Graham Difüzyon ve Efüzyon Yasası

Öğrenme çıktıları

Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.

• KİM.10.1.11Gazların farklı ortamlarda yayılmasına ilişkin deney yapabilme

  • a) Efüzyon ve difüzyon ile ilgili deney tasarlar.
  • b) Deney sonuçlarını günlük hayattaki durumları açıklamak için kullanır.

Bu konuda neler var?

• Efüzyon ve Difüzyon

1. Kolay

   1Aynı parfümden bir damla sıcak bir odaya, bir damla da aynı büyüklükteki soğuk bir odaya damlatılıyor. İki odada da hava hareketsiz olduğu hâlde sıcak odada koku karşı duvara çok daha kısa sürede ulaşıyor. Bu farkın nedeni hangisidir?

   • AA) Sıcaklık artınca taneciklerin mol kütlesi azalır
   • BB) Sıcaklık artınca tanecikler arası çekim artar
   • CC) Sıcaklık artınca taneciklerin kinetik enerjisi azalır
   • DD) Sıcaklık artınca havadaki tanecik sayısı sıfırlanır
   • EE) Sıcaklık artınca gaz taneciklerinin ortalama hızı artar
   Cevabı göster

   Doğru cevap: E) Sıcaklık artınca gaz taneciklerinin ortalama hızı artar

   Sıcaklık arttıkça taneciklerin ortalama kinetik enerjisi ve hızı artar, bu yüzden gaz daha hızlı yayılır. Mol kütlesi maddenin kimliğine bağlıdır, sıcaklıkla değişmez; hızlanmayı tanecik kütlesinin azalmasına bağlayan öğrenci yanılır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

2. Kolay

   2Şişirilmiş bir oyuncak balon, ağzı sıkıca bağlı olmasına rağmen birkaç gün içinde söner. Balonun lastiğindeki gözle görülmeyen çok küçük gözeneklerden içerideki gaz tanecikleri dışarı kaçar. Gaz taneciklerinin bu şekilde küçük bir delikten dışarı sızmasına ne ad verilir?

   Hatalı görseli bildir

   • AA) Difüzyon
   • BB) Buharlaşma
   • CC) Yoğuşma
   • DD) Süblimleşme
   • EE) Efüzyon
   Cevabı göster

   Doğru cevap: E) Efüzyon

   Gazın küçük bir delikten bulunduğu kabın dışına sızması efüzyondur. Difüzyon ise gaz taneciklerinin başka bir ortam içinde kendiliğinden yayılmasıdır; iki kavram da gaz taneciklerinin hareketiyle ilgili olduğu için sık karıştırılır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

3. Kolay

   3Aynı sıcaklıkta tutulan iki eş odanın ortasında birer kap açılıyor: birinden karbon dioksit, diğerinden amonyak gazı yayılıyor. Odaların köşelerine konan algılayıcılar gazların ulaşma süresini ölçüyor. (CO₂ = 44, NH₃ = 17 g/mol) Hangi gaz köşeye daha geç ulaşır ve bunun nedeni nedir?

   • AA) CO₂; mol kütlesi daha büyüktür
   • BB) NH₃; mol kütlesi daha küçüktür
   • CC) CO₂; kinetik enerjisi daha küçüktür
   • DD) NH₃; kinetik enerjisi daha büyüktür
   • EE) CO₂; tanecikleri arasında çekim yoktur
   Cevabı göster

   Doğru cevap: A) CO₂; mol kütlesi daha büyüktür

   Aynı sıcaklıkta iki gazın ortalama kinetik enerjisi eşittir; mol kütlesi büyük olan CO₂ tanecikleri daha yavaş hareket eder ve köşeye daha geç ulaşır. CO₂'yi doğru seçip nedeni kinetik enerjinin küçüklüğüne bağlayan öğrenci, aynı sıcaklıkta kinetik enerjilerin eşit olduğunu gözden kaçırmıştır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

4. Kolay

   4Helyumla şişirilmiş balonlar, aynı büyüklükte havayla şişirilmiş balonlardan daha çabuk söner. Bir öğrenci, gazların gözeneklerden sızma hızının tanecik kütlesiyle nasıl ilişkili olduğunu araştırıyor. Graham yasasına göre aynı koşullardaki gazların yayılma hızı, mol kütleleriyle nasıl ilişkilidir?

   • AA) Mol kütlesiyle doğru orantılıdır
   • BB) Mol kütlesinin kareköküyle ters orantılıdır
   • CC) Mol kütlesiyle ters orantılıdır
   • DD) Mol kütlesinin karesiyle ters orantılıdır
   • EE) Mol kütlesinden bağımsızdır
   Cevabı göster

   Doğru cevap: B) Mol kütlesinin kareköküyle ters orantılıdır

   Graham yasasına göre v₁ / v₂ = √(M₂ / M₁)'dir; yayılma hızı mol kütlesinin kareköküyle ters orantılıdır. Hafif gazın daha hızlı olduğunu bilip karekökü unutan öğrenci doğrudan ters orantıyı seçer.

   Hata mı var? Düzeltme öner

5. Kolay

   5Aynı sıcaklıktaki hidrojen (H₂ = 2 g/mol) ve azot (N₂ = 28 g/mol) gazlarından hangisi daha hızlı yayılır?

   • AA) N₂, çünkü mol kütlesi daha büyüktür.
   • BB) İkisi aynı hızla yayılır, çünkü sıcaklıkları aynıdır.
   • CC) N₂, çünkü molekülü daha çok atom içerir.
   • DD) H₂, çünkü mol kütlesi daha küçüktür.
   • EE) H₂, çünkü ortalama kinetik enerjisi daha büyüktür.
   Cevabı göster

   Doğru cevap: D) H₂, çünkü mol kütlesi daha küçüktür.

   Aynı sıcaklıkta hafif tanecikler daha hızlıdır; H₂ daha hızlı yayılır. İki gazın ortalama kinetik enerjisi eşittir, fark mol kütlesinden kaynaklanır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

6. Kolay

   6Defne, bir bardak soğuk suya ve bir bardak sıcak suya aynı anda birer damla mürekkep damlatıyor. Hangi gözlemi yapması beklenir?

   • AA) Mürekkep soğuk suda daha hızlı yayılır.
   • BB) Mürekkep iki bardakta da aynı hızla yayılır.
   • CC) Mürekkep sıcak suda hiç yayılmaz.
   • DD) Mürekkep sıcak suda daha hızlı yayılır.
   • EE) Mürekkep yalnızca soğuk suda dibe çöker.
   Cevabı göster

   Doğru cevap: D) Mürekkep sıcak suda daha hızlı yayılır.

   Sıcaklık arttıkça taneciklerin hızı artar; mürekkep sıcak suda daha hızlı yayılır. Yayılma her iki bardakta da gerçekleşir, yalnızca hızları farklıdır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

7. Kolay

   7Efüzyon ile difüzyonu ayıran temel fark hangisidir?

   • AA) Efüzyonda gaz küçük bir delikten kabın dışına sızar.
   • BB) Efüzyon yalnızca sıvılarda gerçekleşir.
   • CC) Difüzyon yalnızca katılarda gerçekleşir.
   • DD) Efüzyonda gaz tanecikleri hareket etmez.
   • EE) Difüzyonda gaz yeni bir maddeye dönüşür.
   Cevabı göster

   Doğru cevap: A) Efüzyonda gaz küçük bir delikten kabın dışına sızar.

   Efüzyon sıkışmış gazın küçük bir delikten dışarı sızması, difüzyon ise taneciklerin bir ortam içinde kendiliğinden yayılmasıdır. Her iki olay da fiziksel olaydır, yeni madde oluşmaz.

   Hata mı var? Düzeltme öner

8. Kolay

   8Aşağıdaki olaylardan hangisi efüzyona örnektir?

   • AA) Demlenen çayın kokusunun salona yayılması
   • BB) Suya damlatılan mürekkebin bütün bardağa dağılması
   • CC) Açılan kolonya şişesinin kokusunun odaya yayılması
   • DD) Şişirilmiş bir topun sibobundaki küçük delikten havanın sızması
   • EE) Fırında pişen kekin kokusunun eve yayılması
   Cevabı göster

   Doğru cevap: D) Şişirilmiş bir topun sibobundaki küçük delikten havanın sızması

   Efüzyon, sıkışmış gaz taneciklerinin küçük bir delikten bulundukları kabın dışına sızmasıdır. Kokuların ve mürekkebin yayılması bir ortam içinde kendiliğinden karışma olduğu için difüzyondur.

   Hata mı var? Düzeltme öner

9. Kolay

   9Aynı sıcaklık ve basınçta bulunan H₂ (2 g/mol), He (4 g/mol), CH₄ (16 g/mol) ve O₂ (32 g/mol) gazlarından hangisi en hızlı yayılır?

   • AA) He
   • BB) CH₄
   • CC) H₂
   • DD) O₂
   • EE) Dördü de aynı hızla yayılır.
   Cevabı göster

   Doğru cevap: C) H₂

   Yayılma hızı mol kütlesinin karekökü ile ters orantılıdır; en küçük mol kütlesine sahip H₂ en hızlı yayılır. O₂ en ağır gaz olduğu için en yavaş yayılır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

10. Kolay

    10Graham difüzyon ve efüzyon yasası, aynı sıcaklıktaki iki gazın yayılma hızları (v₁, v₂) ile mol kütleleri (MA₁, MA₂) arasındaki ilişkiyi verir. Bu yasanın doğru ifadesi hangisidir?

    • AA) v₁ / v₂ = MA₁ / MA₂
    • BB) v₁ / v₂ = √(MA₁ / MA₂)
    • CC) v₁ / v₂ = MA₂ / MA₁
    • DD) v₁ · v₂ = MA₁ · MA₂
    • EE) v₁ / v₂ = √(MA₂ / MA₁)
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) v₁ / v₂ = √(MA₂ / MA₁)

    Yayılma hızları mol kütlelerinin karekökü ile ters orantılıdır: v₁ / v₂ = √(MA₂ / MA₁). Karekök alınmadan yazılan oran ve doğru orantı ifadeleri yasaya uymaz.

    Hata mı var? Düzeltme öner

11. Kolay

    11Hava akımı olmayan kapalı bir odada açılan bir kavanozdaki kokulu gazın, odanın her yerine ulaşmasını sağlayan durum hangisidir?

    • AA) Gaz taneciklerinin yalnızca yukarı doğru hareket etmesi
    • BB) Gaz taneciklerinin hava tarafından çekilmesi
    • CC) Gaz taneciklerinin büyüyerek odayı doldurması
    • DD) Gaz taneciklerinin tavana yapışması
    • EE) Gaz taneciklerinin sürekli ve rastgele hareket etmesi
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) Gaz taneciklerinin sürekli ve rastgele hareket etmesi

    Gaz tanecikleri sürekli ve rastgele hareket ettiği için zamanla odanın her yerine yayılır. Tanecikler belirli bir yöne gitmez ve hacimleri büyümez.

    Hata mı var? Düzeltme öner

12. Kolay

    12Aynı sıcaklık ve basınçta metan (CH₄ = 16 g/mol) ve kükürt dioksit (SO₂ = 64 g/mol) gazlarının yayılma hızları oranı (v_CH₄ / v_SO₂) kaçtır?

    • AA) 4
    • BB) 1/2
    • CC) 2
    • DD) 1/4
    • EE) 16
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) 2

    v_CH₄ / v_SO₂ = √(64 / 16) = √4 = 2. Karekök alınmazsa 4 bulunur; hafif gaz daha hızlı olduğundan oran 1'den büyük olmalıdır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

13. Kolay

    13Aynı sıcaklıktaki iki gazdan hafif olanın taneciklerinin daha hızlı hareket etmesinin nedeni hangisidir?

    • AA) Ortalama kinetik enerjileri eşit olduğundan kütlesi küçük olan daha hızlıdır.
    • BB) Hafif gazın ortalama kinetik enerjisi daha büyüktür.
    • CC) Hafif gazın tanecikleri arasındaki çekim daha güçlüdür.
    • DD) Ağır gazın tanecikleri hiç çarpışmaz.
    • EE) Hafif gazın tanecik hacmi daha büyüktür.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) Ortalama kinetik enerjileri eşit olduğundan kütlesi küçük olan daha hızlıdır.

    Aynı sıcaklıkta gazların ortalama kinetik enerjisi eşittir; aynı enerjiye kütlesi küçük olan tanecik daha büyük hızla ulaşır. Hafif gazın enerjisinin daha büyük olduğu düşüncesi yanlıştır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

14. Kolay

    14Mutfakta pişen yemeğin kokusu bir süre sonra evin diğer odalarından da duyuluyor. Gaz taneciklerinin başka bir gaz içinde kendiliğinden yayılarak homojen karışım oluşturmasına ne ad verilir?

    • AA) Efüzyon
    • BB) Yoğuşma
    • CC) Çökelme
    • DD) Difüzyon
    • EE) Süblimleşme
    Cevabı göster

    Doğru cevap: D) Difüzyon

    Gaz taneciklerinin başka bir ortam içinde kendiliğinden yayılması difüzyondur. Efüzyon ise küçük bir delikten sızma olayıdır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

15. Kolay

    15Aynı sıcaklıkta bulunan iki gazdan ikincisinin mol kütlesi birincinin 4 katıdır. İkinci gazın yayılma hızı birincinin kaç katıdır?

    • AA) 2
    • BB) 4
    • CC) 1/2
    • DD) 1/4
    • EE) 1/16
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) 1/2

    Hız mol kütlesinin karekökü ile ters orantılıdır; mol kütlesi 4 katına çıkınca hız √4 = 2'ye bölünür, yani yarıya iner. 1/4 sonucu karekökün unutulmasından kaynaklanır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

16. Kolay

    16Evlerde kullanılan doğal gaza, kaçak olduğunda fark edilebilmesi için kokulu bir madde eklenir. Kaçak olduğunda kokunun mutfaktan diğer odalara yayılması hangi olaya örnektir?

    • AA) Efüzyon
    • BB) Erime
    • CC) Difüzyon
    • DD) Çözünme
    • EE) Çökelme
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) Difüzyon

    Kokulu gaz tanecikleri havanın içinde kendiliğinden yayılarak odalara dağılır; bu difüzyondur. Borudan dışarı sızma anı efüzyon olsa da kokunun odalara yayılması difüzyondur.

    Hata mı var? Düzeltme öner

17. Kolay

    17Renkli bir gaz içeren küçük bir tüp, hava dolu kapalı büyük bir cam kabın içinde açılıyor. Renk önce tüpün ağzının çevresinde, bir süre sonra kabın her yerinde aynı koyulukta görülüyor. Renkli gazın kaptaki difüzyonu için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

    • AA) Tanecikler derişimin yüksek olduğu bölgeden düşük olduğu bölgeye yayılır; derişim her yerde eşitlenene kadar sürer.
    • BB) Tanecikler derişimin düşük olduğu bölgeden yüksek olduğu bölgeye yayılır; tüp tümüyle boşalana kadar sürer.
    • CC) Tanecikler basınç farkı nedeniyle küçük bir delikten sızar; tüpteki basınç sıfıra inene kadar sürer.
    • DD) Tanecikler yalnız hava akımıyla taşınır; hava akımı olmadığında renk tüpün çevresinde kalır.
    • EE) Tanecikler kaba yayıldıkça yavaşlar; karşı çepere ulaştıklarında hareketleri tümüyle durur.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) Tanecikler derişimin yüksek olduğu bölgeden düşük olduğu bölgeye yayılır; derişim her yerde eşitlenene kadar sürer.

    Difüzyon, taneciklerin kinetik enerjileri sayesinde yüksek derişimli bölgeden düşük derişimli bölgeye doğru yayılmasıdır ve derişim her yerde eşitlenene kadar sürer. Derişim eşitlendikten sonra da tanecikler hareket etmeyi sürdürür; yalnız bir yöne doğru net yayılma gözlenmez. Küçük bir delikten basınç farkıyla sızma efüzyondur. Difüzyon için hava akımı gerekmez.

    Hata mı var? Düzeltme öner

18. Kolay

    18Bir öğretmen efüzyonu anlatırken şu benzetmeyi yapıyor: “Pilates topu basketbol potasına atılırsa çemberden geçemez, çarpıp seker; basketbol topu ise aynı çemberden geçer.” Bu benzetmeyle efüzyona ilişkin anlatılmak istenen durum aşağıdakilerden hangisidir?

    • AA) Mol kütlesi büyük olan gazlar küçük deliklerden daha hızlı sızar.
    • BB) Efüzyon hızı yalnızca sıcaklığa bağlıdır, deliğin boyutundan etkilenmez.
    • CC) Delik taneciklerin geçemeyeceği kadar küçükse efüzyon gerçekleşmez.
    • DD) Gaz tanecikleri deliğe çarptığında kinetik enerjilerinin tümünü yitirir.
    • EE) Efüzyon, gazların başka bir gazla karışarak homojen dağılmasıdır.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) Delik taneciklerin geçemeyeceği kadar küçükse efüzyon gerçekleşmez.

    Benzetmede çember kaptaki deliği, toplar gaz taneciklerini temsil eder. Efüzyon, sıkışmış gaz taneciklerinin küçük bir delikten sızmasıdır ve deliğin boyutuna bağlıdır: delik taneciklerin geçemeyeceği kadar küçükse tanecikler çepere çarpıp geri döner, efüzyon gerçekleşmez. Gazların birbiriyle karışması difüzyondur; mol kütlesi büyük gazlar daha yavaş sızar.

    Hata mı var? Düzeltme öner

19. Orta

    19Bir öğrenci küçük bir deliği olan bir kaptan belirli hacimdeki H₂ gazının 10 saniyede sızdığını ölçüyor. Aynı koşullarda kaba aynı hacimde O₂ doldurup deneyi tekrarlıyor. (H₂ = 2, O₂ = 32 g/mol) Aynı hacimdeki O₂'nin sızması kaç saniye sürer?

    • AA) 2,5
    • BB) 10
    • CC) 40
    • DD) 80
    • EE) 160
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) 40

    v(H₂) / v(O₂) = √(32 / 2) = 4'tür; O₂ dört kat yavaş sızdığı için aynı hacmin sızma süresi 4 kat uzun olur: 10 · 4 = 40 s. Hız ile süreyi doğru orantılı sanan öğrenci 10 / 4 = 2,5 s bulur.

    Hata mı var? Düzeltme öner

20. Orta

    20Bir öğrenci gazların yayılmasıyla ilgili sunumunda üç ifadeye yer veriyor: I. Mutfakta demlenen çayın kokusunun salona ulaşması difüzyona örnektir. II. Bisiklet lastiğinin çok küçük bir delikten zamanla havasını kaybetmesi efüzyona örnektir. III. Aynı sıcaklıkta hafif gazların tanecikleri ağır gazlarınkinden daha yavaş hareket eder. Sunumdaki ifadelerden hangileri doğrudur?

    • AA) Yalnız I
    • BB) Yalnız II
    • CC) I ve II
    • DD) I ve III
    • EE) II ve III
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) I ve II

    Kokunun havada kendiliğinden yayılması difüzyon, gazın küçük bir delikten dışarı sızması efüzyondur. Aynı sıcaklıkta kinetik enerjiler eşit olduğundan hafif gazların tanecikleri daha hızlıdır; III'ü doğru sayan öğrenci kütle ile hız ilişkisini ters kurmuştur.

    Hata mı var? Düzeltme öner