ortaöğretġm projesġ
Transkript
ortaöğretġm projesġ
T.C. MĠLLÎ EĞĠTĠM BAKANLIĞI ORTAÖĞRETĠM PROJESĠ LABORATUVAR HĠZMETLERĠ ÇÖZELTĠLERĠ AYARLAMA ANKARA, 2008 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliĢtirilen modüller; Talim ve Terbiye Kurulu BaĢkanlığının 04.09.2008 tarih ve 182 sayılı sayılı Kararı ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında kademeli olarak yaygınlaĢtırılan çerçeve öğretim programlarında amaçlanan mesleki yeterlikleri kazandırmaya yönelik geliĢtirilmiĢ öğretim materyalleridir (Ders Notlarıdır). Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeye rehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmıĢ, denenmek ve geliĢtirilmek üzere Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında uygulanmaya baĢlanmıĢtır. Modüller teknolojik geliĢmelere paralel olarak, amaçlanan yeterliği kazandırmak koĢulu ile eğitim öğretim sırasında geliĢtirilebilir ve yapılması önerilen değiĢiklikler Bakanlıkta ilgili birime bildirilir. Örgün ve yaygın eğitim kurumları, iĢletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modüllere internet üzerinden ulaĢılabilirler. BasılmıĢ modüller, eğitim kurumlarında öğrencilere ücretsiz olarak dağıtılır. Modüller hiçbir Ģekilde ticari amaçla kullanılamaz ve ücret karĢılığında satılamaz. ĠÇĠNDEKĠLER AÇIKLAMALAR .................................................................................................................... ii GĠRĠġ ....................................................................................................................................... 1 ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1 ..................................................................................................... 3 1. STANDART ÇÖZELTĠ HAZIRLAMA .............................................................................. 3 1.1. Çözelti Ayarlama ve Önemi .......................................................................................... 3 1.2. Çözelti Ayarlamak Ġçin Kullanılan Standartlar ............................................................. 4 1.2.1. Primer Standart Maddeler ve Özellikleri ............................................................... 4 1.2.2. Primer Standart Madde Hazırlama ....................................................................... 5 1.2.3. Sekonder Standart Maddeler ve Özellikleri ........................................................... 6 UYGULAMA FAALĠYETĠ ................................................................................................ 7 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ...................................................................................... 8 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–2 .................................................................................................... 9 2. TĠTRASYON ÖNCESĠ HAZIRLIKLAR ............................................................................ 9 2.1. Volumetrik Analiz ve KoĢulları .................................................................................... 9 2.2. Volümetride Kullanılan Terimler................................................................................ 10 2.2.1. Titrasyon ve Geri Titrasyon ................................................................................. 10 2.2.2. Ayarlı Çözelti ...................................................................................................... 10 2.2.3. EĢdeğerlik ve Dönüm Noktası ............................................................................. 10 2.3. Ġndikatör ...................................................................................................................... 11 2.3.1. Ġndikatörün Tanımı .............................................................................................. 11 2.3.2. Ġndikatör ÇeĢitleri ................................................................................................ 11 2.3 3. Ġndikatör Hazırlama ............................................................................................. 12 2.4. Volümetride Kullanılan Araç Gereçler ....................................................................... 14 2.5. Büret Hazırlama .......................................................................................................... 15 UYGULAMA FAALĠYETĠ .............................................................................................. 16 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME .................................................................................... 18 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–3 .................................................................................................. 19 3. STANDART ÇÖZELTĠYĠ TĠTRE ETME ......................................................................... 19 3.1. Titre Etme ................................................................................................................... 19 3.2. Titrasyon Yaparken Dikkat Edilecek Hususlar ........................................................... 19 3.3. EĢdeğerlik Noktası veya Dönüm Noktası Tespiti ....................................................... 20 UYGULAMA FAALĠYETĠ .............................................................................................. 22 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME .................................................................................... 25 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–4 .................................................................................................. 26 4. TĠTRASYON SONRASI ĠġLEMLERĠ YAPMA .............................................................. 26 4.1. Sarfiyat Okuma ........................................................................................................... 26 4.2. Büret Temizliği ........................................................................................................... 27 4.3. Hesaplama ................................................................................................................... 27 4.3.1. Volümetrik Faktör ............................................................................................... 27 4.3.2. Faktör Tespiti ....................................................................................................... 28 UYGULAMA FAALĠYETĠ .............................................................................................. 30 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME .................................................................................... 32 MODÜL DEĞERLENDĠRME .............................................................................................. 33 CEVAP ANAHTARLARI ..................................................................................................... 34 KAYNAKÇA ......................................................................................................................... 36 i AÇIKLAMALAR AÇIKLAMALAR KOD 524LT0009 ALAN Laboratuvar Hizmetleri DAL Alan Ortak MODÜLÜN ADI Çözeltileri Ayarlama SÜRE Analizlerde kullanılacak çözeltileri ayarlama ile ilgili bilgi ve becerilerin kazandırıldığı öğrenme materyalidir. 40/24 ÖN KOġUL Analiz çözeltileri -2 modülünü baĢarmıĢ olmak YETERLĠK Çözeltileri ayarlamak MODÜLÜN TANIMI Genel Amaç Gerekli ortam sağlandığında tekniğine uygun olarak çözeltileri ayarlayabileceksiniz. MODÜLÜN AMACI EĞĠTĠM ÖĞRETĠM ORTAMLARI VE DONANIMLARI ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME Amaçlar 1. Standart çözeltileri hazırlayabileceksiniz. 2. Titrasyon öncesi hazırlıkları yapabileceksiniz. 3. Standart çözeltiyi titre edebileceksiniz. 4. Titrasyon sonrası iĢlemleri yapabileceksiniz. Ortam Laboratuvar ortamı, kütüphane, Ġnternet, bireysel öğrenme ortamları vb. Donanım Hassas terazi, piset, erlenmayer, spatül, etüv, , büret, beher, bunzen beki, kağıt, kalem, rapor defteri, hesap makinesi, Na2CO3, 0,1 N HCl çözeltisi, primer standart veya sekonder standart çözeltisi, metil oranj, temizlik madde ve çözeltileri Modülün içinde yer alan herhangi bir öğrenme faaliyetinden sonra verilen ölçme araçları ile kendi kendinizi değerlendireceksiniz. Modül sonunda kazandığınız bilgi ve beceriler öğretmeniniz tarafından ölçülerek değerlendirilecektir. ii GĠRĠġ GĠRĠġ Sevgili Öğrenci, Laboratuvar çalıĢmalarında analiz yöntemi seçiminde zaman, maliyet ve analiz sonuçlarının güvenilirliği tercih sebebidir. Çözeltilerle yapılan analizler, kısa sürede gerçekleĢmesi, maliyetinin düĢük ve sonuçlarının güvenilir olması nedeniyle geniĢ bir kullanım alanına sahiptir. Laboratuvarlarda kullanılan yöntemlerin özelliklerine göre bazı çözeltilerin ayarlı çözeltiler olması gerekmektedir. Volümetride kullanılan çözelti deriĢimlerinin tam olarak bilinmesi hesaplamalarda kesin deriĢimin kullanılması analiz sonuçlarının güvenilirliğini arttırmaktadır. Belli kurallara göre hazırlanan çözeltiler yaklaĢık deriĢimlerde hazırlanır. YaklaĢık deriĢimi bilinen çözeltiler kesin deriĢimi bilinen çözeltilerle ayarlanarak kesin deriĢimleri bulunur. Kesin deriĢimi bilinen çözeltilerle yapılan analiz sonuçlarının güvenilirliği yüksek olmaktadır. Bu modüldeki bilgiler ıĢığında analizde kullanacağınız çözeltileri kısa sürede ve doğru olarak ayarlama bilgi, beceri ve deneyimi kazanacaksınız. 1 2 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–1 ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1 AMAÇ Gerekli ortam sağlandığında tekniğine uygun olarak çözeltileri ayarlayabileceksiniz. ARAġTIRMA Çevrenizdeki laboratuvarlarda sık kullanılan ayarlı çözeltileri araĢtırınız ve arkadaĢlarınızla tartıĢınız. 1. STANDART ÇÖZELTĠ HAZIRLAMA 1.1. Çözelti Ayarlama ve Önemi Laboratuvarlarda bir maddenin nicel olarak tayin edilebilmesi için çeĢitli yöntemler uygulanır. Bu yöntemlerden birisi de volümetrik analizdir. Volümetrik analiz hacim ölçümüne dayanan bir yöntemdir. DeriĢimi kesin olarak bilinen bir çözelti ile deriĢimi bulunmak istenen çözelti titre edilir. Bir maddenin deriĢimi tam olarak bilinen bir çözelti ile eĢdeğerlik noktasına kadar reaksiyona sokulmasına titrasyon, yapılan iĢe (eyleme) titre etmek denir. Resim 1.1: Titrasyon Bütün volümetrik analizler için ayarlı çözelti gerekir. Analizde kullanılan çözeltilerdeki herhangi bir yanlıĢlık analiz sonucunu tamamen etkileyeceğinden ayarlı çözeltinin hazırlanması volümetrik analizin en önemli bölümünü oluĢturur. 3 Titrasyon iĢlemlerinde kullanılan maddeler çoğunlukla saf halde bulunmazlar. Örneğin NaOH, havadaki CO2 ve su ile kolayca tepkimeye girdiğinden amaçlanandan daha az NaOH tartılmasına sebep olur. NaOH CO 2 NaHCO3 Saf olmayan maddelerle ve deriĢimi kesin bilinmeyen çözeltilerle hazırlanan çözeltilerin amaçlanan deriĢimleri (yaklaĢık deriĢimleri ) ile gerçek deriĢimleri farklı olacaktır. Bu tür çözeltilerin gerçek deriĢimlerinin belirlenmesi iĢlemine çözelti ayarlama denir. Çözeltiler çok saf ve belirli bir formülde tartılabilen maddelerin belirli bir miktarı ile tepkimeye sokulur. Harcanan çözelti hacminden yararlanarak çözeltinin gerçek deriĢimi hesaplanır. Bu Ģekilde deriĢimi kesin olarak belirlenen çözeltilere ayarlı çözeltiler denir. 1.2. Çözelti Ayarlamak Ġçin Kullanılan Standartlar Çözelti ayarlamada iki çeĢit standart kullanılmaktadır: Primer Standart Maddeler Sekonder Standart Maddeler 1.2.1. Primer Standart Maddeler ve Özellikleri Volümetride, çözeltiyi ayarlayabilmek için kullanılan çok saf maddeye birincil veya primer standart madde denir. Sodyum karbonat, sodyum oksalat, potasyum bikarbonat, boraks, potasyum iyodat ve civa II oksit gibi maddeler primer standart madde olarak kullanılır. Resim 1.2: Primer standart maddeler 4 Primer standart olarak kullanılan maddeler kimyasal yapıları belli ve saf olan maddelerdir. Saflıkları, saklama ve daha sonraki tartma iĢleminde bozulmamalıdır. Ayrıca kolay saflaĢtırılabilen, saflık kontrol iĢlemleri kolay ve sonucu etkilemesi yönünden büyük mol ağırlığına sahip maddeler olmalıdır. Primer standartların saflaĢtırma iĢlemlerinde çöktürme, kristallendirme ve süblimleĢme tekniklerinden yararlanılır. Ayrıca ayarlama iĢlemleri için tartılan miktar, ayarlı çözelti sarfiyatı 30-40 ml arası olacak Ģekilde olmalıdır. Bazı primer standart maddelerle direkt ayarlı çözelti hazırlanabilmektedir. Bir maddenin primer standart olarak kullanılabilmesi için gerekli özellikler: Maddenin bileĢimi tam olarak bilinmeli ve oldukça saf olmalıdır. Ayarlanacak çözelti ile hızlı ve stokiyometrik bir tepkime vermelidir. Oda sıcaklığında mutlaka kararlı olmalı, bir etüvde kurutulabilmeli ve su veya karbondioksit gibi maddeleri soğurucu özelliği olmamalıdır. EĢdeğer ağırlığı, eğer mümkün ise büyük olmalıdır çünkü küçük tartımlardaki hata oranı büyük tartımdakinden daha büyük olur. AĢağıdaki tablo çeĢitli primer standart maddeleri ve bunlarla ayarlanan ayarlı çözeltileri göstermektedir. Primer Standart Sodyum karbonat (Na2CO3) Oksalik asit (H2C2O4.2H2O) Potasyum hidrojen ftalat (KHC8O4 ) Benzoik asit (C6H5-COOH) klorür (NaCl) Çinko metali (Zn) Potasyum iyodat (KIO3) Mol Ağırlığı (gr) Ayarlanan Ayarlı Çözelti 106,00 HCl, H2SO4 126,06 NaOH, KOH, KMnO4 204,23 HClO4, CH3COOH 122,12 NaOCH3, LiOCH3 58,44 AgNO3 65,37 EDTA 214,00 Na2S2O3 Tablo 1.1: Primer standart maddeler ve ayarlı çözeltiler 1.2.2. Primer Standart Madde Hazırlama Titrasyonda kullanılacak çözeltiler, en iyi Ģekilde primer standart madde ile titre edilerek ayarlanır. Bu amaçla ayarlanacak çözeltinin özelliğine göre kullanılacak primer standart madde belirlenir. Primer standart saf katılarından hazırlanır . Primer standart maddeler çözelti halinde bulunmazlar. Çözelti halinde olanlar kullanılacak olursa bunlar sekonder standart madde olur. 5 1.2.3. Sekonder Standart Maddeler ve Özellikleri Çözelti ayarlamada çok saf madde yerine ayarı belli baĢka bir çözelti de kullanılabilir. Kullanılan bu ayarı belli çözeltiye ikincil standart (veya sekonder standart ) denir. Örneğin, ayarlı bir asit çözeltisi ile bir baz çözeltisinin ayarlanmasında asit çözeltisi, veya gümüĢ nitrat çözeltisinin ayarı belli sodyum klorür ile ayarlanmasında sodyum klorür çözeltileri birer ikincil standart maddelerdir. Ayarlama iĢlemlerinde ikincil standart kullanmak, birincil standarttaki kurutma ve tartma gibi bazı iĢlemleri içermediğinden daha az zaman alır ve bu nedenle laboratuvarda ayarlı çözeltiler bulundurulur. Bu çözeltilerin zamanla bozulmaması, bulundukları kaptan ve güneĢ ıĢığından etkilenmemesi gerekir. Aksi halde ayarlı olarak bilinen çözeltinin deriĢimi değiĢeceğinden bir çok hataya sebep olabilir. Resim 1.3: Sekonder standart çözeltiler 6 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ AĢağıdaki önerileri dikkate alarak iĢlem basamaklarını sırası ile yerine getirip 0,1 N HCl çözeltisi ayarlamada kullanılacak primer standart madde hazırlayınız. Uygulamada kullanılan araç gereç ve kimyasal maddeler: Hassas terazi, Na2CO3 tuzu, piset, erlenmayer,spatül, etüv ĠĢlem Basamakları Öneriler Kullanılacak primer standart maddeyi tespit ediniz.( Susuz Na2CO3) Laboratuvar önlüğünüzü giyiniz. Laboratuvar güvenlik kurallarına uygun çalıĢınız. Kullanacağınız primer maddeye Tablo 1.1’e bakarak karar veriniz. Etüvde 105 – 110 °C' de 1 saat kurutunuz. Etüvün sıcaklık ve süre ayarını yapmayı unutmayınız. Titrasyon yapılacak erlenmayere 0,1 – 0,2 gr civarında tartınız. Hassas terazi tartım kurallarına uyunuz. Tartımı on binde bir g (0,0001 gr gibi) hassasiyetinde yapınız. Tartımı kaydetmeyi unutmayınız. Saf su ile hacmi 100 ml’ye tamamlayınız. Ġstenilen hacmi geçmeyiniz. 7 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlede verilen boĢluğa uygun kelimeleri yazınız. 1. Çözeltilerin gerçek deriĢimlerinin belirlenmesi iĢlemine …… 2. Bir maddenin deriĢimi tam olarak bilinen bir çözelti ile eĢdeğerlik noktasına kadar reaksiyona sokulmasına …………………..denir. 3. DeriĢimi kesin olarak belirlenen çözeltilere ……… …………denir. 4. Volümetride, çözeltiyi ayarlayabilmek ………………….. standart denir. 5. Çözelti ayarlamada çok saf madde yerine ayarı belli baĢka bir çözeltide kullanılabilir. Kullanılan bu ayarı belli çözeltiye …………….. standart denir. için kullanılan ………denir. çok saf maddeye DEĞERLENDĠRME Yukarıdaki teste verdiğiniz cevapları, cevap anahtarı ile karĢılaĢtırınız. Eksik konularınız varsa bu eksikliğin neden kaynaklandığını düĢünerek arkadaĢlarınızla tartıĢınız. Öğretmeninize danıĢarak tekrar bilgi konularına dönüp eksiklerinizi gideriniz. 8 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–2 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–2 AMAÇ Gerekli ortam sağlandığında tekniğine uygun olarak titrasyon öncesi hazırlıkları yapabileceksiniz. ARAġTIRMA Titrasyon nedir? AraĢtırınız. Titrasyon öncesi hazırlıklar nelerdir? AraĢtırınız. 2. TĠTRASYON ÖNCESĠ HAZIRLIKLAR 2.1. Volumetrik Analiz ve KoĢulları Volümetrik analiz hacim ölçümüne dayalı bir yöntemdir. Volumetrik analizlerde numunenin belli bir miktarı veya numune çözeltisinin belli bir hacmi alınarak deriĢimi tam olarak bilinen baĢka bir çözelti (ayıraç) ile tepkimeye sokulur. Volumetrik analizin en önemli üstünlüğü ayıraç ve örnek analize hazırlandıktan sonra analizin çok kısa sürede tamamlanabilmesidir. Bir kimyasal tepkimenin volümetrik amaçla kullanılabilmesi için aĢağıdaki koĢulları taĢıması gerekir: Tepkime stokiyometrik olmalıdır: Kimyasal olay kesin bir Ģekilde ve tek bir kimyasal denklemde tanımlanabilmelidir. Tepkime hızlı olmalıdır: Eğer tepkime yeterince hızlı değilse uzun süre beklemek gerekir. Bu da zaman kaybına neden olur. Tepkimenin yavaĢ olması ortamdaki diğer maddeler ile istenmeyen bazı tepkimelerin olmasına da neden olabilir. Tepkime tam olmalıdır: DeriĢimi belli çözelti eklendiğinde tepkime en az %99.9 oranında gerçekleĢmelidir. Aksi halde stokiyometrik iliĢkiyi kurmak mümkün olmaz. Uygun bir indikatör bulunabilmelidir: Kimyasal olayın sonucunu, yani deriĢimi bilinen çözeltiden ne kadar eklemek gerektiğini, belirleyecek uygun bir indikatör bulunabilmelidir. 9 2.2. Volümetride Kullanılan Terimler Volümetride sıklıkla karĢılaĢılan titrasyon, ayarlı çözelti, dönüm noktası gibi kavramlar aĢağıda verilmiĢtir. 2.2.1. Titrasyon ve Geri Titrasyon Bir maddenin, deriĢimi bilinen bir çözeltinin belirli hacmi ile tam olarak tepkimeye sokularak miktarının bulunması olayının tamamına titrasyon, iki maddenin tepkimeye sokulması bölümüne ise titre etmek denir. Bütün titrasyonlar da deriĢimi bilinen ve bilinmeyen iki ayrı çözeltinin belirli hacimleri tepkimeye sokulur. Tepkimenin tam olarak bittiği noktanın iyi belirlenebilmesi için deriĢimi bilinen çözeltinin (ayıracın) damla damla eklenmesi gerekir. Bazı hallerde ise belli hacimde deriĢimi bilinen çözelti (ayıraç) numune çözeltisi üzerine eklenir. Ayıracın fazlası, aranan maddenin veya baĢka bir maddenin deriĢimi belli çözeltisi ile titre edilir. Bu iĢleme geri titrasyon denir. Bu durumda ayıracın eklenen miktarından geri titre edilen miktarı çıkarılarak iĢlem yapılır. Resim 2.1: Titrasyon 2.2.2. Ayarlı Çözelti Volumetrik analizde kullanılan deriĢimi tam olarak bilinen çözeltiye ayarlı çözelti denir. Çözeltinin deriĢiminin tam olarak hesaplanması için yapılan iĢleme ise o çözeltinin ayarlanması denir. 2.2.3. EĢdeğerlik ve Dönüm Noktası Bir titrasyonda ayarlı maddenin titre edilen maddeyi tam olarak tükettiği noktaya eĢdeğerlik noktası denir. 10 Resim 2.2: Dönüm noktası tayini Bir titrasyonda eĢdeğerlik noktasını belirlemek için kullanılan indikatörün renginin tamamen değiĢtiği noktaya dönüm noktası denir. 2.3. Ġndikatör 2.3.1. Ġndikatörün Tanımı Bir titrasyonda eĢdeğerlik noktasını veya ona en yakın noktayı belirlemek amacıyla kullanılan maddelere indikatör denir. Resim 2.3: Ġndikatör 2.3.2. Ġndikatör ÇeĢitleri Ġndikatörler çok çeĢitli olmasına rağmen genel olarak üç temel grupta incelenebilir. Asit-baz indikatörleri: Hemen hemen tamamı organik boyalar olup zayıf asit veya zayıf baz özelliğindedirler. Her indikatörün renk değiĢtirdiği pH aralıkları farklıdır. Farklı pH aralıklarında kullanılabilir. 11 AĢağıda bazı indikatörlerin adı, asit ve bazdaki rengi ve kullanılacağı pH aralıkları verilmiĢtir: Ġndikatörün Adı Fenolftalein Metil oranj Metil kırmızısı Brom timol mavisi Bazdaki Rengi Pembe Turuncu Sarı Mavi pH Aralığı 8.0-10.0 3.2-4.4 4.4-6.2 6.2-7.6 Çökelme veya kompleksleĢme indikatörleri: Çökelme ve kompleksleĢme reaksiyonlarında kullanılan indikatörler üç farklı grupta incelenebilir. Asitteki Rengi Renksiz Kırmızı Kırmızı Sarı Çözeltide renk değiĢimi meydana getiren indikatörler: Ortama indikatör olarak ilave edilen madde ile ayarlı çözeltinin eĢdeğerlik noktasından hemen sonra çözeltide renkli bir ürün oluĢturmasıyla titrasyon sonucunu bildiren maddelerdir. Dönüm noktasında farklı renkte çökelek meydana getiren indikatörler: Bu amaçla en çok kromat indikatörü kullanılır. Ayarlı gümüĢ nitrat çözeltisi ile klorür tayininde kullanılan kromat indikatörü eĢ değerlik noktasından hemen sonra ortamda farklı renkte (turuncu) ikinci bir çökelek oluĢturarak titrasyon sonunu bildirir. Soğurma (absorbsiyon) indikatörleri: Titrasyon sonunda ortamda oluĢmuĢ olan çökeleğin rengini değiĢtiren indikatörlerdir. Örneğin, ayarlı gümüĢ nitrat çözeltisi ile klorür tayininde kullanılan fluoressein indikatörü bu türdendir. EĢ değerlik noktasından hemen sonra ortamda oluĢmuĢ olan beyaz renkli AgCl çökeleğinin rengini siyaha boyayarak titrasyonun bittiğini gösterir. Yükseltgenme ve indirgenme indikatörleri: Yükseltgenme ve indirgenme (Redoks) reaksiyonlarında kullanılan indikatörlerdir. Genellikle indirgen maddelerdir. EĢdeğerlik noktasından hemen sonra ayarlı çözelti ile yükseltgendiğinde farklı renge dönüĢebilen organik maddelerdir. Dikkat edilecek nokta indikatörün indirgenme potansiyelinin analiz edilecek maddenin indirgenme potansiyelinden daha küçük olmasıdır. NiĢasta çözeltisi iyot ile yapılan titrasyonlarda kullanılan bir indikatördür. Difenil amin sodyum sülfonat da yükseltgenme ve indirgenme titrasyonlarında sık kullanılan bir indikatördür. 2.3 3. Ġndikatör Hazırlama Sık kullanılan bazı indikatörlerin hazırlanma aĢamaları aĢağıda verilmiĢtir: Fenolftalein (10 g/l’lik): bu belirtecin rengi, 8,3 - 10,0 pH bölgesinde renksizlikten kırmızıya dönüĢür. 10 g/l’lik 2,5 g fenolftalein, % 95’lik etil alkolde çözülür ve çözelti aynı etil alkol ile 250 ml’ye seyreltilir. 12 Metil Kırmızısı (0,1 g/l’lik): 25 mg ince toz halindeki metil kırmızısı, 95 ml 0,05 N sodyum hidroksit çözeltisi ve 5 ml % 95’lik etil alkol karıĢımında ısıtılarak çözülür, çözünme tamamlandıktan sonra 125 ml % 95’lik etil alkol katılır, çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona aktarılır ve su ile iĢarete kadar seyreltilir. Metilen Mavisi (0,15 g/l’lik): 38 mg metilen mavisi, suda çözülür ve su ile 250 ml’ye tamamlanır. Metiloranj (0,4 g/l’lik): 0,1 g metiloranj 50 ml % 95’lik etil alkolde çözülür, çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona aktarılır ve su ile iĢarete kadar seyreltilir. PerdelenmiĢ Metiloranj (1 g/l’lik): 0,25 g metiloranj ve 0,15 g ksilen siyanol FF 50 ml % 95’lik etil alkolde çözülür, çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona aktarılır ve su ile iĢarete kadar seyreltilir. PerdelenmiĢ metiloranj belirtecinin rengi 2.9 -4,6 pH bölgesinde kırmızıdan yeĢile dönüĢür. Bromokresol YeĢili (0,4 g/l’lik): 2,9 ml 0,05 N sodyum hidroksit çözeltisi ve 5 ml % 95’lik etil alkol karıĢımı hazırlanır. 0,1 g bromokresol yeĢili karıĢıma ilave edildikten sonra ısıtılarak çözülür. Çözünme tamamlandıktan sonra çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona alınır, 50 ml % 95’lik etil alkol katılır ve çözelti su ile iĢarete kadar seyreltilir. Bromokresol Moru (0,4 g/l’lik): 0,1 g bromokresol moru, 5 ml % 95’lik etil alkolde çözününceye kadar ısıtılır. Çözünme tamamlandıktan sonra 20 ml % 95’lik etil alkol ve 3,7 ml 0,05 N sodyum hidroksit çözeltisi ısıtılır. Çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona alınarak 30 ml % 50’lik etil alkol katılır. Ġyice karıĢtırıldıktan sonra su ile iĢarete kadar seyreltilir. Bromofenol Mavisi (0,4 g/l’lik): 3,0 ml 0,05 N sodyum hidroksit çözeltisi ile 5 ml % 50’lik etil alkolde karıĢtırılır. 0,1 g bromofenol mavisi karıĢıma ilave edildikten sonra ısıtılarak çözülür. Çözünme tamamlandıktan sonra 50 ml % 95’lik etil alkol katılır, çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona aktarılır ve su ile iĢarete kadar seyreltilir. m-Kresol Moru (0,4 g/l’lik): 0,1 g m-kresol moru, 50 ml % 95’lik etil alkolde çözülür, buna 5,2 ml 0,05 N sodyum hidroksit çözeltisi katılır, çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona aktarılır ve su ile iĢarete kadar seyreltilir. Kresol Kırmızısı (0,2 g/l’lik): 50 mg kresol kırmızısı, 2.05 ml 0,05 N sodyum hidroksit çözeltisi ve 5 ml % 95’lik etil alkolde ısıtılarak çözülür, çözünme tamamlandıktan sonra 50 ml % 95’lik etil alkol katılır, çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona aktarılır ve su ile iĢarete kadar seyreltilir. Dimetil Sarısı (2 g/l’lik): 0,5 g dimetil sarısı, 50 ml % 95’lik etil alkolde çözülür, çözeltinin tümü 250 ml’lik bir ölçülü balona aktarılır ve % 95’lik etil alkol ile iĢarete kadar seyreltilir. 2,4-Dinitrofenol (1 g/l’lik): 0,25 g 2,4-dinitrofenol suda çözülür ve çözelti su ile 250 ml’ye seyreltilir. 13 2.4. Volümetride Kullanılan Araç Gereçler Volumetri, hacim ölçümü esasına dayandığına göre ölçü kaplarının özel bir önemi vardır. Bu araçların tamamına yakını camdan yapılmıĢ olup çok özel durumlarda kuvartz veya plastikten yapılmıĢ olanları kullanılır. Volümetride kullanılan ölçü kaplarının en önemlileri mezür, balon joje, pipet, piset ve büretlerdir. Bunlardan balon jojeler 50,100,250,500,1000 ve 2000 mililitre hacimlerinde olup her biri belli hacimleri ölçer. Pipetler ise iki Ģekilde olabilir. Bunlardan birinin ortası geniĢ, uçları incedir. Ġkincisi ise üzeri numaralanmıĢ bir cam boru görünümünde olup 5 mililitrelikten büyüklerin ağız kısımları daraltılmıĢtır. Büretler, bir ucu açıp kapatma düğmesiyle kapatılmıĢ, diğer ucu açık ve üzeri numaralanmıĢ bir cam boru görünümündedir. Normal kullanımlar için 25, 50 ve 100 ml’lik olanları vardır. Resim 2.4: Volumetride sık kullanılan cam malzemeler Volümetride her kap ölçü kabı olarak kullanılmaz. Bir kabın ölçü kabı olarak kullanılması için, aĢağıdaki koĢulları sağlaması gerekir: Kaplar mutlaka kimyasal maddelere ve ısıya karĢı dayanıklı olmalı ve özel kullanımlar dıĢında mutlaka camdan yapılmalıdır. Camın kesiti dairesel veya özel durumlarda oval olmalı, köĢeli olmamalıdır.Kabın dar bölgesinden geniĢ bölgesine geçiĢ keskin olmamalıdır. Cam üzerindeki ölçü iĢaretleri düzenli ve okunabilir Ģekilde olmalı, silinebilecek Ģekilde olmamalıdır. ĠĢaretler dairesel yüzeyin tamamını veya en az yarısını kaplamalıdır. Kabın üzerinde hacmin hangi sıcaklık için geçerli olduğu ve hata aralığı belirtilmelidir. 14 2.5. Büret Hazırlama Kullanılacak büret alınarak önce temizlik kontrolü yapılır. Büret içerisine damıtık su konduğunda kabın yüzeyini muntazam bir Ģekilde ıslatırsa büret temiz, ıslatmazsa büret kirli demektir. Bu durumda çeĢitli temizleyiciler kullanılır. Kirli bir büret önce musluk suyu ile yıkanıp çalkalanır ve suyu akıtılır. Büret ters döndürülerek beherde bulunan yıkama çözeltisine daldırılır. Vakum yapılarak yıkama çözeltisi musluğun alt seviyesine kadar doldurulur ve musluk kapatılır. Bu vaziyette bir süre bekletilir. Daha sonra musluk yavaĢça açılarak yıkama çözeltisinin behere boĢalması sağlanır. Bundan sonra büretin içi ve dıĢı damıtık su ile yıkanır. Temizlik kontrolü tekrar yapılır. Büret kirli ise iĢlem tekrarlanır. TemizlenmiĢ büret, sıfır çizgilerinin çok üzerine kadar damıtık su ile doldurulur ve muhafaza edilir. Çok yağlı büretler önce aseton veya benzenle yıkanıp ondan sonra yıkama çözeltisi ile yıkanır. Permanganat konulan büretler MnO2 teĢekkülünden dolayı H2SO4 ile asitlendirilmiĢ FeSO4 çözeltisi ile, gümüĢ nitrat konulan büretler de metalik Ag’den kirlendiği için HNO3 ile temizlenir. 15 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ AĢağıdaki önerileri dikkate alarak iĢlem basamaklarını sırası ile yerine getirip yaklaĢık deriĢimi 0,1 normal olan HCl çözeltisi ile standardı titre etmek için büreti hazırlayınız. Uygulamada kullanılan araç gereç ve kimyasal maddeler: 0,1 N HCl çözeltisi, piset, erlenmayer, büret, beher, primer standart veya sekonder standart çözeltisi, metil oranj indikatörü ĠĢlem Basamakları HazırlanmıĢ primer veya sekonder standart madde çözeltisini alınız. Öneriler Laboratuvar önlüğünüzü giyiniz. ÇalıĢma ortamınızı hazırlayınız. Laboratuvar güvenlik kurallarına uygun çalıĢınız. Çözelti üzerine metil oranj indikatörü ilave ediniz. Temiz bir damlalık kullanınız. Uygun büret seçerek temizleyiniz. Büretin temizliğine dikkat ediniz. En son saf su ile temizlemeyi unutmayınız. 16 0,1 N HCl çözeltisini çalkalayınız. Çözeltiyi çalkalayarak homojen hale getiriniz. Çalkalarken kapağın kapalı olmasına dikkat ediniz. Büreti ayarlı 0,1 N HCl çözeltisi ile çalkalayarak akıtıp akıtmadığını kontrol ediniz. Büreti çözelti ile doldurmadan musluğunu kontrol ediniz. Musluğun kaçırmadığından emin olunuz. Büreti ayarlı 0,1 N HCl çözeltisi ile doldurunuz. Büreti çözelti ile doldururken büret yüksekliğini ayarlayınız. Büreti çözelti ile doldururken uygun bir huni kullanınız. Büretin uç kısmında kalan hava boĢluğunu ayarlı 0,1 N HCl çözeltisi ile doldunuz. Titrasyona baĢlamadan büretin ucunda hava boĢluğu olup olmadığını kontrol ediniz. Hava boĢluğu varsa musluğu hızlıca açıp kapatarak gideriniz. Malzemeleri temizleyiniz. Kullandığınız malzemeleri dikkatlice temizleyiniz Malzemelerin kırılabilir malzemeler olduğunu unutmayınız. 17 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME Yetersiz olduğunuzu düĢünüyorsanız öğretmenin AĢağıdaki sorularda doğru seçeneği iĢaretleyiniz. 1. Bir maddenin, deriĢimi bilinen bir çözeltinin belirli hacmi ile tam olarak tepkimeye sokularak miktarının bulunması olayının tamamına ne denir? A) Titrasyon B) Geri titrasyon C) Ġndikatör D) Titre etmek 2. AĢağıdakilerden hangisi bir kimyasal olayın volümetri de kullanılabilmesi için gerekli koĢullardan birisi değildir? A) Tepkime stokiyometrik olmalıdır. B) Tepkime hızlı olmalıdır. C) Tepkime tam olmalıdır. D) Tepkime tam olmamalıdır. 3. Belli hacimde deriĢimi bilinen çözelti (ayıraç) numune çözeltisi üzerine eklenir. Ayıracın fazlası, aranan maddenin veya baĢka bir maddenin deriĢimi belli çözeltisi ile titre edilir. Bu iĢlem aĢağıdakilerden hangisidir? A) Titrasyon B) Geri titrasyon C) Çözelti ayarlama D) Ġndikatör seçme AĢağıdaki cümlelerde verilen boĢluğa uygun kelimeleri yazınız. 4. Titrasyonda eĢ değerlik noktasının bulunmasında kullanılan ve bu noktada (veya buna en yakın noktada ) çözeltinin görünümünü değiĢtiren maddeye …………………denir. 5. Fenolftalein indikatörü baz çözeltilerinde ……………………….renk alır. DEĞERLENDĠRME Yukarıdaki teste verdiğiniz cevapları, cevap anahtarı ile karĢılaĢtırınız. Eksik konularınız varsa bu eksikliğin neden kaynaklandığını düĢünerek arkadaĢlarınızla tartıĢınız. Öğretmeninize danıĢarak tekrar bilgi konularına dönüp eksiklerinizi gideriniz. 18 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–3 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–3 AMAÇ Gerekli ortam sağlandığında tekniğine uygun olarak çözeltileri standart çözelti ile titre edebileceksiniz. ARAġTIRMA EĢ değerlik ve dönüm noktalarını araĢtırınız 3. STANDART ÇÖZELTĠYĠ TĠTRE ETME 3.1. Titre Etme Bir maddenin, deriĢimi bilinen bir çözeltinin belirli hacmi ile tam olarak tepkimeye sokularak miktarının bulunması olayının tamamına titrasyon, iki maddenin tepkimeye sokulması bölümüne ise titre etmek denir. 3.2. Titrasyon Yaparken Dikkat Edilecek Hususlar Hangi yöntem uygulanırsa uygulansın, baĢarılı bir titrasyon iĢlemi yapabilmek için bütün titrasyonlarda aĢağıdaki hususlara dikkat etmek gerekir: Büretin akıtıp akıtmadığı kontrol edilmeli, akıtıyorsa bu giderilmelidir. Analizin yapılacağı kap hangi sıcaklık için ayarlanmıĢsa titrasyonda o sıcaklıkta veya ona yakın bir sıcaklıkta yapılmalıdır. Büret ayarlı çözelti ile doldurulmadan önce mutlaka ayarlı çözelti ile birkaç kez çalkalanmalıdır. Titrasyona baĢlamadan önce büret ayıraçla doldurulmalı ve sıfır noktası ayarlanmalıdır. Resim 3.1: Büretin sıfır ayarını yapma 19 Analiz sonunda bürette kalan ayıraç, ana çözeltiye eklenmeyip atılmalıdır. Titrasyonda kullanılacak kabın hacmi, titrasyon sonunda birikeceği tahmin edilen çözeltinin hacminin en az iki katı olmalıdır. Ayarlı çözelti ağzı kapalı ve üzeri etiketlenmiĢ olarak saklanmalı, sıcakta veya güneĢ ıĢığında bırakılmamalıdır. Ayarlı çözelti bürete konmadan önce mutlaka çalkalanmalıdır. Büretin uç kısmında hava kabarcığı kalmamıĢ olmasına dikkat edilmelidir. Analize baĢlamadan önce büretin ucundaki damla temiz bir kaba dokundurularak alınmalı, bu amaçla kağıt veya pamuk kesinlikle kullanılmamalıdır. Analize baĢlamadan önce hangi indikatörün kullanılacağına karar verilmeli, bu indikatör zamanında çözeltiye eklenmelidir. Ayıraç büretten damla damla akıtılmalı, bu sırada çözelti düzenli olarak çalkalanmalıdır. Titrasyon sonunda kabın çeperleri su ile yıkanmalı, büretteki son damla çözeltiye akıtılmalıdır. Titrasyona indikatörün rengi en az 15 saniye kalıncaya kadar devam edilmelidir. Analiz sonunda sarfiyatın okunması, büretin çeperlerindeki sıvının akmasını sağlamak için 10-15 saniye sonra yapılmalı, fakat kesinlikle daha sonraya bırakılmamalıdır. Çünkü büretin akıtması veya baĢka sebepler analizin tekrarlanmasını gerektirebilir. 3.3. EĢdeğerlik Noktası veya Dönüm Noktası Tespiti Bir titrasyonda ayarlı çözeltinin titre edilen maddeyi tam olarak tükettiği noktaya eĢdeğerlik noktası denir. Örneğin kuvvetli bir asit ile kuvvetli bir bazın titrasyonunda pH’ın 7 olduğu nokta eĢdeğerlik noktasıdır. Demirin permanganatla titrasyonunda ise ortamdaki demirin tamamının permanganatla tepkimeye girdiği nokta eĢdeğerlik noktasıdır. EĢdeğerlik noktası belli bir stokiyometrik eĢitliğe dayandığından teorik olarak hesaplanabilir. Örneğin, demirin permanganatla titrasyonunun eĢdeğerlik noktası, aĢağıdaki eĢitlikte görüldüğü gibi ortamdaki bütün demirin her 5 molüne eĢdeğer olan 1 mol permanganattır. MnO4 5Fe2 8H Mn 2 5Fe3 4H2O Resim 3.2: KMnO4 çözeltisi 20 Dönüm noktası ise, titrasyonda eĢ değerlik noktasını belirlemek için kullanılan indikatörün renginin değiĢtiği noktaya denir. EĢdeğerlik noktası ve dönüm noktası aynı nokta gibi görünmekle birlikte farklı noktalar da olabilir. Ayarlı bir asit çözeltisi ile baz tayininde indikatör olarak çoğunlukla fenolftaleyn çözeltisi kullanılır. Damla damla asit ekleyerek yapılan analizde damlanın düĢtüğü noktada kırmızı renk meydana gelir ancak bu dönüm noktası değildir. Çünkü çalkalandığında renk kaybolur. Titrasyona devam edildiğinde öyle bir nokta gelir ki asitin bir damla fazlası bütün çözeltiyi kırmızı renge boyar. Bu noktaya dönüm noktası denir. Bu titrasyonda dönüm noktası ile eĢ değerlik noktası aynı değildir. Çünkü fenolftalein pH yaklaĢık 8,5 iken kırmızı renge döner. EĢ değerlik noktası ise pH 7 iken söz konusudur. 21 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ AĢağıdaki önerileri dikkate alarak iĢlem basamaklarını sırası ile yerine getirip yaklaĢık deriĢimi 0,1 normal olan HCl çözeltisi ile standardı titre ediniz. Uygulamada kullanılan araç gereç ve kimyasal maddeler: Ayarlanacak 0,1 N HCl çözeltisi, erlenmayer, büret, beher, primer veya sekonder standart madde çözeltisi, bunzen beki veya ısıtıcı. ĠĢlem Basamakları Öneriler HazırlanmıĢ primer veya sekonder standart madde çözeltisini büretin musluğunun altına getiriniz. Laboratuvar önlüğünüzü giyiniz. ÇalıĢma ortamınızı hazırlayınız Laboratuvar güvenlik kurallarına uygun çalıĢınız. Kullandığınız araç gereçlerin temizliğine dikkat ediniz. Büretin musluğunu açınız. Büret musluğunu avuç içerisine alarak açmaya hazırlanınız. Musluğu kontrollü bir Ģekilde açınız. Büretten damla damla 0,1 N HCl çözeltisi ilave ediniz. Çözeltinin damla damla akmasını sağlayınız. Damlanın dıĢarıya düĢmemesine dikkat ediniz. Her damla düĢtüğünde erlenmayeri çalkalayınız. Damla düĢtükçe erlenmayeri taĢırmadan yavaĢ yavaĢ sallayınız. 22 Çözelti rengi, soğan kabuğu rengi olunca HCl ilavesini durdurunuz. Renk dönüĢümü olunca titrasyona ara veriniz ve çalkalamaya devam ediniz. Renk kaybolduysa titrasyona devam ediniz, kaybolmadı ise 10-15 saniye bekleyiniz. Asit sarfiyatını okuyup kaydediniz. Erlenmayeri yavaĢça çalkalamaya devam ediniz. Erlenmayeri çalkalayınız. YaklaĢık 70 o C’ye kadar ısıtınız. Renk kalıcı ise çözeltiyi 10 dakika kadar ısıtınız. Bek alev Ģiddetinin aĢırı olmamasına dikkat ediniz. Çalkalayarak karbondioksit çıkıĢını sağlayınız. Renk sarıya dönmüĢ ise soğutarak dönüm noktasına (kırmızı renge) kadar 0,1 N HCl çözeltisi ile titre ediniz. Ara ara çözeltiyi sallayarak CO2 çıkıĢını kolaylaĢtırınız. Soğuturken titrasyon ısısına kadar soğutunuz. Kırmızı renk 20 saniye içerisinde kaybolmamıĢ ise titrasyonu sona erdiriniz. 23 Tekrar kırmızı renk oluĢuncaya kadar titre ediniz. Sarfiyatı okuyup kaydediniz. Malzemeleri temizleyiniz. Kullandığınız malzemeleri dikkatlice temizleyiniz Malzemelerin kırılabilir malzemeler olduğunu unutmayınız Sonuçları rapor haline getiriniz. Deney sırasında aldığınız notlardan faydalanınız. Raporu iĢlem sıranıza göre yazınız. Raporlarınızı kuralına uygun ve okunaklı olarak yazmaya özen gösteriniz. 24 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlelerde verilen boĢluklara uygun kelimeleri yazınız. 1. Titrasyon iĢleminde iki maddenin tepkimeye girmesi bölümüne ………….. denir. 2. Büret, ayarlı çözelti ile doldurulmadan önce mutlaka ayarlı çözelti ile birkaç kez……………………dır. 3. Analiz sonunda bürette kalan ayıraç ana çözeltiye eklenmeyip………………dır. 4. Titrasyonda kullanılacak kabın hacmi, titrasyon sonunda birikeceği tahmin edilen çözeltinin hacminin en az ……….katı olmalıdır 5. Bir titrasyonda ayarlı maddenin titre edilen maddeyi tam olarak tükettiği noktaya ……………………………denir. DEĞERLENDĠRME Yukarıdaki teste verdiğiniz cevapları, cevap anahtarı ile karĢılaĢtırınız. Eksik konularınız varsa bu eksikliğin neden kaynaklandığını düĢünerek arkadaĢlarınızla tartıĢınız. Öğretmeninize danıĢarak tekrar bilgi konularına dönüp eksiklerinizi gideriniz. 25 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–4 ÖĞRENME FAALĠYETĠ–4 AMAÇ Gerekli ortam yapabileceksiniz sağlandığında, tekniğine uygun titrasyon sonrası iĢlemleri ARAġTIRMA Titrasyondan sonra yapılacak iĢlemler nelerdir? AraĢtırınız. Büret temizliğinde kullanılan yıkama çözeltileri nelerdir? AraĢtırınız. 4. TĠTRASYON SONRASI ĠġLEMLERĠ YAPMA 4.1. Sarfiyat Okuma Titrasyon tamamlandığı anda sarfiyatın doğru olarak okunması ve kaydedilmesi sonucun güvenirliği için çok önemlidir. Büret içerisindeki çözelti renksiz ise sıvı meniskusünün alt seviyesi, renkli sıvılarda ise üst seviyesi alınır. Çünkü renkli sıvıların meniskusünün alt seviyesi görünmez. Özellikle renksiz sıvıların okunmasında bazı hatalar yapılır. Bu, sıvı seviyesine bakan gözün sıvı ile aynı seviyede olmamasından ileri gelir. Ya göz sıvının seviyesinden daha aĢağıdan bakar veya sıvı seviyesinden daha yukarıdan bakar. Resim 4.1 : Büretin aynı seviyeden okunması Volümetrinin en çok hata yapılan yerlerinden birisi de büret okumak olduğundan bu husus ihmal edilmemeli, ml’lik taksimatın yüzde birine kadar hassasiyetle okumağa gayret edilmelidir. Çözelti alırken büret temiz bile olsa cidarında ince bir film kalacağından, bunun aĢağıya inmesi için birkaç saniye beklenmelidir. 26 4.2. Büret Temizliği Büretlerin temizliği deney sonucunu etkileyeceğinden özel bir önem taĢır. Büretin kirlilik derecesine ve kirin kaynağına göre temizlik sırasında çeĢitli çözeltiler kullanılır. Saf Su Ġle Temizlik Temiz bir büret alındığında saf su ile yıkanıp çalkalanır ve suyu akıtılır. Bütün yıkama iĢlemlerinde büretler en son saf su ile yıkanarak kullanılır. Sabunlu Su Ġle Temizlik YaklaĢık 5 g deterjan ya da 10 g sabun bir litre suda çözülür. Yağlı lekeler taĢıyan büret, sabunlu su ile yıkanır. Yıkama iĢlemi için büret fırçası kullanılır. Daha sonra sabunlu su çeĢme suyu ile temizlenir ve saf sudan geçirilerek kullanılır. Kromik Asit Çözeltisi Ġle Temizlik Yağsı lekeler çıkmamıĢ ise kromik asit çözeltisi ile doldurulur. 1-2 dakika bekletilen çözelti büret ters çevrilerek boĢaltılır. Gerek duyulursa kromik asit çözeltisi 60 oC’ye kadar ısıtılır ve 1 dakika büret içerisinde bekletilir. ÇeĢme suyu ile durulanır ve saf sudan geçirilerek kullanılır. Ayrıca pas gibi çıkmayan lekeler kral suyu ile temizlenir. 4.3. Hesaplama Deneyde elde edilen veriler kullanılarak uygun bir yöntemle sonuçlar hesaplanır. 4.3.1. Volümetrik Faktör Volumetrik analizde kullanılacak çözeltilerin gerçek deriĢimlerinin bilinmesi gerekir. Bu iĢlem, birincil standart maddelerin analitik terazilerde duyarlı Ģekilde tartılmasıyla veya ikincil standart bir maddeye karĢı ayarlanmasıyla gerçekleĢtirilir. Ancak gerek çok duyarlı tartımların alınması gerekse ayarlama iĢleminin güçlüğü nedeniyle yaklaĢık deriĢimlerde çözeltilerin hazırlanması tercih edilebilir. Örneğin 0,1M deriĢimde 1 litre Na2CO3 çözeltisi hazırlamak için 10,599 g Na2CO3 tartmak gerekir. Ancak bu Ģekilde duyarlı tartım yapmak yerine 10,5 g veya 10 g Na2CO3 tartarak çözelti hazırlanırsa bu, yaklaĢık deriĢimde bir çözelti olur. Hazırlanan bu çözelti, ayarlı bir asit çözeltisi ile titre edilerek ayarlama iĢlemi yapılacak olursa bulunan yeni deriĢime kesin (tam) deriĢim denir. 27 Bulunan kesin deriĢimin yaklaĢık deriĢime bölümü volümetrik faktörü verir. Kesin DeriĢim Volumetrik Faktör = YaklaĢık deriĢim Volumetrik faktör ile yaklaĢık deriĢimin çarpımı kesin deriĢimi verir. Örneğin, yaklaĢık 0,2 normal deriĢimdeki bir asit çözeltisi, ayarlama iĢlemi sonunda kesin deriĢimi 0,1982 N olarak bulunmuĢsa, bu çözeltinin volumetrik faktörü, 0,1982 F= = 0,991N olarak bulunur. 0,2 4.3.2. Faktör Tespiti Analizde kullanılacak çözelti yaklaĢık deriĢimde hazırlandıktan sonra ayarlanır. Ayarlama iĢlemi ile çözeltinin faktörü belirlenerek kesin deriĢimi bulunur. Kesin deriĢim; volumetrik faktör ile yaklaĢık deriĢimin çarpımına eĢittir. Buradaki temel düĢünce alınan standart madde ile ayarlanacak çözeltinin eĢdeğer gram sayısının eĢitliğidir. EGS=ε =eĢdeğer gram sayısı m= primer standart maddenin kütlesi neĢ= primer standart maddenin eĢ değer ağırlığı olarak alınırsa εstandart= εÇözelti olur. ε=m/neĢ olduğundan m n eş F.N.V buradan m F.N.V.n eş olur. Burada standart maddenin kütlesini T (g) ile, Harcanan çözelti hacmini S (ml )/1000 ml olarak, Standart maddenin (neĢ) eĢdeğer ağırlığını E ile YaklaĢık deriĢimi N ile gösterirsek Faktör(F) T.1000 E.N.S bağıntısı elde edilir. Not: Normal çözeltilerde birbirleri ile tam olarak tepkimeye giren maddelerin eĢdeğer g sayıları daima birbirine eĢittir. Buna göre: EGSAyarlıÇözelti EGSNumune olur. Her iki maddenin eĢdeğer g sayıları bilinen Ģekilleri ile yazılır ve düzenlenirse 28 m şeklinde yazılabilir. EDA Numune Düzenlenirse m (N.V) AyarlıÇözelti . EDA Numune olur (N.V)AyarlıÇözelti Hacim ml’ye çevrilir, volümetrik faktör eklenir ve harf değiĢiklikleri yapılırsa T F.S.N.E T.1000 eĢitliği elde edilir. Buradan F elde edilir . 1000 S.N.E Formülde ; T = Aranan madde miktarı F = Volümetrik Faktör S = Titrasyon için harcanan ayarlı çözelti sarfiyatı ( ml ). N = Ayarlı çözeltinin yaklaşık normalitesi ( EDTA için 0,01 Molar) E = Örneğin eĢdeğer ağırlığıdır. Örnek: 0,1N HCl çözeltisini ayarlamak için primer standart madde olarak saf Na2CO3’tan 0,1045 g alınarak 250 ml’lik erlene konuyor. Üzerine 50 ml saf su eklenerek çözülüyor ve 1-2 damla metiloranj indikatörü ekleniyor. Renk kırmızı oluncaya kadar titre ediliyor. Erlendeki çözelti 10 dakika kaynatılıyor (Renk kaybolmuĢsa tekrar oluĢuncaya kadar titretmeye devam edilir.). Titrasyonda harcanan asit çözeltisinin hacmi 21,4 ml olarak okunuyor. Buna göre bu asit çözeltisinin faktörünü bulunuz. Çözüm: Verilenler: E=106/2=53 T=0,1045 g N=0,1 normal S=21,4 ml Değerleri formüldeki yerlerine koyarsak F F T.1000 E.N.S 0,1045.1000 1,0853 53.0,1.21,4 olarak bulunur. 29 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ AĢağıdaki önerileri dikkate alarak iĢlem basamaklarını sırası ile yerine getirip yaklaĢık deriĢimi 0,1 normal olan HCl çözeltisi ile standardı titre ediniz. Uygulamada kullanılan araç gereç ve kimyasal maddeler: Kağıt, kalem, rapor defteri, hesap makinesi, temizlik madde ve çözeltileri ĠĢlem Basamakları Öneriler Titrasyonda kullanılan 0,1 N HCl asit Kullanılan toplam asit hacmini kaydediniz. hassas olarak okuyunuz. Sarfiyatı kaydediniz. miktarını Kullanılan toplam asit miktarını hassas olarak kaydediniz. Analiz sonunda bürette kalan çözeltiyi lavaboya boĢaltınız. Fazla maddeyi dökmeyiniz. Büreti ve temizleyiniz. analiz saklama kabına malzemelerini Büreti kıskaçtan çıkartırken kırılmamasına dikkat ediniz. Büreti uygun çözelti ile temizledikten sonra içine saf su doldurarak bekletiniz. Ayarlı çözeltiyi uygun ortamda saklayınız. 30 Ayarlı çözeltinin özelliğine dikkat ederek ortamı seçiniz. Renkli ĢiĢelerde saklayınız. Faktör hesaplama formülünde sarfiyatı ĠĢlemleri dikkatli yapınız. yerine koyunuz. Na2CO3 eĢdeğer ağırlığını hesaplayınız ve Na2CO3’ın tesir değerliğinin formülde yerine koyunuz. olduğunu unutmayınız. iki Primer standart madde tartımını formülde Madde miktarını tartımdaki değeriyle yerine koyunuz. yerine koyunuz. YaklaĢık koyunuz. deriĢimi formülde yerine Formülde yaklaĢık deriĢimi yerine koymayı unutmayınız. Hesaplamaları yaparken makinesi kullanınız. Hesaplamayı yapınız. hesap Malzemeleri temizleyiniz. Temizleme kurallarına uyunuz. Cam malzemelerin kırılabilir olduğunu unutmayınız. Analiz raporu yazınız. Deney sırasında aldığınız notlardan faydalanınız. Raporu iĢlem sıranıza göre yazınız. Raporlarınızı kuralına uygun ve okunaklı olarak yazmaya özen gösteriniz. 31 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlelerde verilen boĢluğa uygun kelimeleri yazınız. 1. Büret içerisindeki çözelti renksiz ise sıvı menisküsünün…………seviyesinden okunur. 2. Büret içerisindeki çözelti renkli ise sıvı menisküsünün …………seviyesinden okunur. 3. Büretten sıvı seviyesini okurken sıvı ile göz …………….seviyede olmalıdır. 4. Volumetrik faktör ile yaklaĢık deriĢimin çarpımı ………………….. verir. 5. Yağsı lekeler sabunlu su ile çıkmamıĢ ise ……………………. çözeltisi ile yıkanır. DEĞERLENDĠRME Yukarıdaki teste verdiğiniz cevapları, cevap anahtarı ile karĢılaĢtırınız. Eksik konularınız varsa bu eksikliğin neden kaynaklandığını düĢünerek arkadaĢlarınızla tartıĢınız. Öğretmeninize danıĢarak tekrar bilgi konularına dönüp eksiklerinizi gideriniz. 32 MODÜL DEĞERLENDĠRME MODÜL DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlelerde verilen boĢluklara uygun kelimeleri yazınız. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ayarlı bir asit çözeltisi ile bir baz çözeltisinin ayarlanmasında veya gümüĢ nitrat çözeltisinin ayarı belli sodyum klorür ile ayarlanmasında asit ve sodyum klorür çözeltileri birer …………….. standart maddelerdir. KMnO4 ve I2 gibi çözeltiler ayarlanarak …………….standart madde olarak kullanılır. Bir titrasyonda ayarlı maddenin titre edilen maddeyi tam olarak tükettiği noktaya ……………………………………………….denir. Bir titrasyonda eĢ değerlik noktasını belirlemek için kullanılan indikatörün renginin tamamen değiĢtiği noktaya ……………………….denir. EĢ değerlik noktasının iyi görülebilmesi için titrasyon …………..bir zemin üzerinde yapılmalıdır. Bütün yıkama iĢlemlerinde büretler en son ………………..ile yıkanarak kullanılır. AĢağıdaki sorularda doğru seçeneği iĢaretleyiniz. 7. Bir maddenin primer standart olarak kullanılabilmesi için aĢağıdakilerden hangisi doğru değildir? A) Maddenin bileĢimi tam olarak bilinmeli ve oldukça saf olmalıdır. B) Ayarlanacak çözelti ile hızlı ve stokiyometrik bir tepkime vermemelidir. C) Oda sıcaklığında mutlaka kararlı olmalı, bir etüvde kurutulabilmelidir. D) EĢdeğer ağırlığı büyük olmalıdır. 8. Bir kabın ölçü kabı olarak kullanılması için aĢağıdaki koĢullardan hangisini taĢımamalıdır? A) Kimyasal maddelere ve ısıya karĢı dayanıklı olmalıdır. B) Camın kesiti dairesel veya özel durumlarda oval olmalı, köĢeli olmamalıdır. C) Cam üzerindeki ölçü iĢaretleri düzenli ve okunabilir Ģekilde olmalıdır. D) Hata aralığı belirtilmemelidir. AĢağıdaki cümlelerden doğru olanlara (D) yanlıĢ olanlara (Y) harfi koyunuz. 9. ( )Ayarlı çözelti bürete konmadan önce mutlaka çalkalanmalıdır. 10. ( )Soğurma (absorbsiyon) indikatörleri titrasyon sonunda ortamda oluĢmuĢ olan çökeleğin rengini değiĢtiren indikatörlerdir DEĞERLENDĠRME Yukarıdaki teste verdiğiniz cevapları, cevap anahtarı ile karĢılaĢtırınız. Eksik konularınız varsa bu eksikliğin neden kaynaklandığını düĢünerek arkadaĢlarınızla tartıĢınız. Öğretmeninize danıĢarak tekrar bilgi konularına dönüp eksiklerinizi gideriniz. 33 CEVAP ANAHTARLARI CEVAP ANAHTARLARI ÖĞRENME FAALĠYETĠ 1’ĠN CEVAP ANAHTARI 1 Çözelti ayarlama 2 Titrasyon 3 Ayarlı çözeltiler 4 Primer birincil 5 Ġkincil sekender ÖĞRENME FAALĠYETĠ 2’NĠN CEVAP ANAHTARI 1 A 2 D 3 B 4 Ġndikatör 5 Pembe ÖĞRENME FAALĠYETĠ 3’ÜN CEVAP ANAHTARI 1 Titre etmek 2 Çalkalanmalı 3 Atılmalı 4 Ġki 5 EĢ değerlik noktası ÖĞRENME FAALĠYETĠ 4’ÜN CEVAP ANAHTARI 1 Alt 2 Üst 3 Aynı 4 Kesin deriĢim 5 Kromik asit çözeltisi 34 MODÜL DEĞERLENDĠRMENĠN CEVAP ANAHTARI 1 Ġkincil 2 Sekonder 3 EĢ değerlik noktası 4 Dönüm noktası 5 Beyaz 6 Saf su 7 B 8 D 9 D 10 D 35 KAYNAKÇA KAYNAKÇA DEMĠR Mustafa, Analitik Kimya Nicel, Devlet Kitapları, Ankara, 2001. DĠLAVER Sabahattin, ÖSS Hazırlık, Kaya Yayınları, Ġstanbul, 1995. GÜNDÜZ Turgut, Kantitatif Analiz Ders Kitabı, A.Ü.Fen Fakültesi Gazi Yayınları, Ankara , 1999. GÜNDÜZ Turgut, Kantitatif Analiz Laboratuvar Kitabı, A.Ü.Fen Fakültesi, Gazi Yayınları, Ankara , 1999. ġENGÜN Ġnci, Analitik Kimya, Ġ.Ü. Eczacılık Fakültesi, Ġstanbul, 1984. 36
Benzer belgeler
1 ÇÖZELTİ AYARLAMA AMAÇ: Genel olarak bitkisel yağ teknolojisi
AĢağıdaki tablo çeĢitli primer standart maddeleri ve bunlarla ayarlanan ayarlı
çözeltileri göstermektedir.
Primer Standart
Sodyum karbonat
(Na2CO3)
Oksalik asit
(H2C2O4.2H2O)
Potasyum hidrojen ftal...