4. Farklı mol kütleli gazların difüzyon hızlarını karşılaştırmak için pamuk, 2 adet destek çubuk, cam tüp, metre, amonyak ve hidroklorik asit çözeltilerini kullanarak aşağıdaki deney düzeneği kurulmuştur. NH3(suda) HCI(suda) Deney aşamaları; I. Cam tüp destek çubuklarına yatay şekilde tutturulur. (Deney yapılırken HCl ve NH3 buharları toksik ve tahriş edici olduğu için solunmamasına dikkat edilir.) II. Pamuklardan bir tanesine derişik HCl, diğerine NH3 çözeltisi pipet veya damlalıkla damlatılır. III. Islanan pamuklardan biri cam tüpün bir ucuna, diğeri öbür ucuna aynı anda yerleştirilir ve cam çubu ğun uçları kauçuk tıpa ile kapatılarak kronometre çalıştırılır. IV. Cam tüp dikkatle izlenir. Bir süre sonra oluşan beyaz halkanın cam borunun iki ucuna olan uzaklığı ve geçen süre not edilir. şeklindedir. Buna göre difüzyon hızı ile gazların mol kütleleri arasında nasıl bir ilişki olduğunu açıklayınız. (H: 1 g/mol, N: 14 g/mol, Cl: 35,5 g/mol)
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Mol kütleleri: NH₃ = 14 + 3 = 17 g/mol, HCl = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol.
2. İki gaz tüpte karşılaşınca beyaz NH₄Cl halkası oluşur. Halka HCl pamuğuna daha yakın oluşur, yani NH₃ aynı sürede daha uzun yol almıştır.
3. Graham Yasası: r(NH₃)/r(HCl) = √(M_HCl / M_NH₃) = √(36,5/17) ≈ 1,47.
Cevap: Gazların difüzyon hızı mol kütlelerinin karekökü ile ters orantılıdır. Mol kütlesi küçük olan NH₃, HCl'den yaklaşık 1,47 kat hızlı yayılır. Bu yüzden beyaz halka HCl tarafına daha yakın oluşur. Benzer ifadeler de doğru kabul edilir.
Dikkat: Hız mol kütlesiyle değil, mol kütlesinin karekökü ile ters orantılıdır.