Genel Çözeltiler ve Derişim M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 ÇÖZELT İLER ve DER İŞİM Deri şim ve deri şim birimleri Prof. Dr. Mustafa DEM İRM.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 ÇÖZELT İLER İÇ İN GEREKL İ KAVRAMLAR Homojen- heterojen karı şım Çözücü- çözünen-çözünme Süspansiyon, KolloidM.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 Homojen- heterojen karı şım Birbiri içinde tam olarak karı şabilen, her noktası aynı da ğılımı gösteren, tek fazlı karı şımlara homojen karı şımlar, her noktası aynı da ğılımı gösteremeyen iki fazlı karı şımlara da heterojen karı şımlar denir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 Bu ba ğlamda çözeltiler homojen karı şımlar olarak tanımlanabilir. Örne ğin su ve sofra tuzunun meydana getirdi ği karı şım bir homojen karı şımdır. Karı şımın hangi noktasında olursa olsun tuz tadında oldu ğunu görülür. Dı şarıdan bakıldı ğında ise iki ayrı madde gibi de ğil tek bir madde gibi görülür. Dolayısıyla su-tuz karı şımı bir çözeltidir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 Çözücü- çözünen-çözünme Çözeltilerdeki da ğılma ortamına çözücü veya çözen, da ğılan maddeye de çözünen denir. Buna göre çözünen maddenin çözücü içinde da ğılması olayına çözünme denir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 Yemek tuzu-su çözeltisinde, yemek tuzunun suda da ğılması olayı çözünme, yemek tuzu çözünen, su ise çözücüdür. Bazen, bir çözeltide fazla miktarda bulunan ''çözücü'' öteki ise ''çözünen” olarak tanımlanır. Böyle bir tanımlama genel olarak do ğru ise de her zaman de ğildir. Örne ğin deri şik sülfürik asit içine az miktarda su eklendi ğinde çözücü H 2 SO 4 , çözünen su de ğildir. Yukarıda oldu ğu gibi su çözen, sülfürik asit ise çözünendir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 Süspansiyon Bütün maddeler bir çözücü ile çözelti meydana getirmezler. Örne ğin tebe şir tozları su ile karı ştırılırsa çözelti meydana gelmez, tozlar suda asılı halde kalır. Bu şekildeki heterojen (iki fazlı ) karı şımlara süspansiyon denir. Süspansiyon bir çözelti de ğildir. Fazların yo ğunlukları farklı oldu ğundan birbirinden kolaylıkla ayrılabilir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM8 Kolloid Bazı karı şımlar daha vardır ki bunlarda çözünen madde çözeltilerde oldu ğu gibi molekül veya iyon düzeyinde birbirinden ayrılmaz, ancak parçacıklar süspansiyondaki kadarda iri de ğildir. Bu tür karı şımlara da kolloid denir. Kolloidler de çözelti de ğildirler. Kolloidlere dı şarıdan bakıldı ğında tek fazlı homojen karı şımlar gibidir. Fazlar fiziksel yollarla birbirinden ayrılamazlar. Ancak mikroskopik inceleme ile fazlar fark edilebilir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM9 ÇÖZELT İ TÜRLER İ Çözeltiler içerdikleri çözünen miktarına göre genel olarak doymamı ş,doymu ş ve a şırı doymu ş çözeltiler olmak üzere üç gurupta incelenebilirler.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 0 Doymamı ş çözeltiler Çözücünün çözebilece ğinden daha az madde içeren çözeltilere doymamı ş çözeltiler denir. Analitik kimyayı daha çok bu tür çözeltiler ilgilendirir. Doymamı ş çözeltilerdeki çözünen miktarı a şa ğıda anlatılacak olan çe şitli çözelti birimlerinden ba şka bazen çok seyreltik, seyreltik veya deri şik şeklinde de tanımlandı ğı olur. Ancak bu nitel bir tanımlamadır. Yani deri şikli ğin veya seyreltikli ğin sınırı belli de ğildir. Örne ğin seyreltik denilen bir çözeltiye az miktarda daha madde eklendi ğinde elde edilen yeni çözelti bir öncekine göre deri şik, ancak bir miktar daha madde eklenerek elde edilecek olan bir sonrakinden seyreltiktir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 1 doymu ş çözeltiler Çözücünün belli hacminde ancak belli miktarda madde çözünebilir. Fazlası çözünmeden kalır.Bu şekilde hazırlanmı ş çözeltilere doymu ş çözeltiler denir. Çözünme sıcaklı ğa ba ğlı oldu ğundan hangi sıcaklık için geçerli oldu ğu belirtilir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 2 a şırı doymu ş çözeltiler Bazı hallerde ise doymu ş çözeltide çözeltinin sıcaklı ğını artırarak daha fazla madde çözünmesi sa ğlanabilir. Bu çözeltiler so ğutuldu ğunda fazladan çözünen kısım çözeltide kalabilir. Bu şekilde hazırlanmı ş çözeltilere a şırı doymu ş çözeltiler denir. Bu çözeltilerinin doygunlu ğunun korunabilmesi için içinde katı safsızlı ğın bulunmaması ve sarsıntısız bir şekilde so ğutulması gerekir. Aksi halde zorlama ile çözünen fazla madde kristallenerek derhal ortamdan ayrılabilir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 3 Deri şim birimleri Formalite Molarite Molalite Normalite Mol kesri Yüzde Binde (ppt) Milyonda (ppm) Milyarda (ppb)M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 4M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 5 Deri şim birimleri (kg) a ğırlı ğı Çözücünün sayısı Mol Çözünenin m = (litre) hacmi Çözeltinin sayısı gram - formül Çözünenin F = (litre) hacmi Çözeltinin sayısı Mol Çözünenin M = (litre) hacmi Çözeltinin sayısı gram e şde ğer Çözünenin N =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 6 Deri şim birimleri-2 x100 hacmi Çözeltinin hacmi Çözünenin % v/v = sayısı mol Çözünenin sayıs mol Çözücünün sayısı mol Çözünenin x i + = x100 hacmi Çözeltinin a ğırlı ğı Çözünenin % v/w = x100 agırlı ğı Çözünenin agırlı ğı Çözücünün a ğırlı ğı Çözünenin % w/w + =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 7 Deri şim birimleri-3 ) Çözelti(m tre) Çözünen(li ppt 3 = ) Çözelti(kg ) Çözünen(gr ppt = ) Çözelti(kg ) Çözünen(mg ppm = ) Çözelti(m ) Çözünen(ml ppm 3 = ) Çözelti(m ) l Çözünen( ppb 3 µ = n) Çözelti(to ) Çözünen(mg ppb =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 8 Yüzde Çözeltiler(A ğırlıkça yüzde) Çözeltinin 100 biriminde çözünen madde miktarına denir ve % i şareti ile gösterilir. A ğırlıkça yüzde hacimce yüzde ve hacim - a ğırlıkça yüzde olmak üzere üç şekilde ifade edilebilir.. x100 kütlesi toplam çözeltinin kütlesi maddenin çözünen ) yüzde(% A ğırlıkça w/w =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM1 9 A ğırlıkça yüzde 100 g çözeltideki çözünen maddenin gram cinsinden miktarını verir. Şüphesiz birimin gram olması şart de ğildir, ba şka a ğırlık birimleri de olabilir. Örne ğin a ğırlıkça % 20’lik sodyum klorür çözeltisi demek 100 gram sodyum klorür çözeltisinin içinde 20 g katı sodyum klorür var veya 100 kg NaCl çözeltisinin içinde 20 kg katı NaCl var demektir. Bir ba şka deyi şle çözelti ve çözünen miktarları a ğırlık birimiyle ifade edilmelidir x100 kütlesi toplam çözeltinin kütlesi maddenin çözünen ) yüzde(% A ğırlıkça w/w =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 0 Hacimce yüzde 100 birim hacimdeki çözeltide çözünen hacim maddeyi verir. Örne ğin hacimce % 20’lik alkol çözeltisi demek, 100 ml alkol çözeltisinin içinde 20 ml saf alkol var veya 100 l alkol çözeltisinin içinde 20 l saf alkol var demektir. Kısaca söylemek gerekirse çözelti ve çözünen miktarları hacim birimiyle ifade edilmelidir. x100 hacmi toplam çözeltinin hacmi maddenin çözünen ) yüzde(% Hacimce v/v =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 1 Hacim - a ğırlıkça yüzde 100 hacim biriminde çözünen a ğırlıkça maddeyi verir. Örne ğin hacim a ğırlıkça %20’lik sodyum klorür çözeltisi demek 100 ml NaCl çözeltisinde 20 g NaCl var veya 100 litre NaCl çözeltisinde 20 kg NaCl var demektir. Burada çözeltinin miktarı hacim biriminden, çözünen maddenin miktarı ise a ğırlık biriminden ifade edilmelidir. x100 hacmi toplam çözeltinin kütlesi maddenin çözünen ) yüzde(% a ğırlıkça - Hacim w/v =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 2 Örnek 1: A ğırlıkça % 5’ lik 500 g NaOH çözeltisini nasıl hazırlanır? Tanıma göre 100 gram çözelti içinde 5 gram katı NaOH bulunmaktadır. Çözeltinin toplam hacmi 500 gram oldu ğuna göre 5 x 5 = 25 gram NaOH gereklidir. O halde 500 - 25 = 475 gram çözücü ( yani su ) gereklidir. Suyun yo ğunlu ğunu 1 g/ml olarak kabul edilirse 475 ml su alınır ve 25 g NaOH bu suda çözülür.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 3 Örnek 2: İçinde hacimce % 40 alkol bulunan 1,5 litre çözelti % 95’lik alkolden nasıl hazırlanır. Tanıma göre 100 ml alkol çözeltisinde 40 ml saf alkol bulunması istenilmektedir. O halde 1,5 litre için (1500x0,4=600) 600 ml saf alkol gereklidir. 600 ml saf alkol ise [100x600)/95=631.5] 632 ml %95’lik alkolde vardır. Buna göre çözeltiyi hazırlayabilmek için 632 ml % 95’lik alkol alınır ve saf su ile 1,5 litreye tamamlanır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 4 Örnek 3: Hacim-a ğırlıkça % 10’luk 3 litre KCl çözeltisi nasıl hazırlanır. Tanıma göre çözeltinin her 100 ml sinde 10 g katı KCl bulunması gerekmektedir. O halde 3 litresinde 300 g katı KCl bulunmalıdır. Bu çözeltinin hazırlanması için 300 g katı KCl tartılır ve bir kaba alınır. Üzerine toplam hacim 3 litre olacak şekilde saf su eklenir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 5 Örnek 4: Hacim-a ğırlıkça % 10’luk 1 litre HCl çözeltisi, yo ğunlu ğu 1,19 g/ml olan a ğırlıkça % 37’lik deri şik HCl’den nasıl hazırlanır? Tanıma göre çözeltinin 1 litresinde 100 g saf HCl bulunmalıdır. Deri şik asitin 100 gramında 37 gram saf asit bulundu ğuna göre 100 gram saf asit [(100/37)x100=270] 270 g %37’lik asitte bulunmaktadır. Asidin tartılması kolay olmadı ğına göre hacminin bilinmesi uygun olur. Bu [(270/1,19)=227] 227 ml %37’lik asit demektir. Bu çözeltinin hazırlanması için 1 litrelik ölçü kabına 250 - 300 ml saf su alınır. İçine %37’lik asitten 227 ml , karı ştırarak yava ş yava ş eklenir . Daha sonra saf su ile litreye tamamlanır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 6 Mol kesri (X i ) Çözünen maddenin mol sayısının, çözeltideki bütün maddelerin mol sayıları toplamına oranına denir ve X ile gösterilir. Örne ğin 1 mol A maddesi ile 1 mol B maddesinin olu şturdu ğu bir çözeltiyi dü şünelim. A maddesinin mol kesri (XA ile gösterilir); A maddesinin mol sayısının (nA ile gösterilir) A ve B maddeleri mol sayıları toplamına oranına e şittir. Çözeltiyi olu şturan maddelerin mol kesirleri toplamı daima "1" dir. Örne ğin A, B, C, D, E gibi be ş maddenin olu şturdu ğu bir çözeltide. B A A A n n n X + = 1 X X X X X E D C B A = + + + +M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 7 Örnek 5 A ğırlıkça %23,4 NaCl içeren bir çözeltide sodyum klorürün mol kesri nedir? Önce çözünen ve çözücünün mol sayılarını bulmamız gerekir. 100 g çözeltinin 23,4 gramı NaCl oldu ğuna göre 100-23,4= 76,6 gramı su olmalıdır. Buna göre NaCl ve suyun mol sayıları 0,4 ve 4,2556 dır. Buradan sodyum klorürün mol kesri 0,0860 Suyun mol kesrini ise 0,9140 olarak hesaplanır Mol kesirleri toplamı yine "1" dir O H mol 2556 , 4 18 76,6 NaCl mol 4 , 0 5 , 58 4 , 23 2 = = 0860 , 0 4,2556 0,4 0,4 X NaCl = + = 9140 , 0 0,4 4,2556 4,2556 X H2O = + =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 8 Molarite (M) Bir litre çözeltideki çözünen maddenin mol sayısına denir ve M ile gösterilir. Örne ğin 1 molar NaOH çözeltisi, 1 litresinde 1 mol yani 40 gram çözünmü ş NaOH içeren çözelti demektir. Aynı şekilde 2 molar H 2 SO 4 çözeltisi 1 litresinde 2 mol yani 196 gram H 2 SO 4 içeren çözelti demektir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM2 9 Bu tür ve yukarıda sözü edilen hacim a ğırlıkça çözeltinin hazırlanması özel bir dikkati gerektirir. Çünkü burada yalnız çözünen maddenin miktarı ve çözeltinin miktarı belli fakat çözücünün miktarı belli de ğildir. Örne ğin 3 M 1 litre NaOH çözeltisi 3 mol (3x40=120 g) NaOH ile 1000-120=880 g (880 ml) suyun karı ştırılmasıyla hazırlanamaz. Çünkü son hacim 1000 ml den daha az olur. Oysa Molaritede önemli olan çözeltinin son hacmidir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 0 Bu tür çözeltiler ölçü kabı adı verilen ve belli hacimleri ölçen kaplarda hazırlanır. Hesaplanan miktar kadar çözünen madde bu kaba alınır ve çözücü ile (genellikle saf su ile) hacim tamamlanır. Buna göre yukarıdaki çözelti 880 ml çözücü (su) eklenerek de ğil, 120 g katı NaOH’in bir litrelik ölçü kabına alınması ve üzerine 1 litre oluncaya kadar su eklenmesiyle hazırlanır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 1 Molarite, en çok kullanılan ve hazırlanması en kolay olan deri şim birimlerinden biri olmakla birlikte en önemli dezavantajı sıcaklı ğa ba ğımlı olu şudur. Sıcaklık nedeniyle sıvı hacmindeki genle şme deri şimi de ği ştirir. Bu nedenle çözelti hazırlandıktan sonra e ğer ısınma olmu şsa oda sıcaklı ğına kadar so ğutulması ve hacim kontrolünün yapılması gerekir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 2 Örnek 6 : 3 M, 250 ml hidroklorik asit çözeltisi, yo ğunlu ğu l,l9 g/ml olan a ğırlıkça %37’lik deri şik HCl çözeltisinden nasıl hazırlayınız. E ğer l litrelik çözelti istenseydi 3 mol çözünen gerekecekti. Çözelti 250 ml yani 0,250 litre oldu ğuna göre gerekli çözünen madde 0,250x3=0,75 moldür. Bir mol HCl’nin a ğırlı ğı 36,5 gram oldu ğuna göre 0,75 mol HCl 0,75x36,5=27,375 gramdır. Asitin 100 gramından 37 gram saf HCl bulundu ğuna göre 27,375 gram saf HCl , (100x27,375)/37= 73,986 g % 37’lik asit vardır. Asitin yo ğunlu ğu l,l9 g/ml oldu ğuna göre 73,986 g asit (73,986/1,19)=62,173 ml’dir Çözeltinin hazırlanması için; 250 ml'lik ölçü kabına az miktarda saf su alınır. Üzerine 62.173 ml deri şik HCl konursa ve 250 ml ye, saf su ile tamamlanır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 3 Örnek 7: 500 ml 0,1 M NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır. Önce, 500 ml de ğil de 1 litrelik çözelti için ne kadar NaOH gerekli oldu ğunu bulunur. Molaritenin tanımına göre 0,1 mol NaOH gereklidir. Hazırlanacak çözeltinin hacmi bunun yarısı oldu ğuna göre gerekli olan NaOH miktarı da öncekinin yarısı, yani (0,1/0,5) 0,05 mol olacaktır. Şimdi sıra 0,05 mol NaOH ın kaç gram oldu ğunu bulmaya gelmi ştir. 1 mol NaOH 40 g oldu ğuna göre 0,05 mol NaOH’in (0,05x40) 2 g oldu ğu kolaylıkla hesaplanabilir. O halde yapılacak i ş terazide 2 g NaOH tartıp 500 ml’lik bir balonjojeye koymak ve az miktarda suda çözdükten sonra hacim çizgisine kadar saf su ile doldurmaktır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 4 Örnek 7: 500 ml 0,1 M NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır. (ikinci çözüm) NaOH g 2 40 x 0,05 veya mol 0,05 Çözünen 0,5(litre) l) Çözünen(mo 0,1 tre) Çözelti(li l) Çözünen(mo M litre 0,5 ml 500 V 0,1 M = = ? = ? = = = =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 5 Örnek 8: 250 ml 0,3 M HCl çözeltisi deri şik HCl’den (yo ğunlu ğu 1,19 g/cm3 ve %37’ lik), nasıl hazırlanır.(1/2) 1 litre 0,3 M çözeltisi için 0,3 mol HCl gerekli ise 250 ml (0,250 litre) 0,3 M çözelti için 0,3 x 0,250 mol = 0,075 mol HCl gereklidir. 1 mol HCl = 36,5 g oldu ğuna göre 0,075 mol HCl = 0,075 x 36,5 = 2,7375 g HCl gereklidir. Aslında soru yanıtlanmı ştır. Yani 2,7375 g saf HCl’yi tartıp 250 ml’lik bir balonjojeye koyar ve hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlarsak istenilen çözelti hazırlanmı ş olur. Ancak bu pratikte uygulanabilir bir durum de ğildir. Bir ba şka deyi şle, deri şik asitten belli hacimde almak varken terazide tartmaya kalkmak pek akıllıca bir i ş de ğildir. Üstelik elimizdeki asit saf asit de de ğildir. Bu nedenle önce 2,3775 g saf asit yerine % 37’lik asitten ne kadar olmak gerekti ğini hesaplamak gerekir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 6 Örnek 8: 250 ml 0,3 M HCl çözeltisi deri şik HCl’den (yo ğunlu ğu 1,19 g/cm3 ve %37’ lik), nasıl hazırlanır.(2/2) 100 g çözeltinin 37 gramı saf asit oldu ğuna göre, 2,7375 g saf asit (100/37)=(X/2,7375) X=7,4 gram % 37’lik asittir. Demek ki tartım yapmak kolay olsaydı % 37’lik asitten 7,4 gram almak yeterli olacaktı. Asidi tartmak pek kolay bir i ş de ğildir. Bu nedenle yo ğunluk ba ğlantısında bilinenleri yerine koyarak 7,4 gram asidin kaç ml oldu ğunu bulabiliriz 1,19=(7,4)/V V=6,72 ml O halde 6,22 ml % 37’lik HCl den alır, 250 ml’lik balonjojeye koyar ve hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlarsak istenen 0,3 M’lıkç ö ze lti hazırlanmı ş olur. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 7 Molalite (m) 1000 gram çözücüde, çözünmü ş maddenin mol sayısına denir ve m ile gösterilir. Molariteden en önemli farkı, çözücü ve çözünen miktarlarının bilinmesi fakat çözelti hacminin bilinmemesidir. Örne ğin 3 molal NaOH çözeltisi, 1000 gram suda 3 mol (3x40=l20 g) NaOH çözülmesiyle hazırlanmı ş çözeltidir. (kg) miktarı çözücü (mol) miktarı madde Çözünen m =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 8 Örnek 9: 120 g suda (120 ml suda) l2 g NaOH çözülmü ştür. Bu çözeltinin molalitesi nedir? molal 5 , 2 0,120 0,3 m su kg 0,120 su g 120 su 120ml = = = = = = = (kg) çözücü (mol) madde çözünen m NaOH mol 0,3 (12/40) NaOH g 12M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM3 9 Örnek 3.10 : 500 g 2,5 molal NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır? 2,5 molal NaOH çözeltisi, 1000 g suda 2,5 mol (2,5x40 = l00 g) NaOH çözülmesiyle hazırlanmı ş çözeltidir. O halde bu çözeltinin son a ğırlı ğı 1000+100 = 1100 g olmalıdır. E ğer 1100 g çözeltide 100 g NaOH bulunursa 500 g çözeltide (100 x 500)/1100 = 45,45 g NaOH bulunmaktadır. Demekki 45,45 g NaOH tartılır ve üzerine toplam a ğırlık 500 gram oluncaya kadar (454,55 ml) saf su eklenirse istenen çözelti hazırlanmı ş olur.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 0 Örnek 11: 5 molallik herhangi bir sulu çözeltinin çözücü ve çözünen mol kesirleri nedir? Sulu çözelti oldu ğuna göre 1000 g su içinde 5 mol madde çözülmü ş demektir. 1000 g suyun kaç mol oldu ğunu bulursak mol kesrini kolaylıkla hesaplayabiliriz. l000 g su, l000/l8 = 55,55 moldür. 0,9174 55,55 5,0 55,55 X 0,0826 55,55 5,0 5,0 X çözücü çözünen = + = = + =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 1 Örnek 12: Laboratuvarlarda kullanılan deri şik amonyak a ğırlıkça % 25,5 NH 3 içermektedir ve yo ğunlu ğu 0,952 g/ml'dir. Buna göre deri şik amonyak çözeltisinin Molaritesi ve molalitesi nedir? molal 20,13 342,28/17 g/mol 17 NH NH g 342,28 X NH g X safsu g 1000 NH g 255 su saf g 745 su saf g 745 g 255 - g 1000 NH saf g 255 X X 1000 25,5 100 3 3 3 3 3 = › = = › = = › = › = M 14,28 NH mol 14,28 242,85/17 NH saf g 85 , 242 ml 1050 1000/0,952 M/D V M/V D hacmi çözeltinin g 1000 NH saf g 255 3 3 3 = = › = › = = = = › = › = › = X X g X çözeltide ml 1000 NH g 255 çözeltide ml 1050 X g 1000 g 25,5 g 100 3M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 2 Örnek 13: % 10'luk gümü ş nitrat çözeltisinin yo ğunlu ğu 1,09 g/ml'dir. Bu çözeltinin molaritesi ve molalitesi nedir? Veriler:: Na=23, O=16, H=1, Ag=108, N=14, C=12, Molarite için çözelti hacmi önemli oldu ğundan M 0,6411 mol 6411 , 0 170 109 AgNO g 109 g X g 1090 3 ? = = ? = = = X 3 AgNO g 10 g 100 dıı g' 1090 g/ml x1,09 ml 1000 çözelti litre 1 molal 0,9535 170 111,11 X oldu ğundan g/mol 170 AgNO3 AgNO g 111,11 X gram X çözücüde g 1000 varsa AgNO g 10 çözücüde g 90 demektir AgNO g 10 su g 90 AgNO %10 AgNO 10 %(w/w) g/ml 1,09 d 3 3 3 3 3 = = ? = = › = + ? = =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 3 Normalite (N) l litre çözeltideki çözünen maddenin e şde ğerlik sayısı cinsinden ifadesine denir ve N ile gösterilir. Bu tür çözeltilerin hazırlanmasında e şde ğer kütlenin hesaplanması en önemli kısmı olu şturur. de ğerli ği etkin maddenin çözünen kütlesi mol maddeninin çözünen kütle E şde ğer kütlesi e şde ğer maddenin çözünen (g) madde çözünen sayısı E şde ğerlik (litre) hacmi çözeltinin sayısı e şde ğerlik maddenin çözücünen N = = =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 4 Normalite(N) Etkin de ğerlik, Asit ve bazlarda çözeltiye verdi ği H + veya OH - sayısına e şittir. Yükseltgen veya indirgenlerde verdi ği veya aldı ğı elektron sayısına e şittir. Tuzlarda toplam pozitif veya negatif yük sayısına e şittir. E şde ğerlik sayısının e şde ğer kütle ile çarpımı çözeltideki çözünen maddenin gram cinsinden miktarını verir kütle E şde ğer x sayısı E şde ğerlik (g) miktarı madde Çözünen =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 5 Örnek 14 : 100 ml deri şik H 2 SO 4 (%98’lik, d=l,84) 500 ml’ye seyreltilmi ştir. Bu çözeltinin normalitesi nedir? Önce l00 ml deri şik sülfürik asitte kaç gram saf H 2 SO 4 bulundu ğunu hesaplanır ve 108,32 g olarak bulunur. Sülfürik asit suya 2 hidrojen verir. Dolayısıyla etkin de ğerli ği 2’dir. Mol kütlesi ise 98’dir. Buna sülfürik asitin e şde ğer kütlesi 98/2=49 g olur. Bu durumda çözünen maddelerin e şde ğerlik sayısı (l80,32/49) =3,68, normalitesi ise (3,68/0,5)= 7,36 N olur 4 2 SO H saf g 180,32 X X 184 98 100 = ? = = = = ? = g 184 1,84x100 M dxV M V M dM.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 6 + + + + + + ? + + 2K O 8H 5O 2Mn 6H O 5H 2KMnO 2 2 2 2 2 4 A şa ğıdaki tepkimede kullanılmak üzere 0,l N 500 ml 4 çözeltisi nasıl hazırlanır? Örnek 15: KMnO Potasyum permanganat (KMnO 4 ) yükseltgen olarak etki etti ğinde manganın yükseltgenme sayısı +7’den +2’ye iner, yani mangan bu tepkimede 5 elektron alır. O halde permanganatın etkin de ğerli ği 5’dir. Mol kütlesi ise 39+55+(4x16) = 158 gramdır. Buna göre KMnO 4 ıne şde ğer kütlesi (158/5)=31,6 g’dır. Demek ki l litre 1 N KMnO 4 çözelti hazırlamak için 31,6 g KMnO 4 tartmak gerekecektir. 0,l N için 3,l6 gram 0,l N 500 ml için ise 3,l6x0,5=l,58 gram yeterlidir. Çözeltiyi hazırlayabilmek için l,58 g KMnO 4 tartılır. 500 ml’lik bir ölçü kabına konur ve ölçü çizgisine kadar saf su ile tamamlanır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 7 Örnek 16: 2 Normal çözelti ne demektir? Herhangi bir bile şi ğin 2 N'lik 1 litre çözeltisini hazırlayabilmek için nelerin bilinmesi gerekir. Bunlar nasıl hesaplanır. 2 Normal çözelti, litresinde 2 e şde ğer gram çözünen madde bulunan çözelti demektir yandaki e şitliklerden hesaplanır. Bir maddenin etkin de ğerli ği 1.Asit ve bazlarda çözeltiye verdi ği H+ veya OH- sayısına 2.Yükseltgen veya indirgenlerde verdi ği veya aldı ğı elektron sayısına 3.Tuzlarda toplam negatif veya pozitif yük sayısına e şittir. Yukarıdaki bilgiler ı şı ğında hesaplanan kadar madde, 1 litrelik kaba alınır ve çözücü ile litreye tamamlanır. de ğerli ği etkin maddenin çözünen (g) a ğırlı ğı mol maddenin çözünen a ğırlık E şde ğer a ğırlı ğı e şde ğer maddenin çözünen (g) madde çözünen sayısı gram E şde ğer (litre) hacmi çözeltinin sayısı gram e şde ğer maddenin çözünen N = = =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 8 Çözeltilerin Karı ştırılması Laboratuvarlarda var olan çözeltileri de ğerlendirmek için, karı ştırarak yeni çözelti hazırlamak ve bunları kullanmak sık ba şvurulan bir durumdur. Karı ştırma var olan çözeltilerin birbiriyle karı ştırılması olabilece ği gibi seyreltilmesi veya deri ştirilmesi şeklinde de olabilir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM4 9 Örnek 17: 200 ml 0,2 M ve 300 ml 0,5 M NaOH çözeltilerinin karı ştırılmasıyla elde edilen yeni çözeltinin molaritesi nedir? M 38 , 0 500 190 M M 500x 0,5 300x 200x0,2 V M M V M V ? M 0,5 M 0,2 M ml 500 V ml 300 V ml 200 V T T T T 2 2 1 1 T 2 1 T 2 1 = = = + ? = + = = = = = =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 0 ÖRNEK 18: 30 ml 0,20 M Al 2 (SO 4 ) 3 ile 30 ml 0,30 M Na 2 SO 4 karı ştırılmı ştır. Her bir iyonun son çözeltideki deri şimi nedir. - 2 4 3 2 4 4 2 2 4 3 3 4 2 3 4 2 vardır Na mol 0,018 0,009 2x SO mol 0,027 0,009 3x0,006 Al mol 0,012 0,006 x 2 çözeltide halde o SO 2Na SO Na 3SO 2Al ) (SO Al ml 30 / ) (SO Al mol 0,006 X mol X ml 30 mol 0,20 ml 1000 + + - + - + = = + = + ? + ? = ? = M 0,30 ] Na [ M 0,45 ] SO [ şekilde benzer M 0,2 ] [Al X ml 1000 Al mol 0,012 ml 60 ml 60 ml 30 ml 30 hacim son ise, i deri şeri şi molar iyonlarıyo Bu - 2 4 3 3 = = = ? = = + + + +M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 1 Çözeltilerin Deri ştirilmesi Lâboratuvar çalı şmaları sırasında bazı çözeltilerin elde hazır bulunanlarından daha deri şiklerine ihtiyaç duyulabilir. Böyle durumlarda yeni bir çözelti hazırlamak yerine bu çözeltiyi deri ştirerek kullanmak tercih edilir. Böylece madde israfı önlenmi ş olur. Böyle bir deri ştirme i şlemi için şu yol izlenmelidir: Eldeki hazır çözeltide ne kadar çözünen madde saf olarak vardır, hesaplanır. Hazırlanması istenen çözelti için ne kadar maddeye ihtiyaç oldu ğu hesaplanır. Hesaplanan kadar madde ya do ğrudan tartılıp çözeltiye eklenir veya deri şik asitler gibi bir sıvı kullanılması gerekiyorsa, yo ğunluk ve yüzde de ğerleri yardımıyla kaç mililitre madde alınması gerekti ği örnek 2 ve 6 da anlatıldı ğı şekilde hesaplanır ve hesaplanan kadar madde hazır çözeltiye eklenir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 2 Örnek 19: 500 ml 0,1 M HCl çözeltisini 0,5 M yapmak için yo ğunlu ğu 1,19 gr/cm 3 olan %3’ lik deri şik HCl den kaç ml eklemek gerekir.(1/2) 0,1 M 500 ml çözeltide, (500/1000)x0,1x36,5 = 1,825 g saf HCl vardır. Bu çözelti 0,5 M yapılmak istendi ğine göre, 500 ml 0,5 M HCl çözeltisi için (500/1000)x0,5x36,5 = 9,125 g saf HCl ye ihtiyaç vardır. Bunun 1,825 gramı önceden mevcut oldu ğuna göre 9,125 - 1,825 = 7,3 g saf HCl daha çözeltiye eklenmelidir. Bu kadar asit için deri şik asitten gerekli miktar asit deri şik lik 37' % ml 16,58 1,19 19,72 asit lik 37' % g 19,73 x7,3 37 100 = =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 3 Örnek 19: 500 ml 0,1 M HCl çözeltisini 0,5 M yapmak için yo ğunlu ğu 1,19 gr/cm 3 olan %3’ lik deri şik HCl den kaç ml eklemek gerekir.(2/2) • Şüphesiz bu yakla şık bir çözümdür. • Çünkü son hacim 500 ml de ğil 516,58 ml’dir ve 16,58 ml için gerekli olan kadar asit eksiktir. • Ancak nitel analitik kimya çalı şmaları için bu yakla ştırma yapılabilir. •S o r u , d e r i şik HCl’nin 12,0 M oldu ğu kabul edilip çözelti denklemlerinden yararlanarak da çözülebilir. • Buna göre çözüm yapıldı ğında 17,39 ml deri şik eklemek gerekti ği bulunur. Yapılan yakla ştırmanın gerçe ğe çok yakın oldu ğu da bu şekilde anla şılabilir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 4 Örnek 20: 200 ml 0,3 M HCl çözeltisini 0,5 M yapabilmek için 1 M’lık asit çözeltisinden ne kadar eklenmelidir? Bu sorunun çözümü için çözelti formüllerinden yararlanılabilir. M 1 V 1 + M 2 V 2 = MV M 1 = 0,3 M V 1 = 200 ml M 2 = 1,0 M V 2 = ? M = 0,5 MV = 200 + V 2 0,3 x 200 + 1,0 x V 2 = 0,5 ( 200 + V 2 ) 60 + V 2 = 100 + 0,5 V 2 V2 - 0,5 V2 = 100 - 60 0,5 V 2 = 40 V 2 = 80 ml O halde 200 ml’lik 0,3 M HCl çözeltisine 1,0 M HCl çözeltisinden 80 ml eklenirse elde edilen çözelti 0,5 molar ve eldeki çözeltinin toplam hacmi 280 ml olur.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 5 Çözeltilerin Seyretilmesi Bir lâboratuvarda çözeltilerin deri ştirilmesi kadar seyretilmesi de sık kar şılanan bir olaydır. Bunun için izlenecek yol hemem hemen yukarıdakinin aynıdır. Mevcut çözelti içinde ne kadar çözünen madde bulundu ğu hesaplanır. Bu madde ile istenen deri şimde kaç mililitrelik çözelti hazırlanabilece ği hesaplanır. Hesaplanan hacimden mevcut çözeltinin hacmi çıkarılarak eklenmesi gereken saf su miktarı bulunur ve bu, önceki çözeltinin üzerine eklenir. Bu tür bir seyreltme i şleminin yapılabilmesi için kullanılacak çözelti kabının hacmi şüphesiz, (2.) şıkta hesaplanan hacime e şit veya ondan büyük olmalıdır. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 6 Örnek 21: 200 ml 1,0 M HCl çözeltisini 0,3 M lık çözelti haline getirmek için üzerine ne kadar saf su eklenmelidir.(1/2) 200 ml’lik çözeltide (200/1000)x0,1= 0,2 mol saf HCl vardır. Bu kadar saf asitle 0,3 M’lık (1000/0,3)x0,2 = 666,66 ml asit çözeltisi hazırlanabilir. Elimizde 200 ml’lik çözelti bulundu ğuna göre 666,66 - 200,0 = 466,66 saf su eklemelidir. Yeni çözeltinin hazırlanması şu şekilde yapılabilir 200 ml’lik deri şik çözelti litrelik bir balonjojeye alınır. Üzerine 467 ml saf su eklenip iyice çalkalanır. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 7 Örnek 21: 200 ml 1,0 M HCl çözeltisini 0,3 M lık çözelti haline getirmek için üzerine ne kadar saf su eklenmelidir.(2/2) Bu örne ğin çözümünde çözelti formüllerinden yararlanmakla mümkündür. V1 = 200 ml M1 = 1,0 V2 = ? M2 = 0 (Saf suyun asit deri şimi yakla şık sıfır kabul edilmi ştir.) V = 200 + V2 M = 0,3 M1V1 + M2V2 = MV 200 x 1,0 + 0 x V 2 = 0,3 x (200 + V 2 ) 200 + 0 = 60 + 0,3 V 2 V 2 =(140/0,3)=466,66 ml saf su eklenmelidirM.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 8 Örnek 22: 300 ml 2 M NaOH çözeltisini 1 M’lık çözelti haline getirebilmek için 0,1M’lık NaOH çözeltisinden kaç ml eklemek gerekir. V1 = 300 ml M1V1 + M2V2 = MV M1= 2 M 2,0 x 300 + 0,1 x V2 = 1,0 (300 + V2) V2 = ? 600 + 0,1 V2 = 300 + V2 M2 = 0,1 M V2 - 0,1 V2 = 600 - 300 V = 300 + V2 0,9 V2 = 300 M = 1,0 V2 = 333,33 ml O halde, 300 ml 2 M NaOH çözeltisi litrelik kaba alınır ve üzerine 333,33 ml 0,1 M’lık çözeltiden eklenirse istenen 1’M lıkçöze l t i hazırlanmı ş olur.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM5 9 Doygun Çözeltilerin Hazırlanması (1/2) Bile şikler, çözücülerde sonsuz miktarda çözünmezler. Nitel analitik kimya lâboratuvarlarında çözücü olarak genellikle saf su kullanılır. Bir bile şi ğin suda ne kadar çözünece ği çözünürlük çarpımı de ğerleri veya çözünürlük e ğrileri yardımıyla anla şılabilir. Lâboratuvar çalı şmaları sırasında zaman zaman doygun çözeltilerin kullanılması gerekecektir. Böyle bir çözelti, pratik olarak şu şekilde hazırlanır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 0 Doygun Çözeltilerin Hazırlanması (2/2) Kaç mililitrelik çözelti hazırlanacaksa bu kadar saf su bir kaba konur. Üzerine doygun çözeltisi hazırlanacak maddeden çok az miktarda, bir spatülün ucuyla eklenir ve kuvvetlice çalkalanarak çözülür. Daha sonra bir miktar daha eklenip çalkalanır. Bu şekilde kabın dibinde çözülmeyen bile şik kalıncaya kadar i şleme devam edilir. Doygun çözelti denildi ğinde, aksi belirtilmedikçe so ğuktaki doygun çözelti kastedilir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 1 Kristal Suyu İçeren Tuzlar ile Çözelti Hazırlanması Tuzdaki kristal suyunun hazırlanan çözeltiye ne şekilde yansıyaca ğı, bunun eklenecek sudan çıkarılıp çıkarılmayaca ğı ço ğunlukla merak edilir. Hesaplama yapılırken kristal suyu ile birlikte mol kütlesi hesaplanır. Ve kristal suyu içermeyen tuzlarda oldu ğu gibi çözelti hazırlanır. Molal ve yüzde deri şimlerde çözelti hazırlanmasında ise tuzun içerdi ği kristal suyunun hesaplamalarda dikkate alınması gerekir.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 2 Örnek 23: 500 ml 0,1 M Fe(NO 3 ) 3 çözeltisini Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O tuzundan nasıl hazırlarsınız. Bu çözeltideki Fe 2+ ve NO 3 - iyonlarının molar deri şimleri nedir? Fe(NO 3 ) 3 = 242 g/mol, Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O = 404 g/mol Basit bir hesaplama yapılırsa 1000 ml 0,1 M çözelti için 40,4 g Fe(NO 3 )3.9H 2 O gerekli oldu ğu görülür. Bir ba şka deyi şle 40,4 g tuz 0,1 mol’dür ve 0,1 mol tuz içinde 0,1 mol Fe(NO 3 ) 3 vardır. O halde 500 mL için 20,2 g tuz tartılır ve 500 ml’lik bir balonjojeye alınır. Önce az miktarda suda çözünür. Daha sonra hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanarak çözelti hazırlanır. Öte yandan 1 mol tuz iyonla ştı ğında 1 mol Fe 3+ iyonu ve 3 mol NO 3 - iyonu verdi ğinden Fe 3+ iyonunun molar deri şimli 0,1 M, NO 3 - iyonunun molar deri şimi ise 3 x 0,1 = 0,3 M dır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 3 Örnek 24: 500 ml 0,1 molal Fe(NO 3 ) 3 çözeltisini Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O tuzundan nasıl hazırlarsınız? Molalite; 1000 g çözücüdeki mol cinsinden çözünmü ş madde miktarının bir ifadesidir. Yukarıdaki çözeltinin hazırlanmasında çözücü su oldu ğuna ve çözücünün miktarı önemli oldu ğuna göre tuzun içerdi ği suyun dikkate alınması gerekecektir. Yukarıdaki örnekten hatırlayaca ğımız gibi 404 g tuz 1 moldür ve bunun içinde 1 mol Fe(NO 3 ) 3 vardır. 0,1 molal çözelti için de durum aynıdır. Çözeltinin hazırlanmasıyla ilgili i şlemler ise farklı olacaktır. Tartılan 20,2 g tuz içinde 20,2 x (162/404) = 8,1 su vardır. Bir ba şka deyi şle çözücü olarak gerekli olan 500 g suyun 8,1 gramı şimdiden alınmı ştır. O halde 20,2 g tuz bir balonjojeye alınır ve içine 500 - 8,1 = 491,9 g = 491,9 ml saf su eklenirse istenen çözelti hazırlanmı ş olur. Çözücü(kg) l) Çözünen(mo Çözücü g 1000 Madde(mol) Çözünen m = =M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 4 Örnek 25: A ğırlıkça %25’lik 500 g Fe(NO 3 ) 3 çözeltisi Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O tuzundan nasıl hazırlanır? Burada dikkat edilmesi gereken, çözünenin mol olarak de ğil gram olarak istenmesidir. Dolayısıyla tartılan madde içinde ilgilenilen maddeden ne kadar bulundu ğunun bilinmesidir. 500 g çözelti için 500 x 0,25 = 125 g Fe(NO 3 ) 3 gereklidir. Ancak, bu kadar maddeyi alabilmek ise 125 x (404/242) = 208,68 g Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O tuzundan tartmak gerekecektir. O halde, 208,68 g tuz tartılır, bir kaba alınır ve üzerine 500 - 208,68 = 291,32 g = 291,32 ml saf su eklenirse istenen çözelti hazırlanmı ş olur.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 5 Örnek 26: Hacim - a ğırlıkça %25’lik 500 ml Fe(NO 3 ) 3 çözeltisi Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O tuzundan nasıl hazırlanır? 500 x 0,25 x (400/242) = 208,68 g Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O 208,68 g tuz tartılır ve 500 ml’lik bir balojojeye alınır. Az miktarda suda çözüldükten sonra hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanırsa istenen çözelti hazırlanmı ş olur.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 6 Örnek 27: Stokta bulunan 2 litrelik 0,5 M HCl çözeltisinden 200 ml 0,1 M çözelti nasıl hazırlanır? M 1 V 1 = M 2 V 2 200x0.1 = 0,5xV 2 V 2 = 40 ml O hâlde 0,5 M HCl çözeltisinden 40 ml alınıp üzerine 160 ml su eklenmesiyle (veya son hacim 200 ml oluncaya kadar su eklenmesiyle) istenen çözelti hazırlanmı ş olur.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 7 Örnek 28: 0,1 M’ lık 100,0 ml NaCl çözeltisinin deri şimini 0,2 M yapmak için ne kadar NaCl eklemek gerekir?(1/2) Bu soruya verilecek yanıt belki de hiç hesaplama yapmadan, 0,1 molarlık ilk çözelti için gereken kadar yani 0,1 mol/litre x 0,1 litre x 58,45 gr/mol = 0,5845 gr NaCl eklenmesi gerekti ği şeklinde olacaktır. Çünkü çözeltinin molaritesinin iki katına çıkarılması demek içindeki NaCl miktarının da iki katına çıkarılması demektir. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 8 Örnek 28: 0,1 M’ lık 100,0 ml NaCl çözeltisinin deri şimini 0,2 M yapmak için ne kadar NaCl eklemek gerekir?(2/2) Bu sonuca hesaplama ile de varılabilir. Veriler yukarıdaki ba ğıntısında yerine konulursa V 2 = 50 ml bulunur. Bunun anlamı şudur: Çözelti içindeki madde, ancak 50 ml’sinin deri şimini 0,2 M yapabilecek kadardır. O hâlde 100 - 50 = 50 ml fazla su vardır. Bu durumda yapılacak i şlem yalnız 50 ml’lik çözelti hazırlanıyormu ş gibi gerekli madde miktarını hesaplayıp bunu çözeltiye eklemektir. Bu da; Çözünen (gr) = 0,05 litre x 0,2 mol/litre x 58,45 gr/mol = 0,5845 g olarak hesaplanır.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM6 9 Örnek 29: 200 ml 0,2 M ve 300 ml 0,5 M NaOH çözeltilerinin karı ştırılmasıyla elde edilen yeni çözeltinin molaritesi nedir? Bunun için M 1 V 1 + M 2 V 2 = MV şeklindeki bir ba ğıntıdan yararlanılabilir. Karı şımın toplam hacminin 200 ml + 300 ml = 500 ml oldu ğu dü şünülürse yeni molaritenin 0,2 x 200 + 0,5 x 300 = M x 500 ? M = 0,38 olaca ğı bulunur. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 0 Örnek 30: 300 ml 0,3 M HCl çözeltisini, 500 ml ve 1M’lık çözelti yapmak için yo ğunlu ğu 1,18 / cm 3 olan % 36’lık deri şik HCl’ den ne kadar katmak gerekir? Burada da yapılacak i şlem, önce 300 ml 0,3 M çözelti içindeki HCl ile kaç mililitre 1M ‘lık HCl çözeltinin hazırlanabilece ğini bulmaktır. 300x0,3 = 1 x V ? V = 90 ml O hâlde çözeltide 210 ml fazla su vardır. Çözelti hacminde 200 ml’lik bir artı şta istendi ğine göre toplam 410 ml 1 M’lık çözeltiyi, yo ğunlu ğu 1,18 g / cm 3 olan % 36’lık HCl’ den nasıl hazırlanaca ğını ara ştırmak gerekir. 1 x 0,410 x36,5 = 14,965 gram saf HCl gereklidir (100/36) = (X/14,965) ? X=41,52 g % 36’lıktan gereklidir V= (M/d)=(41,52/1,18) ? V=35,10 ml % 36’lık HCl den gereklidir O hâlde 35,10 ml deri şik asiti ve 300 ml ' lik ilk asiti 500 ml ' lik bir balon jojeye koyup i şaret çizgisine kadar saf su eklenirse, 500 ml' lik 1 M çözelti hazırlanmı ş olur.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 1 Örnek 31: 2 N' lik 200 ml H 2 SO 4 çözeltisinden 0,5 N kaç ml çözelti hazırlanabilir? Hazırlama i şlemi nasıl yapılır? N 1 V 1 = N 2 V 2 2x200 = 0,5xV 2 ? V2 = 800 ml O hâlde 200 ml ' lik çözelti üzerine toplam hacim 800 ml oluncaya kadar su eklenirse istenen 0,5 N' lik çözelti hazırlanmı ş olur. M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 2 Örnek 32: 200 ml 5 N' lik H 3 PO 4 çözeltisinden 0,5 N 500 ml çözelti nasıl hazırlanır? 0,5x500 = 5xV ? V = 50 ml Bu, deri şik çözeltinin 50 ml 'sindeki asit miktarının 0,5 N 500 ml çözelti içindeki asit miktarına e şit oldu ğunu gösterir. O hâlde 5 N ‘ lik H 3 PO 4 ten 50 ml alınması ve üzerine 450 ml su eklenmesiyle istenen 500 ml’ lik çözelti hazırlanmı ş olur.M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 3 ÇALI ŞMA SORULARI-1 15,0 g NaCl kaç mol’dür? 32,5 g CuSO4 .5H2 O kaç mol’dür? 285,4 g CaSO4 kaç mol’dür? 148,4 g NH4 NO3 da kaç mol hidrojen vardır? 184,5 g MgCl2 de kaç mol magnezyum ve kaç mol klor vardır? 62,3 g Na2SO4.5H2O da herbir elementten kaçar mol vardır? 12,3 mol H2SO4 kaç moldür? 28,6 mol Ca(NO3 )2 kaç gramdır? Burada her bir elementten kaç gram vardır? 13,2 milimol NaCl kaç gramdır? 6 mol NH4OH kaç gramdır? Burada her bir elementten kaç gram vardır?M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 4 Yo ğunlu ğu 1,84 g/ml olan deri şik sülfürik asitin molar deri şimi nedir? Deri şik HNO3 %70’liktir ve yo ğunlu ğu 1,42 g/ml’dir . Bu asitin molar deri şimi nedir? Deri şik perklorik asit %70’liktir ve yo ğunlu ğu 1,6 g/ml’dir . Bu asitin molar deri şim şimi nedir? Yo ğunlu ğu 1,42 g/ml olan %70’lik HNO3 ten 250 ml 2 N HNO3 çözeltisi nasıl hazırlanır? 250 ml 0,1 M Na OH çözeltisi nasıl hazırlanır? 250 ml 0,3 M HCl çözeltisi yo ğunlu ğu 1,19 g/ml olan %37’lik asitten nasıl hazırlanır? 0,3 N 500 ml H2 SO4 çözeltisi , yo ğunlu ğu 1,84 g/ml olan %98’lik asitten nasıl hazırlanır?M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 5 0,25 N 250 ml BaCl2 çözeltisi nasıl hazırlanır? 500 g %15’lik NaCl çözeltisi nasıl hazırlanır? 750 ml % 85’lik alkol çözeltisi nasıl hazırlanır? 600 ml 0,1 M HCl çözeltisini 0,5 M yapmak için yo ğunlu ğu 1,19 g/ml olan %37’lik HCl’den kaç ml eklenmelidir? 250 ml 0,5 M HCl çözeltisini 1,0 M yapmak için 4 M’lik asit çözeltisinden ne kadar eklenmelidir? 250 ml 1,0 M HCl çözeltisini 0,3 M’lıkç ö ze lti haline getirmek için üzerine ne kadar saf su eklenmelidir?M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 6 Çalı şma sorıuları -2 400 ml 2 M NaOH çözeltisini 0,3 M’lık çözelti haline getirebilmek için 0,1 M’lIk çözeltiden kaç ml eklenmelidir? 1 litre 0,1 M Fe3+ çözeltisi, Fe(NO3 )3 .9H2 O tuzundan nasıl hazırlarsınız? A ğırlıkça %10’luk 250 ml Fe(NO3)3 çözeltisini, Fe(NO3)3.9H2O tuzundan nasıl hazırlarsınız? Hacim –a ğırlıkça %10’luk Fe(NO3)3 çözeltisini Fe(NO3)3.9H2O tuzundan nasıl hazırlarsınız? 0,8 M 300 BaCl2 çözeltisi ile 0,45 M 400 ml MaCl2 çözeltileri karı ştırılmı ştır. Meydan gelen yeni çözeltideki baryum, magnezyum ve klor iyonlarının molar deri şimleri nedir? 250 ml 0,6 M NaOH çözeltisi ile 250 ml 0,3 M HCl çözeltileri karı ştırılmı ştır. Meydana gelen yeni çözeltideki baryum , magnezyum ve klor iyonlarının molar deri şimleri nedir?M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 7 Mililitresinde 10 mg klorür içeren MgCl2 çözeltisi nasıl hazırlanır? 30 ml KCl çözeltisi ile 15 ml NaCl çözeltisi karı ştırılmı ştır. Her bir çözeltinin deri şimi 0,1 M oldu ğuna göre yeni çözeltinin molar deri şimi, sodyum, potasyum ve klorür iyonları yönünden nedir? 1,5 litre 2,0 M HCl çözeltisi kaç mol HCl vardır? Bu HCl kaç gramdır? (yanıt:3 mol,110 gr) 0,64 N H2SO4 ün kaç ml’si 13,0 gr H2SO4 içerir? 0,25 mol H2SO4 kaç ml’sinde vardır? (yanıt:0,414,0,78 litre) 300 ml 2,2 M AlCl3 çözeltisini nasıl hazırlarsınız? (yanıt:88 gr AlCl3) 12,0 M HCl stok çözeltisinden 3,0 M 20 ml HCl çözeltisini nasıl hazırlarsınız?(yanıt:5,0 ml)M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 8 Çalı şma soruları-3 6,0 M H2SO4 den 24 ml 0,25 M çözeltiyi nasıl hazırlarsınız?(yanıt:1 ml 6,0 M dır) 5,0 ml 3,0 M HCl ile 70 ml 4,0 M KNO3 çözeltisi karı ştırılmı ştır. Son çözeltideki HCl ve KNO3 deri şimi nedir?(yanıt: 1,25 M HCl, 2,3 M KNO3) 60 ml 2,4 M Na3PO4 ile kaç ml 3,4 M Ba(NO3)2 tepkimeye girer?(yanıt: 64 ml baryum nitrat) 40 ml 0,6 N NaOH’i nötürle ştirebilmesi için 0,3 N H2SO4 ten kaç ml gereklidir? (yanıt: 80 ml) 60 ml 0,62 N NaOH’i nötürle ştirmek için 0,46 M H3PO4 den kaç ml gereklidir? (yanıt:29,9 ml). Yukarıdaki nötürle ştirme sırasında kaç gram Na3PO4 olu şur? (yanıt:2,03 g)M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM7 9 20 ml 0,60 M NaCl ile 40 ml 0,80 M KCl karı ştırılmı ştır. Son çözeltideki her bir iyonun deri şimi nedir?(Yanıt: 0,20 ml Na+ , 0,53 M K+ , 0,73 M Cl-) 15 ml 0,20 M Al2(SO4)3 ile 60 ml 0,30 M Na2SO4 karı ştırılmı ştır. Son çözeltideki her bir iyonun molar deri şimi nedir? (yanıt:0,080 M Al3+, 0,48 M Na+, 0,36 M SO42-) 0,15 M 17,3 ml AgNO3 ı tam olarak tepkimeye sokabilmek için 0,20 M CaCl2 den kaç ml gereklidir? (yanıt:13 ml) 40 ml 0,25 M Al2(SO4)3, 80 ml 0,30 M BaCl2 ile karı ştırılmı ştır. Hangi çökelek olu şur? Geride kalan iyonların molar deri şimleri nedir? (yanıt: BaSO4, 0,05 M SO42-, 0,17 M Al3+, 0,4 M Cl-)M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM8 0 a) 3 M H2SO4 kaç N’dır? b) 0,1 N Ca(OH)2 kaç M’dir? c) Litresinde 5 g Na2SO4 bulunan çözeltinin Molaritesi nedir? d) 20 mg/ml CuSO4 içeren çözeltinin M nedir? e) Mililitresinde 0,46 milimol K3PO4 bulunan çözeltinin litresinde kaç gram K3PO4 vardır? (Yanıtlar: 6N, 0,05M, 0,035 M, 0,125M, 0,5 mm/ml) M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM8 1 Çalı şma soruları-4 20 ml 3,0 molal Al2(SO4)3 çözeltisinde kaç mol Al2(SO4)3 vardır?(yanıt:0,060 mol) 800 ml 0,12 N Ca(OH)2 çözeltisinde kaç gram Ca(OH)2 vardır? Bu kaç milimoldür? Kaç milie şde ğerdir? (yanıt: 3,6 g, 48 mmol, 90 milie şde ğer) Bir tepkimede 12 g H2SO4 gereklidir. Bunun için 3,0 M H2SO4 ten kaç mililitre yeterlidir? (yanıt: 41 ml) Bir tepkimede 3,4 milimol Na3PO4 gereklidir. 1,8 N çözeltiden kaç ml yeterlidir? (yanıt:5,7 ml) 150 ml 0,35 N Ca(NO3)2 çözeltisini nasıl hazırlarsınız? (yanıt: 43 g /150 ml)M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM8 2 Litresinde 3,8 g Na2CO3 bulunan çözeltiden 240 ml nasıl hazırlarsınız? (yanıt:0,91g Na2CO3/240ml) 3,0M’lık stok KCl çözeltisinden 1,2 M’lık2 5 m l çözeltiyi nasıl hazırlarsınız? (yanıt:1,4 ml+13,6 ml saf su) 2,4 M’lık stok CuSO4 çözeltisinden 0,45 N’lik 15 ml çözeltiyi nasıl hazırlarsınız? (yanıt:1,4 ml+ 13,6 ml saf su) 150 ml 0,3 M K2SO4 ile 80 ml 2,0 M NaNO3 karı ştırılmı ştır. Son çözeltideki her bir bile şenin deri şimi nedir? (yanıt: 2,0 M K2SO4, 0,70 M NaNO3 ) 1,0 M’lık CuSO4 stok çözeltisinden 20 mg/ml’lik 80 ml çözeltiyi nasıl hazırlarsınız? (yanıt:10 ml stok+ 70 ml safsu) 100 ml 0,50 M CuSO4 çözeltisinde kaç gram Cu vardır? Bu kaç milimoldür? (3,2 g Cu ; 50 mmol C )M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM8 3 0,80 M’lık Cu(NO3)2 stok çözeltisinden 5,0 mg/ml’lik çözeltiyi nasıl hazırlarsınız? (yanıt: her 10 ml stok çözeltiye 9,2 ml saf su) 2,4 M’lık 5,0 ml ZnCl2 çözeltisinde kaç milimol Zn vardır? (yanıt:12 mm Zn) 200 ml 0,34 N Ca(OH)2 i nötürle ştirebilmek için 3,0 M H2SO4 ten kaç ml gereklidir? Kaç milie şde ğer CaSO4 olu şur?(yanıt: 11,3 ml, 68 me şd BaSO4 ) 80 ml 0,70 M H3PO4 ü tam olarak nötürle ştirebilmek için 1,4 N NaOH’ten kaç ml gereklidir? Kaç gram Na3PO4 olu şur? (yanıt:123 ml, 9,4 g Na3PO4)M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM8 4 Çalı şma soruları-5 Adı bilinmeyen bir asitin 1,75 gramı 40 ml 0,56 N NaOH ile nötürle ştirilmi ştir. Bu asitin e şde ğer a ğırlı ğı nedir? (yanıt: 78 g ) 44 ml H2SO4 i nötürle ştirebilmek için 0,75 N KOH’ten 60 ml kullanılmı ştır? Buna göre H2SO4 in molaritesi nedir? (yanıt:0,51 M) Laboratuarlarda kullanılan deri şik HNO3 %68’liktir ve yo ğunlu ğu 1,405’tir. Bu asitin normalitesi nedir? Buna göre 800 ml 0,04 M Ca(OH)2 i tam olarak nötürle ştirmek için bu asitten kaç ml gereklidir? (yanıt:15,2 N ve 4,2 ml) 30 ml 0,12 M CaCl2, 60 ml 0,20 M AlCl3 ile karı ştırılmı ştır. Bu çözeltide hangi bile şenler bulunur? Deri şimleri nedir?(yanıt: 0,04 M Ca2+, 0,13 Al3+, 0,48 M Cl-)M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM8 5 40 ml 0,15 M HCl 60 ml 0,20 M NaOH ile karı ştırılmı ştır.Çözeltide hangi bile şenler bulunur. Deri şimleri nedir? (yanıt:0,12 M Na+, 0,06 M Cl-, 0,06 M OH-) Bakır a şa ğıdaki tepkimeye göre seyreltik HNO3 ile tepkimeye girmektedir. 140 mg bakırın 0,15 M HNO3 ün 40 ml’siyle tepkimeye sokulmu ştur. Son çözeltideki bile şenler ve deri şimleri nelerdir? (yanıt: 0,055 M Cu2+, 0,003 M H+, 0,11 M NO3- ) 0,7692 N NaOH çözeltisinden 500 ml 0,180 N NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır? 0,0912 M AgNO3 çözeltisinde pAg nedir?M.DEM İR(ADU) 02-ÇÖZELT İLER VE DER İŞİM8 6 3 litre 0,15 N NaOH çözeltisini a şa ğıdakilerden nasıl hazırlarsınız. a)Katı NaOH’ten b)6,0 M’lık stok çözeltisinden c)Yo ğunlu ğu 1,43 g/litre olan a ğırlıkça %40’lık çözeltisinden, d)100 ml’sinden 15,8 g NaOH bulunan çözeltisinden 2,5 N 250 ml HCl’yi 0,15 N yapabilmek için kaç ml’ye seyreltilmesi gerekir?