LABORATUVAR TEKNİKLERİ
Transkript
LABORATUVAR TEKNİKLERİ
Düzce Üniversitesi Kaynaşlı Meslek Yüksekokulu LABORATUVAR TEKNİKLERİ Öğr.Gör.Dr.Haydar GÖKSU Şubat 2014 1 Değerli öğrenciler, Genel kimya laboratuarı, genel kimya dersinde görmüş olduğunuz teorik bilgi ve temel kavramları pekiştirmek için size sunulmaktadır. Burada yapacağınız deneyler sizin el becerilerinizi geliştirmekle kalmayıp aynı zamanda kimyadaki temel kavramları daha iyi anlamanızı ve kavramanızı sağlayacaktır. Teorik bilgilerin bu dersler aracılığı ile uygulamaya geçirilmesi öğrencilerin hem kimyaya hem de dünyaya, bakış açılarını değiştireceği süphesizdir. Teorik bilgilerin kalıcılığının sağlanabilmesi için uygulamalar da yeterli kalmayıp, uygulamaların günlük hayat ile ilişkilendirilmesi de son derece önemlidir. Bütün bunların gerçekleştirilmesi başarının tek adresi olmayıp en önemli kısmı ise öğrencilerin almış oldukları sorumlulukları ciddi bir şekilde yerine getirmeleri gerekmektedir. 1 LABORATUVARLARDA UYULMASI GEREKEN KURALLAR Kimya Laboratuarında güvenlik en ön plandadır. Oluşabilecek kazaları en aza indirmek için aşağıda belirtilen düzenlemelere kesinlikle uyulması gerekmektedir. Bu düzenlemelere uyulmadığında kişi laboratuardan çıkarılacak ve o deneyden telafi alamayacaktır. Unutmayınız ki laboratuar ciddi çalışma yapılan yerdir. 1. Kimya laboratuvarındaki deneysel çalışmalara başlamadan önce yapılacak deneyler ile ilgili teorik hususlar, kurulacak düzenekler hakkında ve karşılaşılması muhtemel durumlar hakkında bilgi sahibi olunmalıdır. Yapılan deneylerde incelenen reaksiyonda zehirli gaz çıkışı olabilir; yanıcı, parlayıcı, boğucu gazlar açığa çıkabilir. Böyle durumlarda deney yapanın gerekli tedbirleri alması ve laboratuvarda çalışan araştırıcıları da bilgilendirmesi gerekir. 2. Laboratuvar çalışmalarına başlamadan önce sorumlu asistan eşliğinde kullanılacak kimyasalların listesi yapılmalı ve laboratuvarda veya depoda bulunmayan kimyasalların temini sağlanmalıdır. Bu kimyasalların ambalajlarının üzerindeki etiketlerdeki uyarılar dikkatle okunmalı ve çalışırken bu uyarılara göre tedbirler alınmalıdır. 3. Laboratuvarda yapılan çalışmalar dikkat ve laboratuvar disiplinine uygun davranış gerektirir. Laboratuvar içinde iş harici sohbet etmek, misafir ağırlamak uygun değildir. 4. Kimyasal maddelerin etkilerinden korunmak amacıyla laboratuvarda çalışan kimselerin önlük giymeleri (düğmeleri iliklenmeli), gözlük takmaları ve mümkün olduğu sürece eldiven kullanmaları gerekmektedir. Ayrıca uzun saçlı olanların saçlarını toplamaları ve ziynet eşyası takmamaları kendi güvenlikleri açısından gereklidir. 5. Laboratuvarın genel temizliğine dikkat edilmeli, laboratuvarda çalışan diğer araştırıcıların haklarına saygı gösterilmeli ve laboratuvarda yürütülen diğer araştırıcıların çalışmalarına zarar verebilecek davranışlardan kaçınılmalıdır. 6. Laboratuvarlarda çalışan kişiler kullanmak durumunda oldukları cihaz ve aletlerin kullanımını bilmek zorundadırlar. Laboratuvarlarda bulunan cihaz ve aletlerin kullanım kılavuzları ektedir. Klavuzlardaki bilgi yeterli gelmezse her bir cihazın bölüm tarafından görevlendirilen sorumlusu ile görüşülebilir. 2 7. Laboratuvarda cihazlar, malzemeler ve birçok kimyasallar diğer çalışanlarla ortak kullanılır. Kullanım esnasında ve sonrasında kullanılan malzemelerin ve cihazların temizliği, kırılmaması, arızalanmaması ve kaybolmaması için azami dikkat gösterilmelidir. Cihazların arızalanması halinde sorumlusuna haber verilmeli, kırılan cam malzemeler ise laboratuvarda bulunan listeye yazılmalı, tamiri mümkünse yaptırılmalı, mümkün değilse zarar görmemiş şilifleri alındıktan sonra cam çöpüne atılmalıdır. 8. Buzdolabına ağzı açık, etiketsiz ve tarihsiz kimyasal madde bulunduran kap konulmaz. Aynı şekilde etüvlere de etiketsiz ve tarihsiz kimyasal madde konulmamalıdır. Bu şekilde bırakılmış maddeler imha edilmektedir ve çözücü buharlarının soğutma dolaplarının infilak etmesine neden olduğu bilinmektedir. 9. Kimyasal maddelerin çoğunun zehirli ve yakıcı özelliğe sahip olmasından dolayı deriye temas ettirilmemeye özen gösterilmeli, elle dokunulmamalı, maddelerin tadına bakılmamalı, kimyasalların bulunduğu kapların ağzı açık bırakılmamalı, aktarma işlemi esnasında etrafa saçılmamasına dikkat edilmeli ve bu işlem sırasında mümkün olduğunca çeker ocaklar kullanılmalıdır. Eğer kimyasalın kokusuna bakılması gerekiyorsa direkt buruna yaklaştırılarak değil elle yelpaze edilerek koklanmalıdır. 10. Laboratuvar içerisinde bir şey yemek veya içmek (sigara da dahil) kesinlikle yasaktır. 11. Laboratuarda açık alevle çalışılmaz (Bek, çakmak, kibrit vs yakılmaz). Çıplak dirençli elektrik ocağı bulundurulmaz. 12. Rotalarda vakum ortamında çalışılıyorsa vakum musluğu kapalı, vakumsuz ortamda çalışılıyorsa musluklar açık olmalıdır. Destilleme işlemi bittikten sonra toplama balonu kesinlikle boşaltılmalı ve su banyosunun sıcaklığı kapatılmalıdır. 13. Laboratuvarda bulunan argon,azot, amonyak ve benzeri tüpler mutlaka vanasından açılıp kapatılmalıdır. 14. Kullanılan cam malzemeler işi bittikten sonra iyice temizlenmeli, daha çabuk kuruması için önce destile asetondan geçirilmeli daha sonra etüve bırakılmalı ve kuruduktan sonra laboratuvardaki yerlerine alınmalıdırlar. 3 15. Reaksiyon sonucunda beklenen ürün yeterli verimle ele geçmeden reaksiyonla ilgili hiçbir kimyasal atılmamalıdır. 16. Kristallendirme ve kolonda kullanılan çözücüler mümkün olduğu kadar geri kazanılmalı, atık çözücüler lavaboya değil laboratuvarda bulunan kendi atık şişelerine boşaltılmalıdır. 17. Sıvı kimyasal şişelerine pipet sokulmamalı, gerekli miktarı bir behere veya mezüre alınarak buradan pipetle alınmalıdır. 18. Yiyecek kapları üzerindeki etiketler çıkarılmalıdır. 19. Silika plakları çeker ocak içinde temizlenmelidir. LABORATUVARDA İLK YARDIM Yanmalarda İlk Yardım Yanıklara su sürmemeli, kabarcıkları kesip atmamalıdır. Vazelin sürüp, yanık yerini muhafaza için sargılamalı, yoksa üzerine un ve zeytinyağı sürülmelidir. Yanıkların deri esmerleşinceye kadar %5'lik tanen ile yıkanması veya bu çözeltiyle ıslatılmış bezin yara üzerine konulması iyidir. Bir yangın anında yanan yer veya kişinin üzeri hava ile teması kesecek herhangi bir şeyle (palto, battaniye v. b. gibi ) kapatılmalıdır. Alkali, Asit, Brom veya Fosfor Yanıklarında İlk Yardım Bromdan ileri gelen yanıkları benzol veya petrol ile iyice yıkamalıdır. Fosfor nedeniyle olmuş yanık yer de bikarbonat eriyiğine daldırılır ve sonra fosforun oksitlenmesi için yanık havaya tutulur. Bu işlem birkaç defa tekrarlanır. Asetik asit, hidroklorik asit, fosforik asit ve sülfürik asidin deri ile temasında hemen bol çeşme suyu ile yıkamalı, bulaşan giyecekler çıkarılmalıdır. Önce temas ettiği alanlar iyice yıkanmalı, sonra soda, bikarbonat gibi yumuşak bir alkali çözeltisi uygulanmalıdır. Eğer gözler sözkonusu ise, hemen ılık su ile en az 15 dakika yıkanmalıdır. Hidroflorik asidin temasında ise iyice yıkanmalı ve bir magnezyum oksit çamuru uygulanmalı ve sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Kromik asit ve dikromatların deri ile temasında %5'lik sodyum tiyosülfat ile yıkama yapılır, eğer lezyonlar görünürse bir sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Alkalilerin deri ile temasında ise bol miktarda suyla ve nötralize sirke ile deri yıkanmalıdır. Göze sıçraması halinde, derhal bol akar su ile gözleri gerekirse 4 zorla açarak yıkamalı ve hemen bir sağlık kuruluşuna gidilmelidir. Asetik asit yutulması halinde tanenle mide yıkanmalı, kusturucu ilaçlar alınmalı ve doktora gidilmeli. Alkali ve Asitlerin Yutulmasında İlk Yardım Asetik asit, hidroklorik asit, fosforik asit ve sülfirik asit yutulduğu zaman kusmaya izin verilmemeli, kişi baygınsa ağızdan hiç bir şey verilmemelidir. Eğer ayıksa ağız bol çeşme suyu ile çalkalanmalı, sonra yumurta akı ile karıştırılmış süt verilmelidir. Eğer bu mümkün değilse olabildiğince fazla su verilmeli, bir sağlık kuruluşuna haber verilmelidir. Hidroklorik asit yutulmasında da kusmaya izin verilmemeli, bol su verilmelidir. Yaralı yüzü koyun uzatılmalı, hareket ettirilmemelidir. Kromik asit ve dikromatların yutulmasında acilen sodyum bikarbonat çözeltisi verilmeli, yara sıcak tutulmalı ve bir sağlık kuruluşuna haber verilmelidir. Alkalilerin yutulması durumunda ise limon suyu veya sirke karıştırılmış bolca su verilmeli, ardından bir kaşık salata yağı içirilmeli ve hemen bir sağlık kuruluşuna gidilmelidir. Ciğerleri Yakan Gazlarla Zehirlenmede İlk Yardım Krom, brom, HCl vb. gibi kimyasalların buharları doğrudan solunduğunda zehirlenmelere yol açar. Bu durumda hemen sağlık kuruluşuna haber verilmeli ve hekim gelinceye kadar tam bir dinlenme ve açık hava sağlanmalıdır. Su veya bikarbonat buharı ve oksijen teneffüs ettirilebilir. Ağız Yoluyla Olan Zehirlenmelerde İlk Yardım %5'lik bakır sülfat eriyiği kullanılmalıdır. Bakır sülfatın kusturucu gücü fazla olduğundan, zehir mideden uzaklaştırılmış olur. Siyanit Tuzları İçin İlk Yardım Deri ile temasta iyice yıkanmalı, eğer yara açıksa bir sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Yutulması durumunda kişi hemen kusturulur, su ile karıştırılmış hidrojen peroksit verilir mutlaka bir sağlık kuruluşuna başvurulur. Klorlu Bileşenler İçin İlk Yardım Amonyum klorür, kobalt klorür, demir klorürün deri ile temasında iyice yıkanmalı, yutulmasında ise kusturulmalı ve bol miktarda su verilmelidir. Laksatif olarak Epsom tuzları uygulanmalı ve sağlık yardımı alınmalıdır. Antimon klorür, nikel klorür, kalay klorür, kadmiyum klorür'ün deri ile temasında 5 iyice yıkanmalı ve lanolin merhem sürülmelidir. Yutulması halinde ise bol su verilmeli, irritasyon devam ederse sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Nitratlar İçin İlk Yardım Potasyum nitrat, civa nitratın deri ile temasında iyice yıkanmalı, eğer kaşıntı, döküntü varsa sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Yutulması durumunda hemen bolca suyla karıştırılmış sodyum bikarbonat verilmelidir. Sonra çiğ yumurta, yağsız süt karışımı içirilmeli ve sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Gümüş nitratın deri ile temasında tuzlu su ile yıkanmalı ve tahriş olan yerlere uygulanmalıdır. Yutulmasında ise, bir bardak suya üç yemek kaşığı tuz ekleyip çözdükten sonra bu karışım verilip kusturulmalı ve sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Sülfatlar İçin İlk Yardım Alüminyum, amonyum, kobalt, bakır, magnezyum, nikel, potasyum, sodyum, çinko, kadmiyum ve sülfatın deri ile temasında iyice yıkanmalı, eğer deri reaksiyon gösteriyorsa sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Bunların yutulmasında ise bolca su verilmeli, eğer herhangi bir reaksiyon olursa sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Hidrosiyanik Asit, CO2, Kükürtlü Hidrojen, Fosforlu Hidrojen ile Zehirlenmelerde İlk Yardım Temiz hava önemlidir. Ağır durumlarda suni teneffüs yaptırılır ve gerekirse oksijen kullanılır. Özellikle hidrosiyanik asitlerle zehirlenmelerde 2 g sodyum tiyosülfat ve 0. 5 g sodyum nitriti 50 ml suda eritip içirmek ve derhal sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Elektrik Şoku İçin İlk Yardım Hasta elektrikle yüklü olduğundan yaklaşmadan önce ana kaynaktan akım kesilmeli veya fiş prizden çıkarılmalıdır. Bu yapılamıyorsa lastik çizme veya kuru bir önlük üzerine basarak ve eldivenle hastaya yaklaşılmalıdır. Elektrik cereyanı ile temas kesildikten sonra temiz havada suni teneffüs yaptırılmalı ve en yakın hastaneye götürülmelidir. Bazlar İçin İlk Yardım Baz ile temas eden cilt ve giysi bol su ile yıkanır. Göze temas halinde göz bol su ile yıkanır. Yıkama işlemi %1'l ik asetik asit çözeltisi ile tamamlanır. (Seyreltik asit ve baz çözeltileri zarar verecek denli tahriş edici değildir. ) 6 İyodla zehirlenme: Nişastalı sıvılarla mide lavajı yapılır. Süt, sodyumbikarbonat, %4 tiyosülfat çözeltisi kullanılır. Civa ile zehirlenme: Civa yutulduğunda sodyumbikarbonatla mide lavajı yapılır. Zehirlenen kişinin sütle ağzı çalkalanır. Hastaya yumurta akı, bal veya glikoz verilir. Amonyakla zehirlenme: Amonyak yutulduğunda hastaya sulandırılmış sirke ve sitrat asidi verilir. Fenolle zehirlenme: Mide lavajı, kusturucu ilaçlar, kömür, mangan sülfat, süt ve nişasta kullanılır. Etil alkolle zehirlenme: Mide lavajı suni teneffüs, koyu kahve, sıcak banyo, sonra soğuk duş. Şok Durumlarında: Ciddi kesikler, zehirlenmeler şoklara yol açabilir. Nabzın zayıflaması vücudun soğuması, terleme, bilinç kaybı ve genel endişelerle kendini gösterir. Şok durumundaki hasta ayak kısmı baş kısmından 30cm yukarıda olacak şekilde yatırılır. Üzerindeki sıkı giysiler gevşetilerek, rahat nefes alması sağlanır. Bir battaniye ile sarılarak ısı kaybı önlenir. Yiyecek içecek verilmez. Teskin edilir. Kesikler: Kesik yaralanmalarında bir litre kadar kan kaybı ciddi bir tehlikeyi ifade eder. Yaralanmalarda kanamanın durdurulmasına çalışılmalıdır. Yara oksijenli su ile temizlenmelidir. Yaralı uygun bir şekilde yatırılır. Kanayan organ yukarı kaldırılır. Temiz bir bezle yara üzerine 10 dakika basınç (başparmakla) uygulanır. Eğer yara ikiye ayrılıyorsa iki taraftan basınç uygulanarak kenarların bitişik durması sağlanır. Kanama durmuyorsa ana damarlara basınç uygulanmalıdır. 7 TEHLİKE GÖSTERGELERİ(R) R01–Kuruyken patlayıcı. R02–Ani sürtünme, ateş veya diğer ateş alıcı maddelerle patlama riski. R03–Ani sürtünme, ateş veya diğer ateş alıcı maddelerle yüksek patlama riski. R04–Çok hassas patlayıcı metalik bileşikler oluşturur. R05–Isıtma patlamaya neden olabilir. R06–Havayla temas etmesi veya temas etmemesi halinde patlayıcı. R07–Yanabilir. R08–Yanıcı maddelerle temas halinde yanabilir. R09–Yanıcı maddelerle karıştırıldığında patlayıcı. R10–Alev alabilir. R11–Kolay alev alabilir. R12–Çok kolay alev alabilir. R13–Çok kolay alev alabilen sıvılaştırılmış gaz. R14–Suyla şiddetli reaksiyon verir. R15–Suyla temas halinde kolay alev alan gaz açığa çıkarır. R16–Yükseltgen maddelerle karıştırıldığında patlayıcı. R17–Tabii olarak havada alev alabilir. R18–Kullanım, alev alıcı / patlayıcı buhar–hava karışımı oluşturabilir. R19–Patlayıcı peroksitler oluşturabilir. R20–Teneffüs edildiğinde zararlı. R21–Cilde temas ettiğinde zararlı. R22–Yutulursa zararlı. R23–Teneffüs edildiğinde zehirli. R24–Ciltle teması halinde zehirli. R25–Yutulursa zehirli. R26–Teneffüs edildiğinde çok zehirli R27–Ciltle teması halinde çok zehirli R28–Yutulursa çok zehirli. R29–Suyla teması halinde zehirli gaz açığa çıkarır. R30–Kullanırken kolay alev alıcı olabilir. R31–Asitlerle teması halinde zehirli gaz açığa çıkarır. R32–Asitlerle teması halinde çok zehirli gaz açığa çıkarır. R33–Kümülatif (artan) etki tehlikesi. R34–Yanıklara sebep olur. 8 R35–Ciddi yanıklara sebep olur. R36–Göze zararlı. R37–Solunum sistemine zararlı. R38–Cilde zararlı. R39–Çok ciddi geri dönülemez etki tehlikesi. R40–Geri dönülemez muhtemel tehlikesi. R41–Ciddi göz tahribi tehlikesi. R42–Teneffüs edildiğinde sentsitizasyona sebep olabilir. R43–Ciltle teması halinde sensitizasyona sebep olabilir. R44–Oklusyon yoluyla ısıtıldığında patlama tehlikesi. R45–Kansere sebep olabilir. R46–Kalıtsal zarara sebep olabilir. R47–Embriyoya zarar verebilir. R48–Kronik zarar verebilir. TEDBİR ÖNERİLERİ (S) S01–Kilitli tutun. S02–Çocukların ulaşamayacakları yerde saklayın. S03–Serin yerde saklayın. S04–Yaşanılan yerlerden uzak tutun. S05–(Üretici tarafından belirtilen) uygun bir sıvının altında muhafaza edin. S06–(Üretici tarafından belirtilen) inert gaz altında saklayın. S07–Kapağını sıkıca kapalı tutun. S08–Kabı kuru olarak saklayın. S10–Islak olarak saklayın. S11–Hava ile temasından kaçının. S12–Şişeyi kapalı olarak tutmayın. S13–Hayvan yemi, yiyecek ve içeceklerden uzak tutun. S14–(Üretici tarafından belirtilen) birbirine zıt maddelerden uzak tutun. S15–Isıdan uzak tutun. S16–Ateşe sebep olabilecek şeylerden uzak tutun. Sigara içmeyin. S17–Yanıcı maddelerden uzak tutun. S18–Kutuyu dikkatlice açın ve kullanın. S19–Kullanırken yemeyiniz, içmeyiniz. 9 S20–Kullanırken sigara içmeyiniz. S21–Tozu teneffüs etmeyiniz. S22–Duman / Sprey / buhar / gaz teneffüs etmeyiniz. S23–Cilde temasından kaçının. S24–Göze temasından kaçının. S25–Göze teması durumunda bol suyla yıkayın ve tıbbi müdahaleye başvurun. S26–Tüm bulaşmış elbiselerinizi derhal çıkarın. S27–Ciltle teması halinde (üretici tarafından belirtilen) malzeme ile yıkamayın. S28–Lâvaboya boşaltmayın. S29–Bu maddeye kesinlikle su ilave etmeyin. S30–Patlayıcı maddelerden uzak tutun. S31–Statik boşalmaya karşı önlem alın. S32–Darbe ve sürtünmeden kaçının. S33–Bu şişe, kutu ve içeriğini emniyetli bir şekilde yok edin. S34–Uygun koruyucu elbise giyin. S35–Uygun eldiven takın. S36–Yetersiz havalandırma halinde, uygun teneffüs maskeleri giyin. S37–Göz / yüz koruyucusu takın. S38–Bu maddeyle bulaşmış zemini ve tüm eşyaları temizlemek için belirtilen (üreteç tarafından) maddeyi. S39–Patlama ve / veya yangın durumunda, dumanı teneffüs etmeyin. S40–Spreyleme / temizleme esnasında uygun teneffüs maskeleri giyin. S41–Yangın söndürme malzemelerinin tam yerini belirtin. (Suyun tehlikeyi artırdığı yangınlarda “kesinlikle su kullanmayın (never use water) ibaresini ekleyin. S42–Kendinizi iyi hissetmiyorsanız, tıbbi müdahaleye başvurun (uygun bir yerde levhayla gösterin). S43–Kaza olduğuında veya kendinizi iyi hissetmemeniz halinde, tıbbi müdahaleye baş vurun. (uygun bir yerde levhayla gösterin). KİMYA LABORATUVAR MALZEMELERİ 1. HİDROKLORİK ASİT Kimyasal deneylerde kullanılır. 1 litrelik renkli cam şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: HCl Mol ağırılığı : 36,46 g/ mol Özgül ağırlığı : 1,19 g / cm3 10 Risk: a.Yakıcıdır. b.Dumanları nefes yollarını tahriş eder. Güvenlik önlemleri: • Çocukların ulaşamayacağı yerlerde muhafaza edilmelidir. • Gözlere ve cilde temas ettiğinde bol su ile yıkanmalıdır. 2. NİTRİK ASİT 100 mililitrelik renkli cam şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: HNO3 Mol ağırlığı : 63,01 g / mol Özgül ağırlığı : 1,42 g / cm3 Risk: Şiddetli yanıklara sebep olur. Güvenlik önlemleri: • Çocuklardan uzak tutunuz. • Buharlarını teneffüs etmeyiniz. • Göze ve ellerinize temas ettiğinde derhal bol su ile yıkayınız. • Elbiselerinize bulaştığında derhal elbiselerinizi çıkarınız. 3. SÜLFİRİK ASİT Kimyasal deneylerde kullanılır. 1 litrelik renkli cam şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: H2SO4 Mol ağırlığı : 98,08 g /mol Özgül ağırlığı : 1,82 g / cm3 Risk: Kuvvetli yanıklara sebep olur. Güvenlik önlemleri: • Çocuklardan uzak tutunuz. • Gözlere ve deriye temasında bol su ile yıkayınız. • Asla üzerine su dökmeyiniz. 4. POTASYUM KLORAT Yangını arttırıcı bir maddedir. 500 gramlık plastik şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: KClO3 Mol ağırlığı : 122,55 g / mol Risk: 11 a.Yanıcı malzeme ile karıştığında patlayabilir. b.Yutulduğunda ve solunduğunda zararlıdır. Güvenlik önlemleri: • Çocuklardan uzak tutunuz. • Yiyecek ve içeceklerden uzak tutunuz. • Kıvılcım kaynaklarından ve alevden uzak tutunuz. • Elbiselerinize bulaştığında derhal elbiselerinizi çıkartınız. 5. AMONYAK Bir litrelik renkli şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: NH3 Mol ağırlığı : 17,03 g/mol Özgül ağırlığı : 0,91 g /mol Risk: a.Gözleri tahriş eder. b.Solunum yollarını tahriş eder. c.Deriyi tahriş eder. Güvenlik önlemleri: • Çocuklardan uzak tutunuz. • Soğuk yerde muhafaza ediniz. • Gözlere kaçtığında bol su ile yıkayınız. 6. SİTRİK ASİT Kimya deneylerinde kullanılır. 100 gramlık şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: C6H8O7H2O Mol ağırlığı : 210,14 g / mol 7. MANGAN DİOKSİT 250 gramlık şişelerde bulunur. Kimya deneylerinde kullanılır. Kimyasal formülü: MnO2 Mol ağırlığı : 86,94 g / mol Risk: a.Solunması zararlıdır. b.Yutulması zararlıdır. Güvenlik önlemleri: 12 • Gözlere kaçmasından sakınınız. • Vücut temasından sakınınız. 8. İYOT Kimyasal ve biyolojik deneyler sırasında kullanılır. 100 gramlık renkli şişelerde bulunur. Risk: a.Solunması zararlıdır. b.Deriye teması zararlıdır. Güvenlik önlemleri: • Buharları teneffüs edilmemelidir. • Gözlere ve deriye temasından kaçınılmalıdır. 9. KİL Kimya ve biyoloji deneylerinde kullanılır. 500 gramlık plastik şişelerde bulunur. 10. KALSİYUM FOSFAT (Teknik) Kimyasal deneylerde kullanılır. 250 gramlık plastik şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: Ca3(PO4)2 Mol ağırlığı : 310,18 g/mol 11. BAKIR SÜLFAT Kimyasal deneylerde ve pil yapımı deneylerinde kullanılır. 500 gramlık plastik şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: CuSO4.5H2O (Bakır II sülfat penta hidrat) Risk: Vücuda girdiği zaman zararlıdır. Güvenlik önlemi: Vücut temasından sakınınız. 12. GÜMÜŞ NİTRAT Çürütücü ve aşındırıcı maddedir. Kimya deneylerinde kullanılır. 250 gramlık plastik şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: AgNO3 Mol ağırlığı : 169,87 g/ mol Risk: a.Yanıcı malzemelerle teması yangına sebep olabilir. b.Ciltte tahrişlere neden olabilir. 13 Güvenlik önlemleri: • Çocuklardan uzak tutunuz. • Gözlere tamasında, hemen bol su ile yıkayınız. 13. GLİSERİN Kimya deneylerinde kullanılır. 50 gramlık plastik şişelerde kullanılır. Kimyasal formülü: C3H8O3 Mol ağırlığı : 92,10 g/ mol Özgül ağırlığı : 1,23 g/ cm3 14. KÜKÜRT TOZU Kimya deneylerinde kullanılır. 150 gramlık plastik şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: S Mol ağırlığı : 32,06 g/mol Risk: Vücuda girdiği zaman zararlıdır. Güvenlik önlemi: • Vücut temasından sakınınız. 15. LÜGOL ÇÖZELTİSİ 200 mililitrelik şişelerde bulunur. Biyolojik deneylerde kullanılır. Risk: Vücuda girdiği zaman sağlığa zararlıdır. Güvenlik önlemi: • Vücut temasından sakınınız. 16. METİLEN MAVİSİ Biyolojik ve kimyasal deneylerde kullanılır. 150 mililitrelik şişelerde bulunur. Risk: Sağlığa zararlı ve yanıcı maddedir. Güvenlik önlemi: • Vücut temasından sakınınız. • Isı, kıvılcım kaynaklarından ve açık alevden sakınınız. 17. NİŞASTA Kimya ve biyoloji deneylerinde kullanılır. Kimyasal formülü: C6H10O5 14 250 gramlık plastik şişelerde bulunur. 18.POTASYUM DİKROMAT Kimya deneylerinde kullanılır. 250 gramlık plastik şişelerde bulunur. Kimyasal formülü: K2CrO7 Risk: a.Gözleri tahriş eder. b.solunum yollarını ve deriyi tahriş eder. Güvenlik önlemi: • Tozlarını solumayınız. • Gözlere ve deriye temas ettiğinde bol su ile yıkayınız. 19. VAZELİN Cam boru ve termometreleri lastik tıpalara takıp çıkarırken kayganlığı sağlamak amacıyla kullanılır. 50 gramlık plastik şişelerde bulunur. TEHLİKE SEMBOLLERİNİN AÇIKLANMASI 1.Patlayıcı Maddeler / E / Bunlar, aleve tutulduğunda patlamaya sebep olan ya da çarpma veya sürtünme halinde 1,3 – Dinitrobenzene (organik peroksitler, pikratlar)’dan daha hassas olan maddelerdir. Özellikle, bu maddeler R–gösterimindeki R1 – R3 ve E gösterimindeki maddeleri içerir. Bu maddeleri kullanırken veya saklarken, S gösterimleri (S15–S17) dikkate alınmalıdır. 2. Alev çıkarıcı maddeler, Yükseltgenler / 0 / Bunlar, başta organik peroksitler veya alev alabilen maddeler olmak üzere diğer maddelerle reaksiyonlarında kuvvetli ekzotermik reaksiyon veren maddelerdir. Bu maddeler /0/ gösteriminde özellikle R7 – R9 maddelerini içerir. 3.Alev alabilen, kolay alev alabilen ve çok kolay alev alabilen maddeler /F+,F/ Sıvı haldeyken, çok kolay alev alabilen maddeler 0°C’nin altında ateş alma noktasına ve maksimum 35°C kaynama noktasına sahiptirler. Bu maddeler F+ tehlike sembolü ve R12 gösterimiyle belirtilir. Maddeler eğer; 15 1. Isınabilir ve dışardan enerji almadan normal hava sıcaklığında tutuşabilirlerse, 2. Katı halde kısa süre ateşe maruz tutulduğunda yanabilir ve ateşten uzaklaştırıldığında da yanmaya devam edebilirlerse, 3. Sıvı halde 21°C nin altında alev alabiliyorlarsa, 4. Gaz haldeyken, 1013 hPa ve 20°C de hava ile karıştırıldığında alev alırsa, 5. Suyla ya da nemli hava ile temas ettiğinde tehlikeli miktarda kolay alev alabilen gazları oluşturuyorlarsa, 6. Toz halde iken havayla temas ettiğinde tutuşursa. Bu maddeler F tehlike sembolü ve R11 gösteriminde belirtilir. Alev alabilen maddeler sıvı haldeyken 21°C den 55°C ye kadar ateş alma noktasına sahiptirler ve R10 gösterimiyle belirtilirler. Tehlike sembolü kullanılmaz. Çok kolay alev alabilen, kolay alev alabilen ve alev alabilen sıvılarla çalışırken sadece tutuşturucu olmayan elektrikli ısıtıcılar kullanılmalıdır. Tüm maddeler ısıtılırken buharı atmosfere karışmayacak şekilde ısıtılmalıdır. O ülkenin itfaiye otoriteleri tarafından yapılan düzenlemeler dikkate alınmalıdır. 4. Zehirli Maddeler / T+, T, Xn / Kimyasal maddelerle ilgili kanuni düzenlemeye göre zehirli maddeler üç gruba ayrılır; – Çok zehirli maddeler (R26–R28), T+ tehlike sembolü – Zehirli maddeler (R23–R25), T tehlike sembolü – Az zehirli maddeler (R20–R22), Xn tehlike sembolü T+ :Çok zehirli maddeler, küçük miktarlarda deriye temas ettiğinde, yutulduğunda ya da teneffüs edilir edilmez çok kısa zamanda ölüme sebebiyet veren veya şiddetli kronik tahribat yapan maddelerdir. T : Zehirli maddeler, küçük miktarlarda deriye temas ettiğinde, yutulduğunda ya da teneffüs edildiğinde ölüme sebebiyet veren ya da dikkate değer ciddi kronik tahribat yapan maddelerdir. 16 Xn : Az zehirli maddeler (zararlı maddeler) deriye temas ettiğinde, yutulduğunda ya da teneffüs edildiğinde sınırlı tahribata sebep olan maddelerdir. Deney esnasında (Klorin, hidrojen sülfür gibi) zehirli ya da çok zehirli maddelerin hazırlanmasında deney için gerekli olan miktarlar kullanılmalıdır. Uçucu maddelerle deney yaparken gazın çıkmasını engelleyecek bir kapak kullanılmalıdır. Artıklar uygun bir şekilde imha edilmeli ve saklanmamalıdır. İmha edebilmek için gerekli malzemeler mevcut değilse, deney yapılmayabilir. Az zehirli ya da zehirli olmayan maddeler izin olmaksızın alınabilir. Az zehirli maddeler, aynı zamanda kanunen zehir oranı maksimum olarak belirlenmiş dereceden düşük konsantrasyonda zehirli ya da çok zehirli maddeleri ihtiva eden maddelerdir. Dolayısıyla klorlu su, bromlu su ve hidrojen sülfür solusyonlarının %1’e kadar olan konsantrasyonları instructionda kullanılabilir. 5. Aşındıran ve Tahriş edenler /C, Xi/ Yakıcı ve aşındırıcı maddeler “(R34, R35), C gösterimi,” etkileriyle canlıları tahrip eden maddelerdir. Eğer mukoza zarı ya da deri ile tekrar tekrar, direkt ya da uzun süre temas ettiğinde aşındırmaksızın iltihaplara, yaralara sebebiyet veriyorsa, bu maddeler Tahriş Eden Maddeler “(R36, R38), Xi gösterimi” diye sınıflandırılırlar. İlgili güvenlik tavsiyeleri (S22–S28) dikkate alınmalıdır. 6. Kansorejenik, Genotip veya embriyoyu tahrip eden, kronik zararlar veren maddeler. Kanıtlanmış kansorejenik etkisi (R45) olan, kalıtsal zarar veren (R46) ya da embriyoya zarar veren (R47) veya kronik olarak zarar veren özellikle de hata kabul etmeyen kansorejenik maddelerin instruction maksadıyla kullanılmaması iyi olur. Bu tür maddeler bütün okulların stoklarından kaldırılmalıdır. Depolamaya hiç bir şekilde izin verilmez. Bundan başka, potansiyel kansorejenik şüphesi belirlenen maddeler (R40), yalnız gerekli önlemlerin alınması ve yerine daha az tehlikesi olan kimyasal maddeler bulunamaması halinde kullanılmalarına izin verilir. 17 LABORATUVAR MALZEMELERİ 18 ikili büret tutacağı (kelebek) kıskaç porselen kroze üçgen kil kıskaç tutucu(nivo) halka amyant tel spor bek 19 üçayak buhner hunisi ayırma hunisi süzme (nuçe) erleni beher huni balon desikatör damlatma hunisi geri soğutucu cam boru erlen vezin kabı balon joje petri kabı saat camı 20 büret gaz büreti şilifli geri soğutucu şilifli termometre pipet bullu pipet termometre 21 geri soğutucu bullu geri soğutucu piset santrifüj tüpü cam baget deney tüpü puar pastör pipeti damlalık tüplük havan kroze lastik tıpa mantar tıpa kalorimetri kabı tüp maşası 22 lab jack (kriko) maşa kumpas cımbız (pens) mohr pensi 23 santrifüj Güç kaynağı (varyak) Karıştırıcı ısıtıcı hassas terazi palet ısıtıcı balon ısıtıcı (mantolu ısıtıcı) 24 CAM MALZEMELERİN TEMİZLENMESİ Laboratuarda en önemli işlerden birisi de cam malzemelerin temizliğidir. Kirli malzemelerle yapılan deneyler doğru ve duyarlı sonuçlar vermez. Cam malzemelerin temizlenmesinde çeşitli yıkama çözeltileri kullanılır. Bu çözeltiler cam malzemelerde kirlenmelere neden olan kimyasal maddeleri yükseltgeyerek çözünmelerini sağlar. Çok kullanılan yıkama çözeltilerinden aşağıda bahsedilmiştir. Kromik asit çözeltisi: 6g potasyum dikromatın (K2Cr2O7) 100mL derişik sülfürik asit (H2SO4) deki çözeltisidir. Çözelti rengi turuncudur ve rengi yeşile dönene kadar kullanılabilir. Renk dönüşümünün nedeni kromik asitteki (H2Cr2O7) kromun +6 değerlikten +3 değerliliğe indirgenmesidir. Krom kanserojen bir maddedir. Bazik permanganat çözeltisi: 10g potasyum permanganat (KMnO4) ile 10g sodyum hidroksitin (NaOH) 100mL damıtık sudaki menekşe renkli çözeltisidir. Kahverengi çözelti siyah renge dönene kadar temizleme işleminde kullanılabilir. Renk dönüşümünün sebebi menekşe renkli potasyum permanganatın mangan dioksite (MnO2) dönüşmesidir. Bazik potasyum permanganat çözeltisi ile yıkama yapıldığında cam malzemede kahverengi bir MnO2 filmi oluşuyorsa, film 1M HCl çözeltisi ile yıkanmalıdır. Kral suyu: 3 hacim derişik hidroklorik asit (HCl) + 1 hacim nitrik asit (HNO3) çözeltisidir. Asit banyoları: Çeşitli asit banyoları olmasına rağmen en uygun asit banyosu derişik sülfürik asit (H2SO4) ile çok az miktardaki derişik nitrik asit (HNO3) karışımıdır. Nitrik asit cam malzemedeki kimyasal maddeyi yükseltgeyerek temizlemektedir. Bu sırada zararlı maddeler açığa çıkacağından çözelti sık ve küçük hacimlerde kullanılmalıdır. Asit banyoları çok tehlikeli olduklarından laboratuarlarda saklanmazlar. Organik çözücüler: Alkol, aseton, benzen, eter, karbontetraklorür, piridin, tetrahidrofuran (THF) vb. organik maddelerdir. Bu tür çözücüler pahalı olduklarından cam malzemeler toplu yıkanmalıdır. Kirlenen organik çözücüler damıtma yöntemi ile saflaştırılarak yeniden kullanılmalıdır. Yine bir çok organik çözgen kanserojen kimyasal sınıfındadır. Yağlı katransı kirler için: Katransı yağlı lekeler için %5-10 luk sodyum fosfat (Na3PO4) çözeltisi kullanılır. Yağlı katransı kirler için: Katransı yağlı lekeler için 120g sodyum hidroksit (NaOH) 120mL su içerisinde çözünür. Üzeri alkol ile 1L ye tamamlanır. Bu yıkama çözeltilerinin hepsinde eldiven ve koruyucu gözlük kullanmak gereklidir. 25 DENEYLER 1.DENEY: MADDELERİN FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ Genel Bilgiler Her maddenin belirleyici özellikleri vardır. Bunlar fiziksel ve kimyasal özelliklerdir. Bu özelliklerin her madde için farklılık göstermesinden dolayı maddeleri birbirinden ayırt etmek mümkündür. Örneğin şeker ve tuzun ikisi de beyaz, katı kristalimsi, suda çözünür ve kokusuzdurlar. Fakat şeker tatlıdır ve ısıtılırsa erir, fazla ısıda kahverengiye döner ve yanar. Ancak tuz ise farklı bir tada sahiptir ve ancak 800ºC de erir, kahverengiye dönmez. Açık alevde yakılırsa sarı bir ışık verir. Fiziksel özellikler: Maddenin dış karakterini oluşturan özelliklerdir. Tat, koku, renk, erime, kaynama ve donma noktası, yoğunluk, akışkanlık, viskozite, elektrik iletkenliği maddenin fiziksel özellikleridir. Bu fiziksel özelliklerin değişimi sonucunda maddenin karakterini değiştirmez. Aynı maddenin katı sıvı gaz fazları arasında veya düz bir kağıt ile buruşmuş bir kağıt arasında fiziksel farklılıklar vardır. Kimyaları aynıdır. Fiziksel değişimler sonucunda madde eski formuna tekrar basit fiziksel yöntemlerle dönüşebilmektedir. Kimyasal özellikler: Maddenin içyapısına dair özelliklerdir. Ancak kimyasal tepkimelerle değişim gösterebilen bu özellikler, maddenin atom ve molekül bazındaki karakterleriyle doğrudan ilişkilidir. Kimyasal bir değişim (reaksiyon) sonucu madde eski haline ya dönememekte ya da karmaşık kimyasal proseslere ihtiyaç duymaktadır. Bir odunun yanması veya bir çimentonun donması dönüşümsüz kimyasal değişimlere örnek verilebilir. Gerekli Madde ve Malzemeler: Madde ve Malzemeler: Deney Tüpü ve Spatül, CuSO4 (bakır sülfat), Na2CO3 (sodyum karbonat), Ba(NO3)2 (baryum nitrat), Mg Şerit, Nişasta, HNO3 (nitrik asit), H2SO4 (sülfürik asit), CaCl2 (kalsiyum klorür), C12H22O11 (şeker), Atık Toplama Beheri (asit için). Deneyin Yapılışı: a) Sudaki Çözünürlük: Deney tüpüne spatül ile bir miktar (0,2 – 0,4 g) katı madde alınır. Üzerine 20 damla (~1mL) su eklenir ve çalkalanarak çözünürlüğü gözlemlenir. Madde çözünmemişse aynı miktar su eklenip sonuç kaydedilir. 26 b) Isısal Davranış: Deney tüpüne spatül ucuyla bir miktar katı madde alınır. Deney tüpü bek alevine 45 derecelik açı yapacak şekilde tutulur. Meydana gelen değişiklikler kaydedilir. c) 0,1M Nitrik Asit İle Tepkimesi: Deney tüpüne spatül ucuyla bir miktar katı alınır. Üzerine 20 damla (~1mL) seyreltik nitrik asit ilave edilir. Meydana gelen değişiklikler kaydedilir. d) 0,1M Sülfürik Asit İle Tepkime: (c) şıkkındaki deney nitrik asit yerine sülfürik asit kullanarak tekrarlanır. Değişimler kaydedilir. Deney; baryum nitrat, kalsiyum klorür, bakır sülfat, sodyum karbonat, magnezyum şerit, nişasta ve şekerin her biri için tekrarlanır. Sonuçlar bir çizelgede toplanır. Çözünürlük Isısal Davranış Mg(NO3)2 MgCl2 CuSO4 Na2CO3 Mg şerit Nişasta Şeker 27 HNO3 H2SO4 2.DENEY: KARIŞIMLARIN AYRILMASI Genel Bilgiler Kimya laboratuarlarında karışımların ayrılması gerekebilir. Ayrılacak maddelerin özelliklerine bağlı olarak amaca uygun değişik ayırma yöntemleri vardır. Bu basit ayırma yöntemlerinden bazıları şunlardır. Dekantasyon: Aktarma yöntemi olarak da bilinen bu yöntem yoğunluğu büyük olan katıları sıvılardan aktırmak için kullanılır. Çok hızlı ve kolay olmakla birlikte kesin ayırma sağlanmaz, bir miktar sıvı çözeltide kalabilir. Süzme: Bir katıyı bir sıvıdan ayırmak için en çok kullanılan yöntem süzmedir. Bu iş için bir huni ve süzgeç kağıdından yararlanılır. Süzülerek ayrılan katının gravimetrik yöntemlerle miktarı tayin edilecekse gözenekleri çok ince olan ve yandığı zaman kül bırakmayan özel süzgeç kağıtları kullanılır. Aksi durumlarda normal süzgeç kağıdı kullanılır. Gravimetrik tayinlerde kullanılacak huniler de biraz farklıdır. Süzmeyi hızlandıracak şekilde yapılmışlardır. Santrifüjleme: Santrifüjleme ile katıların sıvılardan hızlı bir şekilde ayrılması sağlanır. Santrifüj tüpündeki karışım büyük bir hızla döndürülür. Bu sırada merkezkaç kuvvetinin etkisi ile katı maddeler santrifüj tüpünün dibine doğru itilir ve orada toplanır. Üstteki sıvı kısım yavaşça aktarılır (dekantasyon) veya pipet ile çekilir. Damıtma: Maddelerin buhar basınçlarının farklı olmasına dayanan bir ayırma yöntemidir. Sıvıları katılardan ayırmada kullanıldığı gibi, kaynama noktaları farklı sıvıların ayrılmasında da kullanılır. Buhar fazı uçucu bileşence zengindir. Bu zenginleştirme işlemi tekrarlanarak uçucu bileşenin önce damıtılması sağlanır. Daha yüksek sıcaklıkta buharlaşan madde kaynama balonunda kalır. DENEY 2.1. DEKANTASYON YÖNTEMİ İLE AYRILMA Gerekli Madde ve Malzemeler: Deney tüpü, baget, beher, 0,1M BaCl2 (baryum klorür), 0,1M Na2SO4 (sodyum sülfat). 28 Deneyin Yapılışı: iki ayrı tüpten birincisine 2mL 0,1M BaCl2 çözeltisi, ikincisine tüpe 2mL 0,1M Na2SO4 çözeltisi koyulur. Sonrasında bu iki çözelti bir tüpte karıştırılır. Karıştırma sonrasında tüpte BaSO4 çöker. Çöken tuzun tüpün dibine iyice inmesi beklenir. Çökme işlemi tamamlandıktan sonra bir baget yardımı ile sıvı faz bir behere aktarılır. Bu sırada tüpü sallamamaya dikkat edilmelidir. Çalkalanma sonucu katı ve sıvı faz birbirine yeniden karışabilir. Dekantasyon DENEY.2.2. SÜZME YÖNTEMİ İLE AYRILMA Gerekli Madde ve Malzemeler: Süzgeç kağıdı, baget, huni, spor, beher, kum, sodyum klorür (NaCl). Deneyin Yapılışı: İçinde 50 ml su olan bir behere 2gr NaCl ve 2gr kum ilave edilerek bir baget yardımı ile karıştırılır. Daha sonra süzmede kullanılacak süzgeç kağıdı huninin çapına uyacak şekilde dairesel kesilerek dörde katlanır. Her katlama hafifçe dairenin merkezinden kaydırılarak yapılır. Sonra bir tarafta 3 kat, diğer tarafta tek kat kalacak şekilde açılır ve koni şekline getirilir. Süzgeç kağıdı damıtık su ile biraz nemlendirilerek huniye yerleştirilir. Kağıt ile huni arasında hiç hava kabarcığı kalmamasına dikkat edilmelidir. Bir halka yardımı ile huni spora bağlanır ve süzüntü için altına bir beher yerleştirilir. Huninin alt kısmının beher çeperine değmesi sıçramaları engelleyerek daha dengeli bir süzme işlemi sağlayacaktır. Süzme işlemi uygulanacak olan karışım (tuz-kum karışımı) bir baget yardımı ile huniye dikkatlice aktarılır. Hunideki sıvı seviyesi asla süzgeç kağıdı seviyesini geçmemelidir. Sıvı fazın çoğu süzüldükten sonra kalan karışım katı fazın da alınabilmesi için çalkalanarak bir seferde huniye aktarılmalıdır. Daha hızlı süzme işlemleri için su trombu ve vakum uygulanabilir. Bu durumda süzme işlemi buhner hunisi ve nuçe erleni kullanılarak yapılmalıdır. 29 Basit Süzme Düzeneği Vakumda Süzme Düzeneği DENEY.2.3. DAMITMA YÖNTEMİ İLE AYRILMA Gerekli Madde ve Malzemeler: Bunzen mesnedi, liebeg soğutucu, lastik tıpa, termometre, erlenmayer (200 mL), sacayak, yemek tuzu, çıkış borulu cam balon, saf su, bağlama parçası, ısıtıcı, koruyucu gözlük, spatül. Deneyin Yapılışı: Aşağıdaki şekildeki deney düzeneği kurulur. Damıtma balonu içerisine tuzlu su çözeltisi konularak çözelti ısıtılmaya başlanır. Buharlaşan su molekülleri soğutucuya ulaştığında yeniden yoğunlaşarak su sıvı halde elde edilir. Sıcaklık artıkça buharlaşma artacağından dolayı daha fazla su elde edilir. Böylece damıtma balonunda tuz kalarak iki madde birbirinden ayrılmış olur. Elde edilen su saf su olarak adlandırılır.Bir sıvının buharlaştırılıp sonra yeniden yoğunlaştırılmasına damıtma denir. Birbiri içerisinde homojen olarak karışan iki sıvının kaynama noktası farkına göre ayrılmasına ise ayrımsal damıtma denir. Damıtma düzeneği 30 DENEY.2.4. ELEKTRİKLENME İLE AYRILMA Gerekli Madde ve Malzemeler: Demir talaşı, kükürt tozu, kâğıt parçası, mıknatıs, karıştırma çubuğu, spatül. Deneyin Yapılışı: Deney masasının üzerindeki iki kâğıt parçası üzerine bir miktar demir talaşı ve bir spatül dolusu kükürt tozu konur. Maddeler incelenir. Karıştırma çubuğu ile demir parçacıkları ve kükürt tozu iyice karıştırılır ve karışım çıplak gözle incelenir. Gözlemler not edilir. Mıknatıs karışımın üzerine yaklaştırılarak tutulur. Karışımı oluşturan bileşenlerden biri mıknatıs ile toplanarak başka bir tarafa alınır. Maddelerin karışım öncesi ve karışımdan ayrıldıktan sonraki özellikleri incelenir ve gözlemler not edilir. Not: Demir parçacıklarını mıknatıstan rahatlıkla uzaklaştırmak için, mıknatıs üzerindeki demir talaşları kağıtla temizlenir. 31 DENEY:2.5.ÖZKÜTLE FARKI İLE AYRILMA Gerekli Madde ve Malzemeler: Su, zeytinyağı, ayırma hunisi, beherglas, üçayak, bunzen kıskacı, bağlama parçası. Deneyin Yapılışı: Bir beher içerisinde karıştırılan zeytinyağı ve su karışımı yanda şekli bulunan ayırma hunisi içerisine koyulur. Bir süre beklenildikten sonra yoğunlukların farklı olmasından dolayı yoğunluğu hafif olan zeytinyağı üst tarafta ağır olan su ise alt tarafta toplanır. Ayırma hunisinin musluğu açılarak önce su karışımdan ayrılarak bir beherde toplanır. Ayırma hunisinde de zeytinyağı kalacağı için böylece karışım ayrılmış olur. 32 3.DENEY: KÜTLENİN KORUNUMU YASASI Genel Bilgiler Kütlenin korunumu yasası (Lavoisier Yasası) “Bir kimyasal tepkimede pratik olarak tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, tepkime sonunda oluşan ürünlerin kütleleri toplamına eşittir.” buna kütlenin korunumu yasası denir. Ancak gerçekte tepkime sonunda bir miktar kütle enerjiye dönüşür. Fakat bu kütle oldukça az olduğundan ihmal edilir. Bir kimyasal tepkimede atom cinsi ve sayısı kesinlikle korunur. Elementlerin mol - atom sayıları kesinlikle korunur. Kütle kesinlikle korunur. Enerji kesinlikle korunmaz. Kimyasal özellikler kesinlikle korunmaz. Mol sayısı korunabilirde korunmayabilirde. Molekül sayısı, basınç ve hacim tepkimenin cinsine maddelerin yapısına ve ortamın şartlarına göre korunabilir. Örn; 1 mol C atomu 12 gram, 1 mol O2 molekülü 32 gramdır. Buna göre 1 mol CO2 molekülü 44 gram olur. 12g + 32g = 44g Sabit oranlar yasası (Proust yasası) "Bir element başka bir elementle birleşerek bileşik oluşturduklarında bileşik içindeki elementlerin kütleleri oranı sabittir." buna sabit oranlar yasası denir. 1799 yılında Proust elementler birbirleri ile bileşik oluştururlarken belli oranda birleştiklerini buldu. Bugün sabit oranlar yasası olarak bilinen yasaya göre “bir element başka bir elementle birleşerek bileşik oluşturduklarında bileşik içindeki elementlerin kütleleri oranı sabittir”. Buna göre; bir bileşik örneğin suyun 18 gramında 16 gram oksijen varken geri kalan 2 gramı hidrojendir. 9 gram su alınırsa bunun 8 gramı oksijen ve 1 gramı hidrojendir. Bu oran suyun ne şekilde elde edilmiş olursa olsun kesinlikle değişmez. 33 Katlı oranlar yasası (Dalton yasası) "Eğer bir element bir başka element ile birden fazla bileşik oluşturabiliyorsa elementlerden birinin sabit miktarı ile diğer elementtin değişen miktarları arasında basit ve tam sayılarla ifade edilebilen bir oran vardır." buna katlı oranlar yasası denir. 1804 yılında bu yasayı bulan John Dalton, bileşiklerde elementler arasındaki kütle oranının korunmasına karşın bazen aynı elementlerin birbirleriyle birleştiklerinde farklı özellikler gösteren bileşikleri oluşturduğu gözlenmiştir. Örneğin karbon ve oksijenin birleşmesiyle özellikleri tamamen birbirinden farklı karbon dioksit ve karbon monoksit diye adlandırılan iki farklı ürün meydana gelir. Karbonmonoksit oldukça zehirli bir gazken karbondioksit soluk alıp verirken dışarı attığımız zehirli olmayan bir gazdır ve yeşil bitkilerin yaşamını sürdürmesi için gereken en temel elemanlardan biridir. Karbon dioksit-karbon monoksit örneğine geri dönersek, 44 gram karbondioksitte 12 gram karbon ve 32 gram oksijen vardır. Karbonmonoksidin 28 gramında ise 12 gram karbon ve 16 gram oksijen vardır. Her iki bileşikteki karbon miktarı 12 gramı için birinde 32 diğerinde 16 gram oksijen vardır. Birinci bileşikteki oksijen kütlesinin ikinci bileşiktekine oranı 32/16=2 dir. Hacim oranları yasası (Gay – Lussac Yasası) a) Kimyasal bir tepkimeye giren gazlarla, tepkimede oluşan gaz halindeki ürünlerin aynı koşullarda (aynı sıcaklık ve basınç) hacimleri arasında sabit bir oran vardır. b) Aynı koşullarda gazların hacimleri mol sayıları ile doğru orantılıdır. Örn; H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) tepkimesine göre, 1 mol H2 1 mol Cl2 ile birleşerek 2 mol HCl oluşturur. Hacimler mol sayıları ile doğru orantılı olduğundan, aynı olayı anlatmak için “1 hacim H 2 gazı, 1 hacim Cl2 gazı ile birleşerek eşit koşullarda 2 hacim HCl gazı oluşturur.” İfadesi de kullanılabilir. Aynı şekilde, N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) tepkimesine göre 1 hacim azot gazı 3 hacim hidrojen gazı ile birleşerek eşit koşullarda 2 hacim NH3 gazını oluşturur diyebiliriz. Gerekli Madde ve Malzemeler: Erlen, kapaklı küçük şişe (2 adet), tıpa, 1M Na2CO3 (sodyum karbonat), 1M CaCl2 (kalsiyum klorür), 3M H2SO4 (sülfürik asit), atık toplama beheri (asit için). 34 Deneyin Yapılışı: Kuru ve temiz bir erlene 10mL, 1M Na2CO3 (sodyum karbonat) çözeltisi koyulur ve erlenin ağzı bir tıpa ile kapatılır. Temiz ve kuru iki küçük şişe etiketlenerek, birine 3mL, 1M CaCl2 (kalsiyum klorür) çözeltisi, diğerine 3mL, 3M H2SO4 (sülfürik asit) çözeltisi koyulup kapakları kapatılır. Tıpa ile kapalı erlen ve kapaklı şişeler birlikte ±0,01g duyarlılıkla tartılır. 1M CaCl 2 çözeltisi erlene dikkatlice boşaltılır ve erlen hafifçe çalkalanarak değişim gözlemlenir. Tıpa ile kapalı erlen ve kapaklı şişeler birlikte yeniden aynı duyarlılıkta tartılır. Erlendeki çözelti üzerine 3M H 2SO4 çözeltisi dikkatlice eklenir ve erlen hafifçe çalkalanarak değişim gözlenir. Erlen ısınmış ise oda sıcaklığına gelene dek beklenir. Kapaklar kapatılıp erlen ve şişeler yeniden aynı duyarlılıkta tartılır. Veriler: Birinci karıştırma öncesi toplam kütle: Birinci karıştırma sonrası toplam kütle: İkinci karıştırma sonrası toplam kütle: Sonuçlar: Oluşan kimyasal tepkimeleri yazınız. Tartım sonuçlarını yorumlayınız. 35 4.DENEY: BAKIRIN KİMYASAL REAKSİYONLARI Genel Bilgiler Bakır 0, +1 ve +2 olmak üzere üç ayrı yükseltgenme basamağında bulunabilir. Sulu çözeltilerinde +1 değerliklidir. Bakır(I) iyonu çözeltide komplekse alınarak kararlı hale getirilebilir veya çözünürlüğü düşük bir tuz haline dönüştürülerek kararlı halde tutulabilir. Bu nedenle bakır kimyası genelde bakır(II) kimyasıdır. Bakır genelde mavi veya yeşil bileşikler oluşturur. Bakır metali normal koşullar altında havada kararlıdır. Isıtılarak oksijen ile reaksiyonu sonucunda Cu2O oluşturur. 4Cu(k) + O2(g) 2Cu2O(k) Bakır metali sıcak derişik sülfürik asit ile reaksiyonu sonucunda Cu(II) çözeltisi oluşturur. Bu iyon aslında [Cu(OH2)6]2+ kompleksidir. Aynı zamanda açığa hidrojen gazı çıkarır. Cu(s) + H2SO4(aq) Cu2+(aq) + SO42-(aq) + H2(g) Bakır metali seyreltik ve derişik nitrik asitle de çözünür. Gerekli Madde ve Malzemeler:Beher, mezür, spatül, bakır levha, toz çinko, derişik nitrik asit(HNO3), derişik amonyak(NH3), 5M NaOH (sodyum hidroksit), 2,5M H2SO4 (sülfürik asit), atık toplama beheri(asit ve metal için). Deneyin Yapılışı: 1) Yaklaşık 0,3g bakır levha parçası 250mL lik behere koyulur. Bu behere 4mL, 15M HNO3 ilave edilir. Tepkime bitince çözeltiye 100mL saf su ilave edilir. Gözlemler:................................................................................................................................................. ..................................................................................................................... Denklem: ............................................................................................................................. 36 2) Yukarıdaki çözeltiden (1) 50mL alınır ve bu çözeltiye 20mL, 5M NaOH ilave edilir. Gözlemler:................................................................................................................................................. ..................................................................................................................... Denklem: ............................................................................................................................. 3) Deney 2 den 10mL alınır ve 100mL lik behere koyulur. Bu çözeltiye içindeki katı madde çözününceye dek derişik amonyak ilave edilir. Gözlemler:................................................................................................................................................. ..................................................................................................................... Denklem: ............................................................................................................................. 4) Deney 2 den kalan çözeltiye kaynama taşları ilave edilip, çözelti kaynama noktasına kadar ısıtılır. Gözlemler:................................................................................................................................................. ..................................................................................................................... Denklem: ............................................................................................................................. 5) Tepkime 4 den kalan çözelti bekletilerek çökeleğin çökmesi sağlanır. Çökeleğin üstündeki sıvı sarsmadan dökülür (dekantasyon). Katı madde çok sıcak saf su ile yıkanır. Katının çökmesi beklenerek tekrar dekante edilir. Kalan katıya 35mL, 2,5M H 2SO4 ilave edilir. Gözlemler:................................................................................................................................................. ..................................................................................................................... Denklem: ............................................................................................................................. 6) Tepkime 5 deki çözeltiden 10mL alıp içerisine spatülün ucu ile bir miktar çinko tozu ilave edilir. Çözelti berraklaşana ve gaz çıkışı durana dek karıştırılır. Kalan katı madde tanımlanır. Gözlemler:................................................................................................................................................. .................................................................................................................... 37 Denklem: ............................................................................................................................. 38 5.DENEY: BAKIR OKSİDİN ELDESİ VE MOL KÜTLESİNİN TAYİNİ Genel Bilgiler Bu deneyde mol kütlesi bilinmeyen bir element (bakır) ile mol kütlesi bilinen bir element olan oksijenin, tepkimeye girmesi sonucu bakır oksit oluşturması incelenecektir. Deney sonucunda bakıra ilişkin mol kütlesi hesaplanacaktır. Dalton tarafından ortaya konan "Sabit Oranlar Yasası" kimyanın temel yasalarından biridir. Bu yasaya göre, "bir bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran" söz konusudur. Örneğin, suda (H2O) hidrojen kütlesinin oksijen kütlesine oranı her zaman 2/16 veya 1/8 dir. Bir mol suda daima 2 gram hidrojen ve 16 gram oksijen vardır. Eğer bir bileşiği oluşturan elementlerden birinin mol kütlesi biliniyorsa, ikinci elementin mol kütlesi bu yasa yardımı ile bulunabilir. Gerekli Madde ve Malzemeler: Hassas terazi, pipet ve puar, kapaklı kroze ve kroze maşası, kil üçgen, halka ve spor, metal (bakır) plaka, derişik HNO3 (nitrik asit), atık toplama beheri (metal için). Deneyin Yapılışı: Kapağı ile birlikte tartılan ve sabit tartıma getirilmiş olan porselen bir krozeye yaklaşık 1 gram bakır koyularak, 0,001g duyarlıkta tartılır. Kroze şekilde verilen ısıtma düzeneğindeki kil üçgene yerleştirilerek, içine dikkatlice 5mL derişik nitrik asit eklenir. (bu işlem dikkatle yapılmalı ve koruyucu gözlükler mutlaka takılmalıdır) Krozenin kapağı yarı aralık bırakacak şekilde kapatılır, tüm sıvının buharlaşmasını sağlayacak şekilde kısık bek alevinde 15-20 dakika ısıtma işlemi sürdürülür (herhangi bir asit sıçraması olduğunda ısıtma durdurulmalıdır). Ardından kroze yaklaşık 10 dakika süreyle şiddetli alevde ısıtılır. Isıtma işlemi tamamlandığında, kroze soğumaya bırakılır ve soğuma sonunda kroze kapağı ile birlikte 0,001g duyarlıkta tekrar tartılır. Gerçekleştirilen ısıtma işlemi sonucunda bakır oksit (CuO) oluşmaktadır. Bakır oksit ve bakırın net kütlelerini bulmak için, tartım değerlerinden kapaklı krozenin kütlesi çıkarılmalıdır. Veriler ve Hesaplamalar Kapaklı krozenin kütlesi (g): Kapaklı kroze + bakırın kütlesi (g): Bakırın net kütlesi (g): 39 Kapaklı kroze + bakır oksidin kütlesi (g): Bakır oksidin net kütlesi (g): Reaksiyona giren Oksijenin kütlesi (g): 16 gram (1 mol) oksijenle birleşen bakırın kütlesi (g): Bakır mol kütlesinin gerçek değeri: 63,54 g/mol Bakır mol kütlesinin deneysel değeri (g/mol): Hata yüzdesi (%): Bu deney nitrik asit varlığında ısıtıldığında metal oksit verebilen birçok başka metalin (Fe, Zn, Mn vb.) mol kütlesini belirlenmesinde de kullanılabilir. 40 6.DENEY: GAZLARIN DİFÜZYONU Genel Bilgiler Katılar ve sıvılar ısıtılınca gaz haline geçerler. Gazlar difüzyon özelliğine sahip maddelerdir. Bir gazın yüksek basınçlı bir yerden düşük basınçlı bir yere,gözenekli bir çeperden geçerek yayılmasına 'difüzyon' denir. Aynı ortama konan farklı gazlara ait tanecikler, farklı hızlarda kendiliklerinden genişleyerek diğerleri ile karışırlar (difüzlenirler). Bu olguyu inceleme konusu yapan 19. Yüzyıl İskoç kimyacılarından Thomas Graham, özellikle hafif (düşük yoğunluklu) gazların, aynı sıcaklıkta daha ağır (daha yoğun) gazlara kıyasla daha hızlı difüzlendiklerini gözlemişti. Çalışmalarının sonunda Graham aynı koşullarda farklı hızlarla difüzlenen gazların difüzlenme hızlarının (V) , bu gazların yoğunlukları (d) veya molekül ağırlıklarının (M) kare kökü ile ters orantılı olduğunu bulmuştur. Hareket halindeki tüm gazların aynı sıcaklıktaki kinetik enerjileri birbirlerine eşit olduğuna göre,molekül kütleleri farklı X ve Y gazları için kinetik enerji formülünden yararlanarak aşağıdaki bağıntılar çıkarılabilir. Molekül ağırlığı küçük olan gazların yayılma hızı,molekül ağırlığı büyük olan gazların yayılma hızından büyüktür.Ayrıca moleküllerin hızları arasındaki oran yayılma süreleri ile ters orantılıdır. Yayılma(Difüzyon) Hızına Etki Eden Faktörler: - Aynı sıcaklıkta bulunan gazların kinetik enerjileri eşit olacağından yayılma hızı molekül kütlesinden etkilenir. - Molekül kütlesi büyük olan gazın özkütlesi de büyük olacağından hızları özkütlesiyle ters orantılıdır. - Bir gazın sıcaklığı arttırıldığında kinetik enerjisi artar, dolayısıyla da yayılma hızı artar. Gerekli Madde ve Malzemeler: Homojen cam bir boru, pamuk, damlalık, spor, erlen, cetvel, HCl ve NH3. 41 Graham Kanunu gazların kinetik teorisinden de doğrudan doğruya çıkarabilir. Aynı basınç ve sıcaklıkta farklı iki gazın molekülleri aynı kinetik enerjiye sahiptir. Gaz 1 için: E1=1/2m1V12 Gaz 2 için: E2=1/2m2V22 E1=E2 ise; 1/2m1V12 = 1/2m2V22 m1V12 = m2V22 V1/V2 = (m2/m1 )-1/2 Bu eşitlikte m1/m2, molekül kütleleri oranı molekül ağırlıkları oranı ile aynıdır. Avagadro sayısı (N0) kadar molekül bir mol olduğundan; V1/V2 = (M2/M1 )-1/2 = (d2/d1 )-1/2 Yapılan deneyde hızların oranı ifadesi yerine ölçülen mesafe yazılabilir. Deneyin Yapılışı: Güzel temizlenmiş, kuru bir cam boru ortasından spora şekildeki gibi tutturulur. Parmak ucu kadar pamuk parçası veya kağıt mendil top haline getirilerek toplu iğne ile lastik mantara sabitlenir. Her iki pamuk parçasına da, aynı anda ve aynı miktarda olmak üzere, birine derişik NH3 diğerine derişik HCl damlatılır. (~6 şar damla) Her iki lastik tıpa da aynı anda cam boruya takılır. Cam borunun arkasına siyah bir fon koyarak oluşan NH4Cl halkası (bulutu) daha rahat gözlenebilir. Halkanın ilk görüldüğü yer işaretlenir. Aksi taktirde difüzyon hızı büyük olan gaz halkayı diğer tarafa doğru sürükler ve sonuçlar beklenildiği gibi çıkmaz. Amonyum klorürün yeri işaretlendikten sonra pamukların ucundan halkaya olan mesafeler ölçülür ve denklemde yerlerine konur. Deney sonucu beklenmedik değerler çıkmış ise sonucu etkileyebilecek hata kaynakları araştırılır. 42 7.DENEY: BAĞIL ATOM KÜTLESİNİN TAYİNİ Genel Bilgiler İndirgen bir maddenin bir eşdeğer kütlesi Avagadro Sayısı kadar elektron verebilen miktarı; yükseltgen bir maddenin bir eşdeğer ağırlığı ise Avagadro Sayısı kadar elektron alabilen miktarıdır. Eşdeğer ağırlık, molekülde bir veya daha fazla yer değiştirebilen hidrojen atomu bulunduran bir bileşikten bir mol hidrojen atomu (1,008g) açığa çıkaran metalin ağırlığı olarak tanımlanır. Açığa çıkan H2 gazının mol sayısı, hacmi ve basıncından yararlanılarak hesaplanabilir. H 2 gazının hacmi oda sıcaklığında gaz büretinden okunacaktır. H2 gazının basıncı ise su buharının çalışılan sıcaklıktaki kısmi basıncı ve su sütununun yaptığı basınçla ilgili düzeltmeler yapılarak hesaplanabilir. tablodan bulunabilir. Ölçülen Su sütunu yüksekliği basıncı (PSU) ise aşağıdaki eşitlikten hesaplanabilir. 760mmHg = 1030cm su sütunu yüksekliği Normal şartlar altında(0 0C, 1 atm), bir mol gazın hacmi 22.4 lt’dir. Gerekli Madde ve Malzemeler: Terazi (0,001gr hassasiyetinde), Beher, Gaz Büreti, Lastik tıpa, İp, Cetvel (30 cm), Spor Kıskaç, Termometre, Mg Şerit, 6M HCl (hidroklorik asit). Deneyin Yapılışı: Kütlesi belli yaklaşık 0,02–0,03 gr Mg şerit ortasından bükülerek katlanır ve bir ip ile bağlanarak mantar tıpaya tutturulur. İp yerine bakır tel de kullanılabilir, çünkü bakır HCl ile reaksiyon vermemektedir. 600mL lik bir beherin ¾ ü suyla doldurulur. Gaz büretine 15mL kadar seyreltik HCl konulur ve büretin geri kalan kısmını asit ile karışmamasına dikkat ederek su ile tamamlanır. Karışmayan asit, büret ters çevrildiğinde yavaş yavaş aşağıya inecektir. Mg şeritli mantar bürete tutturulup çevrilir ve beherdeki suyun içine daldırılır. Büretin ağzı tam beherin altına gelecek şekilde spora bir kıskaç yardımı ile bağlanır. Büretin içinde hava sütunu varsa çıkan H2 gazının hacmini doğru hesaplayabilmek için ilk su yüksekliği kaydedilir. Eğer büret içinde hava 43 kalmaksızın doldurulmuş ise bu değer “0” kabul edilir. Daha yoğun olan asidin aşağıya doğru indiği ve Mg şeride ulaştığında H2 gazı çıkmaya başladığı görülür. Tepkime tamamlanınca büretin üstündeki son gaz hacmi ölçülür. Gaz büretinin üst seviyesi ile beherin içindeki su seviyesi arasındaki mesafe hesaplanır. Termometrenin ucu, büretin ağzına yakın gelecek şekilde behere daldırılır ve su sıcaklığı kaydedilir. Ölçülen sıcaklıktaki suyun denge buhar basıncı tablodan okunur. Sıcaklık 20 ºC Suyun Kısmi Basıncı 17,5 mmHg 21 ºC 18,7 mmHg 22 ºC 19,8 mmHg 23 ºC 21,1 mmHg 24 ºC 23,4 mmHg 25 ºC 23,8 mmHg 26 ºC 25,2 mmHg 27 ºC 26,7 mmHg 28 ºC 28,3 mmHg Veriler ve Sonuçlar: Mg nin kütlesi..................................................................................................................... Gaz çıkışı başlamadan önceki (ilk) yükseklik..................................................................... Büretteki hava hacmi........................................................................................................... Gaz çıkışı bittikten sonraki (son) yükseklik........................................................................ H2 gazı hacmi ....................................................................................................... Büretteki gazın toplam basıncı............................................................................................ 44 Büretteki H2 nin kısmı basıncı ............................................................................................ H2 nin N.Ş.A. ki hacmi ........................................................................................................ Su sütunu yüksekliği ........................................................................................................... Su sütununa eşdeğer olan civa basıncı ................................................................................ Suyun sıcaklığı .................................................................................................................... Ölçülen sıcaklıktaki suyun denge buhar basıncı ................................................................. Atmosfer basıncı ................................................................................................................. İndirgenen H+ iyonunun mol sayısı..................................................................................... İndirgenen H iyonunun eşdeğer gram sayısı ....................................................................... Yükseltgenen Mg nin eşdeğer gram ağırlığı sayısı ............................................................. Mg nin eşdeğer gram ağırlığı .............................................................................................. Hesaplamalar: H2 Su seviyesi 45 8.DENEY: TEPKİME ISISININ TOPLANABİLİRLİĞİ (HESS YASASI) Genel Bilgiler Bir reaksiyon ister tek kademede oluşsun, isterse birden fazla tepkimenin toplamından oluşsun neticede ısı değişimi aynı olur. Bir tepkimenin entalpisi, tepkimenin izlediği yola (kademe sayısı) bağlı değildir. Reaksiyon entalpileri, reaksiyonun yürüdüğü mekanizmadan veya basamaktan bağımsızdır. Bir başka ifadeyle bir kimyasal reaksiyonun entalpisi, toplamları o reaksiyonu veren reaksiyonların entalpilerinin toplamına eşittir. Hess Kanunu : Bir kimyasal reaksiyonun reaksiyon entalpisi, toplamları o reaksiyonu veren kimyasal reaksiyonların reaksiyon entalpileri toplamına eşittir. 1.Reaksiyon ters çevrilince ΔH işaret değiştirir. 2.Reaksiyon herhangi bir katsayı ile çarpılırsa ΔH’da çarpılır. 3.Reaksiyonlar toplanırsa ΔH’lar da toplanır. şeklinde sıralanır. Reaksiyonundaki entalpi değişimini hesaplamak için ΔH° değerlerini kullanırız. Örnek: H2O(g) + C(grafit) H2(g) + CO(g) tepkimesinin oluşum basamaklarını ve tepkime entalpilerini inceleyelim; H2(g) + 1/2 O2(g) C(s) + 1/2 O2(g) H2O(g) CO(g) ΔH° H2O (g) = - 242 kJ/mol ΔH° CO = - 111 kJ/mol 46 Bu ara basamaklardan yola çıkarak net tepkime denklemini ve entalpisini bulabilmek için aşağıdaki yollar izlenir. H2O(g) C(s) + 1/2 O2(g) H2(g) + 1/2 O2(g) CO(g) ΔH° = +242 kJ ΔH° = -111 kJ Tepkimeleri taraf tarafa toplandığında net tepkime denklemi elde edilir. H2O(g) + C(grafit) --> H2(g) + CO(g) ΔH°net = +131 kJ Gerekli Madde ve Malzemeler: 100ml’lik erlenmayer, termometre, 100ml’lik mezür, baget, terazi, NaOH ve HCl. Deneyin Yapılışı: Önce erlenmayeri tartarız ve kütlesini buluruz. İçine 100mlt musluk suyu koyarız,termometre ile dikkatlice ölçeriz çok hassas olarak tarttığımız 1gr NaOH’ı suyun içine koyarız. Baget ile karıştırarak erimesini sağlarız. Erişilen son sıcaklığı kaydederiz, daha sonra buradan Q1’i buluruz. Sonra oda sıcaklığını ölçeriz. 50mlt 0.25M NaOH çözeltisi ile 50mlt 0.25M HCI çözeltisini temiz bir erlenmayerde karıştırırız. Karıştırdıktan sonra sıcaklığını ölçeriz. Buradan da Q2’i buluruz. Üçüncü işlem olarak erlenmayeri tartarız.İçine 100mlt 0.125M HCI çözeltisi koyarız. Sıcaklığını ölçeriz ve 1gr NaOH’ı içine atarak karıştırırız. Karıştırdıktan sonra sıcaklığını ölçeriz. Buradan da Q3’ü bulmuş oluruz. Sonuçta ise deney hassas olarak yapıldıysa Q1+Q2=Q3 olacaktır. Q1=m.c.(tson-t ilk) ifadesi kullanılarak hesaplamalar yapılacaktır. Burada m, kullanılan suyun gram olarak miktarı, c suyun özısısı olup değeri 1 dir. Her adımda gerçekleşen tepkime denklemlerini yazınız: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………. 47 9. DENEY: ÇÖZELTİ HAZIRLAMA Genel Bilgiler İki veya daha fazla bileşenin birbirleri içersinde dağılarak oluşturdukları homojen karışıma çözelti denir. Çözeltilerin bileşimleri homojenlikleri kaybolmaksızın sınırlı olarak değiştirilebilir. Çözeltiyi oluşturan bileşenlerden genellikle miktarca fazla olana çözücü diğerlerine çözünen adı verilir. Çözücü ve çözünen katı, sıvı veya gaz oluşana göre çözelti tipleri çizelgede görülmektedir. Çözelti Adı Sıvı Çözelti Katı Çözelti Gaz Çözelti Çözücü Çözünen Çözücü Çözünen Sıvı Katı Su Bakır Sülfat Sıvı Sıvı Su Etil Alkol Sıvı Gaz Su Karbondioksit Katı Katı Bakır Gümüş Katı Sıvı Çinko Civa Katı Gaz Paladyum Hidrojen Gaz Katı - - Gaz Sıvı - - Gaz Gaz Azot Oksijen Çözeltiler oluşturdukları homojen fazlara göre sıvı, katı ve gaz çözeltiler olarak adlandırılırlar. Gaz çözeltiler yerine gaz karışımları terimini kullanmak daha uygundur. Derişim, belirli miktarda çözelti yada çözücüde çözünen madde miktarını gösteren bir ölçüdür. Derişimler çeşitli birimler ile ifade edilir. Bunlardan molarite (M), normalite (N), molalite (m), mol kesri (x), kütle yüzdesi (% a/a), ve hacim yüzdesi (% h/h) yaygın olarak kullanılan derişim birimleridir. M (molarite): Litrede çözünmüş maddenin mol miktarıdır. n :çözünenin molü n M= V V :çözeltinin hacmi (lt) 48 N (normalite): Litrede çözünmüş maddenin eşdeğer gram sayısıdır. N= M×t Eşdeğer gram sayısı N= V Çözünen madde miktarı(gr) Eşdeğer gram sayısı= Çözünen maddenin eşdeğer ağırlığı Çözünen maddenin mol kütlesi Eşdeğer ağırlık= Çözünen maddenin tesir değerliği n :çözünenin molü V :çözeltinin hacmi (lt) t :tesir değerliği Tesir Değerliği -Asit ve bazlarda çözeltiye verilen H+ ve OH- sayısıdır. -Redoks tepkimelerinde alınan veya verilen elektron sayısıdır. -Tuzlarda toplam pozitif veya negatif yük sayısıdır. 49 m (molalite): 1000g çözücüde çözünmüş maddenin mol miktarıdır. n :çözünenin molü n m= Mç Mç :çözenin kütlesi (Kg) X (mol kesri): Çözeltideki bileşenlerden birinin diğerlerine molce oranıdır. n : mol n(çözünen) X= n(çözünen) + n(çözen) % (kütle yüzdesi): Çözünenin çözeltideki kütlece yüzde miktarıdır. m(çözünen) ×100 Kütlece % = m(çözelti) m :kütle (g) % (hacim yüzdesi): Çözünenin çözeltideki hacimce yüzde miktarıdır. V(çözünen) ×100 Hacimce % = V(çözelti) V :hacim (mL) 50 Deneyin Yapılışı: 0,06M Bakır Sülfat (CuSO4) çözeltisinin hazırlanması: 100mL 0,06M Bakır Sülfat çözeltisi hazırlamak için gerekli 5 kristal sulu bakır sülfat (CuSO4·5H2O) tuzunun miktarı hesaplanır. Hesaplar laboratuar sorumlusu tarafından denetlenir. Hesaplanan CuSO4·5H2O kütlesi temiz ve kuru bir saat camı üzerine ±0,01g duyarlıkla tartılır. Tartılan tuz 100mL lik bir balon jojeye bir kalitatif huniden aktarılır. Saat camı, huni ve balon joje boynunda kalan katı artıkları pisetten püskürtülen az miktarda su ile yıkayarak balon jojenin tabanına indirilir. Balon jojeye azar azar su eklenir ve balon joje dairesel olarak çalkalanarak tüm katı kristallerini çözünmesi sağlanır. Su ekleme işlemi sırasında balon joje hacminin 2/3 ünde fazlası doldurulmaz. Balon joje ölçek çizgisine yaklaşana dek damıtık su eklenir ve su ekleme işlemini çözeltinin oluşturduğu menisküsün tabanı ölçek çizgisiyle çakışana dek bir pipetle damla damla akıtarak devam edilir. Balon jojenin kapağını sıkıca kapatılıp birkaç kez alt üst ederek içindeki çözelti iyice karıştırılır. Hazırlanan çözelti temiz ve kuru bir şişeye aktarılır ve etiketlenir. Bu çözelti fosfor yanıkları içeren kazalarda kullanılmak üzere şişelenir, oluşturma tarihiyle birlikte etiketlenir. %1(a/h)’lik Sodyum Karbonat (Na 2CO3) çözeltisinin hazırlanması: Kütle bölü hacimce %1 lik 100mL Na2CO3 çözeltisi hazırlamak için gerekli olan Na2CO3 miktarı hesaplanır ve laboratuar sorumlusuna bildirilir. Hesaplanan Na2CO3 kütlesi temiz, kuru bir saat camı üzerine ±0,01g duyarlıkla tartılır. Tartılan Na2CO3 100mL lik bir balon jojeye boşaltılır. Saat camında kalan katı artıklar saf su ile yıkanarak balon jojeye boşaltılır. Balon jojedeki karışım tüm katı madde çözünene dek karıştırılır ve hacmi balon jojenin hacim çizgisi tamamlayıncaya kadar saf su ilave edilerek 100mL ye tamamlanır. Hazırlanan çözeltinin molaritesi hesaplanır. Bu çözelti asit yanıkları içeren kazalarda kullanılmak üzere şişelenir, oluşturma tarihiyle birlikte etiketlenir. 0,1N Asetik Asit (CH3COOH) çözeltilerinin hazırlanması: Ticari derişik asetik asit kabı üzerinde yazılı olan mol kütlesi, kütle yüzdesi ve yoğunluk bilgilerinden yararlanarak derişik çözeltinin molaritesi ve normalitesi hesaplanır. 100mL 0,1N seyreltik CH 3COOH çözeltisi hazırlamak için gereken derişik asetik asit çözeltisinin hacmi hesaplanır. Hesaplamalar laboratuar sorumlusuna bildirilir. 100mL lik balon joje yarıya kadar damıtık su ile doldurulur. Gereken hacimdeki derişik CH3COOH çözeltisi puarlı bir pipet ile alınarak damla damla balon jojedeki su üzerine boşaltırken balon joje dairesel olarak çalkalanır. Balon joje ölçek çizgisine yaklaşana dek damıtık su eklenir ve su ekleme işlemini çözeltinin oluşturduğu menisküsün tabanı ölçek çizgisiyle çakışana dek bir pipetle damla damla akıtarak tamamlanması sağlanır. Balon jojenin kapağı sıkıca kapatılıp birkaç kez alt üst ederek içindeki çözelti iyice karıştırılır. Hazırlanan çözelti temiz ve kuru bir şişeye aktarılır ve etiketlenir. Hazırlanan 51 çözeltinin molaritesi hesaplanır. Bu çözelti baz yanıkları içeren kazalarda kullanılmak üzere şişelenir, oluşturma tarihiyle birlikte etiketlenir. Puarı kurma çekme bırakma 52 10. DENEY: KARBONDİOKSİT GAZININ HAZIRLANIŞI Genel Bilgiler Karbonatlı bileşikler tuz olmalarına karşın baz özelliği gösterirler. Asitlerle tepkimeye girerek tuz ve suyun yanında farklı olarak karbondioksit gazı (CO2) meydana getirirler. Tebeşir de bir karbonatlı bileşiktir. Eğer asit içerisine atılırsa aşağıdaki reaksiyonda olduğu gibi karbondioksit gazı (CO2) çıkışı gözlenir. Karbonatlı bileşik + Asit -----> Tuz + CO2 + Su CaCO3(k) + 2HCl(aq) -----> CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(s) Karbondioksit bazlara karşı asit gibi davranır. CO2 + NaOH Na2CO3 + H2O Gerekli Madde ve Malzemeler: Kalsiyum karbonat CaCO3, %10’ luk HCl, ayırma hunisi, erlenmayer, beher, deney tüpü, dik açılı cam boru, spor, bunzen kıskacı, bağlama parçası, iki delikli lastik tıpa, plastik hortum, spatül, gözlük, mum. Deneyin Yapılışı: Erlene 2 spatül kalsiyum karbonat koyunuz. İki delikli lastik tıpanın bir deliğine içinde HCl çözeltisi olan ayırma hunisinin ucunu diğer deliğine de dik açılı cam boruyu yerleştiriniz. Cam borunun ucuna da plastik hortumu bağlayınız. Hortumun diğer ucunu da içinde saf su bulunan deney tüpüne yerleştiriniz. Daha sonra da ayırma hunisinin musluğunu kullanarak damla damla HCl çözeltisini erlenin içine ilave ediniz. (Dikkat:HCl çözeltisi damala damla ilave edilmelidir. Aksi takdirde şiddetli bir reaksiyon gerçekleşir.) Turnusol kağıdı yardımı ile suyun asitliğini inceleyiniz ve gözlemlerinizi yazınız. İkinci aşamada bir beher içine yanan bir mum yerleştiriniz. Yukarıdaki adımları tekrarlayarak bu sefer plastik hortumun ucunu saf sudan çıkarıp içinde yanan mum bulunan behere yerleştiriniz ve gözlemlerinizi yazınız. 53 11.DENEY: BAZI İNORGANİK TUZLARIN SEYRELTİK ASİTLE ETKİLEŞİMİ Genel Bilgiler Hidrojen, H2 Renksiz ve kokusuzdur. Hava ile patlayıcı bir karışım oluşturur. Test tüpünün ağzına yanan bir kibrit yaklaştırılırsa farklı bir ses duyulur. Karbondioksit, CO2 Renksiz ve kokusuzdur. Gaz Ca(OH)2 çözeltisinden geçirilirse CaCO3 çökeltisi oluşur. Bu durum berrak çözeltinin bulanıklaşması şeklinde gözlenir. Azot dioksit, NO2 Renksiz, çok ağır kokulu ve zehirli bir gazdır. Bir kağıda emdirilmiş dikromat çözeltisi SO2 ile etkileşirse portakal renkli kağıdın rengi yeşile (Cr+3) döner. Azot oksit, NO renksiz bir gazdır. Hava ile temas edince rengi kahverengiye döner. Hidrojen sülfür, H2S Kokusu bilindik, renksiz ve zehirli bir gazdır. Kurşun asetat kağıdını siyaha çevirir. Oksijen, O2 Renksiz ve kokusuz bir gazdır. Amonyak, NH3 Keskin kokulu, renksiz bir gazdır. Turnusol kağıdının rengini maviye çevirir. Azot, N2 Renksiz ve kokusuz bir gazdır. Varlığını tanımlamak zordur. Gerekli Madde ve Malzemeler: Deney Tüpü (6 adet), Baget, Beher, NaNO2 (sodyum nitrit), Na2CO3 (sodyum karbonat), Na2S2O3 (sodyum tiyosülfat), NaNO3 (sodyum nitrat), Na2SO3 (sodyum sülfit), Na2S (sodyum sülfür), H2SO4 (sülfürik asit), HCl (hidroklorik asit), Atık Toplama Beheri (asit). Deneyin Yapılışı: Deney tüpünün içerisine az bir miktar katı tuz konulur. Bu tuzun üzerine 2,5M H2SO4 çözeltisinden 2 damla ilave edilir. Karbonatı test ederken seyreltik HCl kullanılır. Eğer tepkime soğukta oluyorsa deney tüpü su banyosunda ısıtılarak değişiklikler gözlenir. Tepkimelere ait reaksiyonlar yazılır. Aşağıdaki tepkimelerin bazılarında gaz çıkışı olmayabilir. Nitrit: 2NO2- + 2H+ → NO2↑ + NO↑ + H2O , kahverengi gaz çıkışı 54 NO2......................................................................................................................... Karbonat:................................................................................................................... Nitrat: ........................................................................................................................ Sülfit:........................................................................................................................ Kükürt: ...................................................................................................................... Klorat:........................................................................................................................ 55 12.DENEY: KİMYASAL REAKSİYONLARDA HIZ TAYİNİ Genel Bilgiler Kimyasal reaksiyonlar, çok yavaş, yavaş, oldukça hızlı veya hızlı gerçekleşebilirler. Reaksiyonların hızlarını etkileyen en temel neden, reaksiyona giren maddelerin özellikleridir (yapısal etken). Ancak reaksiyon hızları yapısal etken dışındaki kriterlerle de değişebilirler. Çeşitli dış etkenlere göre, reaksiyona giren maddelerin çarpışma sayıları, yada reaksiyona ilişkin aktivasyon enerjileri (etkinleşme enerjileri) farklılaşabilir. Buna göre reaksiyon hızlarını etkileyen başlıca faktörler: • Yapısal Etkenler • Sıcaklık • Derişim (veya basınç) • Reaktant tanecikleri arasındaki temas yüzeyi (yüzey alanı ve karıştırma hızı) • Katalizörler Reaksiyon hızı bir reaksiyonda birim hacimde ve birim zamanda dönüşmeye uğrayan maddenin mol sayısı olarak tanımlanabilir. Hacim birimi genel olarak litre, zaman birimi de saniye, dakika, saat veya gündür. Reaksiyon hızı ΔC = Konsantrasyondaki değişiklik. ΔC(mol/lt Reaksiyon hızı= Δt(s) Δt = Konsantrasyon değişikliği için geçen zaman. Bazı reaksiyonlar o kadar hızlı olur ki, hızlarını ölçmek pratik olarak mümkün değildir. Örneğin O 2 ve H2 gazları bir kıvılcım yardımı ile ani olarak reaksiyona girerler. Yine kuvvetli bir asit kuvvetli bir bazla çok hızlı olarak nötralleşme reaksiyonu verir. Bu reaksiyonlar çok hızlıdırlar ve ölçülemezler. 56 Diğer bazı reaksiyonlar, o kadar yavaş cereyan eder ki, zamanla hiçbir dönüşme gözlenmeyeceği için bunların hızı da pratik olarak ölçülemez. Örneğin O2 ve H2 gazları bir kapta beraber bulunsalar, bu karışım yıllarca beklese bir reaksiyon gerçekleşmez veya reaksiyon o kadar yavaştır ki, ne harcanan gaz miktarını ne de oluşan su miktarını ölçmek mümkün değildir. DENEY.12.1.A. SICAKLIĞIN TEPKİME HIZINA ETKİSİ Gerekli Madde ve Malzemeler: KMnO4, H2C2O4, destile su, pipet(5ml-10ml), mezür, beher, ısıtıcı, termometre, deney tüpleri(tıpalı ve eğik cam borulu). Deneyin Yapılışı: Dört deney tüpüne 1-4 arası numaralandırınız, her birine 5,0.10-4 M KMnO4 çözeltisinden 5ml ve 0.25 M lık H2SO4 çözeltisinden 1’er ml ilave ediniz. Ayrı dört tüp daha alıp bunlara da 5-8 arası numara veriniz. Bu tüplerin her birine de 2,5.10-5 M lık okzalik asit çözeltisi ilave ediniz. 1. tüpe 9ml saf su ilave edip çalkalayınız. 2. tüpe, 5. tüpteki çözeltiyi ilave ediniz. Tüpün ağzına tıpalı eğik cam boruyu yerleştiriniz. Cam borunun ucunu içinde su bulunan 100 ml lik behere daldırınız. Tüpü çalkalayıp saati not ediniz. Tüpteki renk değişimini gözleyiniz. Tepkime sona erdiğinde yine saati not ediniz.(Gaz çıkışının durması veya mor rengin kaybolması tepkimenin sona erdiği anlamına gelir). Bu geçen zaman t1 olsun. 3. tüp ile 7. tüpleri, içinde 50 oC de su bulunan beher içine daldırılıp 10 dk bekleyiniz. Daha sonra dikkatlice okzalik asit çözeltisini permanganat çözeltisi üzerine boşaltıp saati not ediniz. Tüpü arada çalkalayarak içinde 50 oC de su bulunan beherin içinde tutunuz. Renk değişimini izleyiniz. Ren değişimi bitip çözelti renksiz bir hal aldıktan sonra saati not ediniz. Bu süre de t2 olsun. Üçüncü tüpün rengini, birinci ve ikinci tüplerin renkleri ile karşılaştırınız. Isıtıcının sıcaklığını artırarak beher içindeki suyu kaynatınız. 4. ve 8. tüplerle üst paragrafta olduğu gibi çalışınız ve t3 ‘ü hesaplayınız. 57 Mor Renksiz Mor Kızıl kahve Tepkime denklemlerinden yararlanarak sonuçları yorumlayınız. t1, t2, t3 değerlerini karşılaştırarak sıcaklığın tepkime hızına etkisini tartışınız. 58 DENEY.12.1.B. SICAKLIĞIN TEPKİME HIZINA ETKİSİ Gerekli Madde ve Malzemeler: Sodyum tiyosülfat, seyreltik HCl, erlen, termometre, mezür, kronometre. Deneyin Yapılışı: Erlen içine 10 ml sodyum tiyosülfat çözeltisi ve 40 ml su koyun. Erleni üzerinde artı işareti olan bir kağıdın üzerine yerleştirin ve ilk sıcaklığını ölçün. Erlendeki çözelti üzerine mezür de ölçülen 5ml HCl i ilave edin ve hemen kronometreyi çalıştırın. Erleni arada karıştırıp artı işareti olan kağıdın üzerine koyun bu işleme artı işaretini göremeyene kadar devam edin. O anda kronometreyi durdurun. Erlendeki çözeltinin son sıcaklığını da kaydedin. Bu işlemleri 15-65 0C arasında 5 farklı sıcaklıkta tekrarlayın. Elde ettiğiniz verilerle bir tablo oluşturun. DENEY.12.2. TEPKİME HIZINA DERİŞİMİN ETKİSİ Gerekli Madde ve Malzemeler: Seyreltik HCl, sodyum tiyosülfat, mezür, erlen, kronometre. Deneyin Yapılışı: Erlene 50 ml sodyum tiyosülfat çözeltisi koyun ve üzerine 5ml seyreltik HCl çözeltisi ilave edin. Asidi ilave eder etmez hemen kronometreyi çalıştırın. Erleni çalkalayarak çözeltiyi karıştırın ve artı işareti olan bir kağıdın üzerine yerleştirerek erlenin üstünden bakarak o artı işaretini görmeye çalışın. İşareti göremediğiniz anda kronometreyi durdurarak süreyi not edin. Aynı denemeleri farklı tiyosülfat konsantrasyonlarında tekrarlayın. Toplam hacmin 50 ml olmasına da dikkat edin. 59 Elde edilen verilerden yararlanarak aşağıdaki tabloyu doldurunuz ve yorumlayınız. Sodyum tiyosülfat çözeltisinin hacmi(ml) Suyun hacmi(ml) 50 0 40 10 30 20 20 30 10 40 60 Artı işaretinin görünmediği ana kadar geçen süre (s) 13.DENEY: ÇÖZELTİLERİN KAYNAMA NOKTASI Genel Bilgiler Bir çözücüde, uçucu olmayan bir maddenin çözünmesi, onun buhar basıncını düşürür. Çünkü; çözünen madde tanecikleri birim yüzeydeki çözücü taneciklerinin sayısını azaltır. Bu durum çözücünün zor buharlaşmasına neden olur. Buhar basıncının düşmesi de kaynama noktasının yükselmesine sebep olur. Yani çözelti saf çözücünün normal kaynama noktasında kaynamaz. Çözeltinin buhar basıncını bir atmosfere çıkarmak için sıcaklığının çözücünün normal kaynama sıcaklığının üstüne çıkarılması gerekir. Şu halde uçucu olmayan maddelerin çözülmesiyle hazırlanan çözeltilerin kaynama noktaları saf çözücülerinkinden daha yüksektir. Çözeltilerin kaynama süresince sıcaklıkları sabit kalmaz. Çünkü kaynama süresince çözücü çözeltiden buharlaşarak ayrılır. Geride kalan çözeltinin derişimi artacaktır. Derişimin artması ile buhar basıncı daha da düşecek ve çözeltinin kaynama noktası kaynama süresince artacaktır. Ancak çözelti kaynamaya başladıktan sonra ısıtmaya devam edersek, çözücünün buharlaşmasından dolayı zamanla derişim ve kaynama noktası artar. Bu aşamadan sonra çözücü buharlaştıkça çözelti doygunluk sınırını aştığı için de çözünen madde çöker ve derişim sabit kalır. Dolayısı ile çözücü tamamen buharlaşana kadar sıcaklık sabit kalır. Yani doymuş çözeltilerin kaynama noktası sabit iken doymamış çözeltilerin kaynama noktası sabit değildir. Örneğin tuzlu suyun kaynama noktası saf suyun kaynama noktasından yüksektir. Ayrıca tuzlu suyun donma noktası saf suyun donma noktasından küçüktür. %10'luk tuz çözeltisinin donma noktası -6 °C iken %20'lik tuz çözeltisinin donma noktası -16 °C'ye düşer. Kaynama noktasındaki yükselme çözeltideki çözünenin derişimi ile orantılıdır. Aşağıdaki bağıntı bu ilişkiyi ifade etmektedir. ΔTb=Kb x m m: molalite Kb: molal kaynama noktası yükselmesi sabiti Donma noktasında katı ve sıvının buhar basıncı eşittir. Sıvı çözücü ile katı çözücünün buhar basıncı eğrileri çözeltinin donma noktasında kesişir. Ancak bu sıcaklıkta çözeltinin buhar basıncı saf çözücünün denge buhar basıncından daha düşüktür. Çözeltinin buhar basıncı eğrisi, katı çözücünün buhar basıncı eğrisini daha düşük bir sıcaklıkta keser. Bu nedenle, çözeltinin donma noktası, saf 61 çözücününkinden daha düşüktür. Otomobil radyatörlerinin suyuna eklenen etandiol (glikol) C2H4(OH)2 suyun donma noktasını düşürür. Bu da kışın otomobil motorlarının içlerinde donan su ile çatlamasını önler böyle donma noktasını düşürerek donmayı geciktiren maddelere antifiriz denir. Donma noktası düşmesi de çözelti derişimine ve çözücüye bağlıdır. Aşağıdaki bağıntı bu ilişkiyi ifade etmektedir. ΔTf=Kf x m m: molalite Kf: molal donma noktası düşmesi sabiti Çözeltilerde kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası düşmesi maddenin türüne bağlı değildir. Bu durum ideal çözeltiler için Çözünen madde miktarına ve bunun çözeltide oluşturacağı (moleküliyon) sayısına bağlıdır. Çözelti içindeki tanecik sayısı toplamı arttıkça kaynama noktası yükselir, donma noktası düşer. Gerekli Madde ve Malzemeler: Saf su, NaCl, şeker tozu, termometre, mezür, kronometre, şilifli erlen veya büyük tüp, lastik tıpa, hortum, beher. Deneyin Yapılışı: içinde 50 ml su bulunan şilifli erlenin ağzını iki delikli mantar tıpa ile kapatınız. Mantarın deliklerinden birine termometre diğerine cam boru yerleştiriniz(oluşan su buharının sıkışmaması için). Suyun ilk sıcaklığını ölçüp kaydediniz. Sonra ısıtıcı yardımı ile kontrollü olarak ısıtınız. Her 30 saniyede bir termometre yardımı ile sıcaklığı kaydediniz. Bu işleme sıcaklık sabit kalana kadar devam ediniz. Aynı denemeleri içinde 5 gr ve 15 gr NaCl çözünmüş çözeltiye ve 20 gr şeker çözünmüş çözeltiye uygulayınız. Saf su da dahil olmak üzere her bir deneme için sıcaklık-zaman grafiği oluşturunuz. Saf su için elde edilen grafik ile çözeltilerde elde edilen grafikleri karşılaştırınız. Derişimin kaynama noktası üzerindeki etkisini tartışını 62 14.DENEY:ÇÖKTÜRME VE SÜZME Genel Bilgiler Az çözünür bir tuzun çözünürlük çarpımı sabiti (Kçç) doygun bir çözeltideki dinamik dengeyi tanımlar. Örneğin AxBy az çözünür tuzunun sudaki, Denge tepkimesi ile gösterilen dolgun çözeltisi için K çç nin matematiksel gösterimi, çözeltideki iyonların denge derişimlerinin (katsayıları kadar üsleri alınmış) çarpımlarıyla verilir ve değeri belli bir sıcaklık için sabittir. Az çözünür bir tuzun çözünürlük çarpımı sabiti, Kçç ile tuzun herhangi bir sulu çözeltisindeki iyon derişimleri çarpımlarının (katsayıları kadar üsleri alınmış) nicel olarak kıyaslanmasıyla, bir çözeltinin doygunluk derecesi tanımlanabildiği gibi, çökmenin yalnızca aşırı doymuş bir çözeltide gerçekleşebileceği de görülür. < Kçç (Doymamış çözelti) = Kçç (Doymuş çözelti) > Kçç (Aşırı doymuş çözelti) Aşırı doymuş bir çözeltideki çökme olayı ve doymamış bir çözeltideki çözünme olayı dengedeki doygun çözelti haline ulaşana dek sürer. 63 Dengedeki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında sistem bu etkiyi giderecek yönde bir tepki gösterir. (Le Chatelier İlkesi) Katısı ile dengede olan az çözünür bir tuz çözeltisine ortamdaki iyonlardan birinin derişimini arttıran bir madde eklendiğinde, iyon derişimleri çarpımı Kçç den büyük olacağından, dengedeki doygun çözelti oluşuncaya dek tuz çökecektir. Örneğin, doygun bir AgCl çözeltisine NaCl tuzu eklendiğinde çözeltide ortak olan Cl − iyonları derişimi artacağından dengeye ulaşılana dek AgCl çökecektir. Sıcaklıkla çözünürlüğü artan az çözünür bir tuzun katısı ile dengede olan doygun çözeltisinin sıcaklığı azaldığında, bu sıcaklıktaki dengeye ulaşıncaya dek çökme görülür. Katısı ile dengede olan az çözünür bir tuz çözeltisine ortamdaki iyonlardan birisinin derişimini azaltan bir madde eklendiğinde ise, iyon derişimleri çarpımı K çç den büyük olacağından, ortamdaki katı tuz, dengedeki doygun çözelti oluşuncaya dek çözünecektir. Örneğin katının eksi yüklü iyonu kuvvetli bir baz ise, ortamı kuvvetli asit eklendiğinde, eksi yüklü iyonun derişimi azalacak ve katı dengeye ulaşılana dek çözünecektir. Nitekim hidroksit, sülfür, karbonat ve fosfat tuzları asidik çözeltilerde nötral çözeltilerden daha çok çözünürler. Yine sıcaklıkla çözünürlüğü artan bir az çözünür tuzun katısı ile dengede olan doygun çözeltisinin sıcaklığı yükseldiğinde, katı bu sıcaklıktaki dengeye ulaşılana dek çözünecektir. Kompleks iyon oluşumu, yükseltgenme–indirgenme tepkimeleri ve seyreltme de çözünürlüğü değiştiren etkenlerdir. Gerekli Madde ve Malzemeler: Deney Tüpü (2 adet), Pipet 5mL, 0,1M Ba(NO3)2 (baryum nitrat), 0,1M H2SO4 (sülfürik asit), Atık Toplama Beheri. Deneyin Yapılışı: Bir deney tüpüne 10 damla 0,1M Ba(NO3)2 çözeltisi alarak üzerine 4 damla 0,1M H2SO4 çözeltisi eklenip tüp çalkalanır ve katının tümü dibe çökene dek beklenir. Sıvı kısım boş bir deney tüpüne aktarma (dekantasyon) yöntemiyle ayrılır. Deney tüplerindeki sıvı ve katı bu deney artıklarını toplamak için belirlenen etiketli bir behere boşaltılır. Tepkime denklemi.......................................................... Gözlemleriniz ...................................................................................................................... 64 15.DENEY: TUZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNÜN BELİRLENMESİ Genel Bilgiler Bir tuzun çözünürlüğü, genel olarak belli bir ağırlıktaki çözücüde (genel olarak 100g) ve belli bir sıcaklıkta kaç gram çözüldüğü dikkate alınarak hesaplanır. Çözünürlüğü etkileyen faktörlerin başında sıcaklık gelir. Doygun bir çözeltinin sıcaklığını azaltmak veya arttırmak, çözücü-çözünen arasındaki dengede bir stres yaratır ve Le Chatelier İlkesine göre dengenin yönü bu stresi azaltıcı doğrultuda kayar. Bu nedenle sıcaklık arttırılınca denge, endotermik yöne; aksine sıcaklık düşürülünce, ekzotermik yöne kayma eğilimi gösterir. İyonik bileşiklerin çoğu sıcaklık artışına paralel bir çözünürlük artışı gösterirler. Zira doygun bir çözeltide daha fazla maddenin çözünmesi, genellikle ek enerji (ısı) girdisi ve yüksek sıcaklık gerektiren endotermik bir süreçtir Sıcaklıkla çözünürlük değişimini bir grafik halinde göstermek daha uygundur. Gerekli Madde ve Malzemeler: Hassas Terazi, Havan, Termometre Bakır Tel, Mantar Tıpa, Deney tüpü, Büret, Beher, Kıskaç - Spor Grafik Kağıdı*, KCl (potasyum klorür), KBr (potasyum bromür), KNO3 (potasyum nitrat), KClO3 (potasyum klorat), K2Cr2O7 (potasyum kromat), (NH4)2SO4 (amonyum sülfat), NH4Cl (amonyum klorür), Atık Toplama Beheri. Deneyin Yapılışı: Tuzlardan biri seçilir, Seçtiğiniz tuzdan yaklaşık 8gr havanda iyice toz haline getirilir. Diğer taraftan, büyük bir deney tüpü (20cm) uygun 2 delikli bir tıpa ile kapatılır. Deliklerden birine 110 °C lik bir termometre geçirilir. Termometrenin ucunun tüpün tabanına değmemesine dikkat edilir. İkinci deliğe bir ucu tüpün içinde kalacak büyüklükte halka yapılmış bakır tel geçirilir. Bakır telin halkası mantar tıpa dışında kalan ucu kullanarak elle kolaylıkla aşağı yukarı hareket ettirilebilmelidir. Bu şekilde hazırlanan deney tüpü tıpası çıkarılarak 0,01gr hassasiyetle bir analitik terazide tartılır. İçine toz haline getirilen, çözünürlüğü tayin edilecek kuru maddeden yaklaşık 5gr kadar koyulur ve analitik terazide hassas olarak yeniden tartılır. Üzerine bir pipet ile dikkatlice 3mL saf su ilave edilir ve tüpün tıpası kapatılır. 65 Bu şekilde hazırlanan tüp 400mL beher içinde kaynayan suya daldırılır. Tüpün içindeki çözelti su banyosunun içinde kalacak şekilde tüp bir kıskaç ile spora tutturulur ve bütün tuz çözünene kadar tüp içindeki halkalı çubukla karıştırılır. Bu işlem yapılırken termometrenin kırılmamasına dikkat edilir. Kaynayan suyun içindeki tüpte bulunan tuz birkaç dakika içinde tam olarak çözünmezse 1mL daha su ilave edilir. Gerekirse her defasında 1mL olmak üzere tuz tam olarak çözünene kadar saf su ilavesine devam edilir. Gereğinden fazla su ilave edilmemelidir çünkü çözeltinin doygunluk derecesine çok yakın olması istenir. Tüp kaynayan su içinde gerektiğinden fazla tutulmaz. Bu suretle buharlaşma ile fazla su kaybı engellenmiş olur. Tüpteki tuz tam olarak çözündükten sonra tüp sıcak sudan çıkarılır. Tüpün soğuması sırasında kristallenmenin başlayacağı an dikkatli bir şekilde gözlenir ve kristallenmenin başladığı andaki sıcaklığı tespit edilir. Bu sıcaklık, çözeltinin doygunluk sıcaklığıdır. Doğru bir doygunluk sıcaklığı elde etmek için bu ısıtma, soğutma ve kristallenme sıcaklığının tespiti işlemi birkaç defa tekrarlanmalıdır. Sonrasında tüpe büretten 1mL saf su ilave edilir. Tekrar tüp içindeki bütün kristal çözünene kadar kaynayan suyun içinde tutulur. Çözünme işi tamamlanınca tüp sıcak sudan çıkarılır. Devamlı karıştırılarak soğutulur. Yukarıda yaptığımız gibi soğuma esnasında kristalin oluşmaya başladığı sıcaklık doğru bir şekilde tespit edilir. Bu durumda doğru bir doygunluk sıcaklığı elde etmek için ısıtma ve soğutma işlemi birkaç defa tekrarlanır. Bu işlem (1mL saf ilavesini) geniş bir sıcaklık aralığını kaplayan en az 5 veya 6 doygunluk sıcaklığı elde edene kadar tekrarlanır. Yani 1mL saf su ilave ederek farklı doygunluk sıcaklığı elde etme deneyimi 5–6 defa yapılır. Eğer 1mL saf su ilave ettiğimiz zaman doygunluk sıcaklığı çok düşük bir değer gösterirse diğer deneyleri 1mL saf su yerine 0,5mL saf su ilave ederek tekrarlanabilir. Tersine 1mL saf su ilavesi doygunluk sıcaklığını çok az düşürmüş ise 1mL saf su yerine 2 veya 3mL saf su ilave ederek deneyler tekrarlanabilir. Sonuç: Deneyin sonuçlarından yararlanarak ve 1mL su ağırlığını 1 gr kabul ederek her doygunluk sıcaklığı için 100gr suda çözünen tuz miktarı hesaplanır. Çözünürlüğünü tespit ettiğimiz tuz için, bir çözünürlük - sıcaklık grafiği çizilir. Grafikte düşey eksenini 100g sudaki çözünürlük için, yatay ekseni de doygunluk sıcaklıkları için kullanılır. 66 16. DENEY: DONMA NOKTASI ALÇALMASI İLE MOLEKÜL AĞIRLIĞININ TAYİNİ Genel Bilgiler Bilindiği gibi saf çözücülere kıyasla, bu çözücülerin uçucu olmayan çözeltilere ilişkin toplam buhar basıncı daha düşük olur. Bu tür çözeltilerdeki buhar basıncı azalması ise, çözeltide kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası alçalmasına neden olur. Çözeltilerin bu tür davranabilme özellikleri "koligatif özellikleri" olarak adlandırılır. Kolligatif özellikler maddenin yapısı ve kimyasal özelliğine bağlı olmayan, sadece molekül yapısına bağlı olan özelliklerdir. Bunlar; buhar basıncı alçalması, donma noktası alçalması, kaynama noktası yükselmesi ve osmotik basınç olmak üzere dört tanedir. Bu kolligatif özelliklerin nedenlerini daha iyi anlayabilmek için Raoult Yasası’nı hatırlayalım. Raoult Yasası’na göre; bileşenleri uçucu olmayan homojen bir sıvı karışımdaki (çözeltideki) bileşenlerin her birinin kısmi buhar basıncı (pi), o bileşenin saf haldeki buhar basıncı (Pi0) ile çözeltideki mol kesri (Xi) çarpımı ile verilir. Uçucu olmayan çözünen ile hazırlanan bir çözeltinin buhar basıncının saf çözücünün buhar basıcına göre düşük olması; çözeltinin kaynama noktası yükselmesine, donma noktası düşmesine ve ozmoz olayına yol açar. İşte çözeltilerin bu özelliklerine, birbirine bağlı anlamına gelen kolligatif özellikler denir. Buhar basıncı alçalmasından yola çıkarak çözeltinin donma noktasının saf çözücünün donma noktasından daha düşük olacağını çıkarabiliriz. Donma noktası düşmesi; ΔTf=Kf x m m: molalite Kf: molal donma noktası düşmesi sabiti ΔTf=Tdn(çözelti) – Tdn(çözücü) Şeklinde verilir. Kf: molal donma noktası düşmesi sabiti ve m molilite cinsinden konsantrasyondur. Kf 1 molallik bir çözeltinin donma noktasındaki alçalmaya eşit olup birimi derece molal-1 dir. 67 Bazı çözücülerin molal donma noktası düşmesi sabitleri aşağıda verilmiştir. Çözücü Donma noktası (0C) Kf (derece molal-1 ) H2O 0,0 -1,86 Naftalin 80,2 -6,80 Asetik asit 16,5 -3,90 Gerekli Madde ve Malzemeler: Beher, Deney Tüpü 2-3 cm çaplı, Baget, Termometre, Kronometre, Kükürt, Naftalin, Atık Toplama Beheri (naftalin için). Deneyin Yapılışı: Deney tüpüne 10g naftalin koyulur, su banyosuna yerleştirilir. Su banyosu naftalinin tümü eriyene kadar (~ 90 oC) ısıtılır. Tüp su banyosundan çıkarılarak naftalin soğumaya bırakılır. Her 30 saniyede bir sıvı haldeki naftalinin içine termometre daldırarak sıcaklık kaydedilir. Bu işlem naftalin katılaşana kadar yapılır. Sonrasında 1g kükürt tartılıp naftaline ilave edilir. Beherdeki su tekrar ısıtılır ve naftalin + kükürt karışımı eritilir. Benzer işlemler karışım için tekrarlanır. Deney sonunda tüpü temizlemek için katı karışım yeniden eritilip deney atıklarını toplamak amacıyla belirlenen kaba aktarılır. (Artıklar kesinlikle lavaboya dökülmez! Bu işlem için ayarlanan bir toplama kabına aktarılır.) Tüpte kalan kalıntılar sıcak su ile temizlenir. Bu deneyde ilkin naftalin ve naftalin-kükürt çözeltisi için saptanan donma noktalarının farkı (ΔTf) bulunur. Gerekli ifadeler kullanılarak kükürdün molekül kütlesi belirlenir. Sonuçlar: Naftalin için okunan donma noktası: .................................................................................. Naftalin-Kükürt karışımı için okunan donma noktası:…………………………… Donma noktası alçalması: ................................................................................................... Kükürdün mol kütlesi:……………………………………………………………………… Kükürdün molekül formülü:……………………………………………………………… 68 EKLER SİMGELER ºC santigrat derece mol mol M molar N normal Kg kilogram g gram L litre ml mililitre Δ ısı N.K. normal koşullarda pH asitlik P basınç V hacim V volt n mol sayısı R ideal gaz sabiti T sıcaklık K Kelvin PHF potasyum hidrojen ftalat aq sudaki çözelti ΔE iki halin iç enerjileri arasındaki fark ΔH entalpi değişimi q ısı kapasitesi J jule dak dakika s saniye x mol kesri d özkütle E enerji 69 Bazı Anyonlar [Fe(CN)6]3− .........................Ferri Siyanür [Fe(CN)6]4− .........................Ferro Siyanür AlF63− .................................Hekza Floro Alüminat AsO33− ................................Arsenit AsO43− ................................Arsenat Br− .....................................Bromür BrO3− .................................Bromat C22− ....................................Asetilenür (Karbür) C2O42− ................................Okzalat C6H5COO−............................ Benzoat CH3COO− .............................Asetat Cl−.......................................Klorür ClO-......................................Hipoklorit ClO2- ....................................Klorit ClO3− ...................................Klorat ClO4− ...................................Perklorat CN− ....................................Siyanür 70 CO32− ...................................Karbonat CrO42− ..................................Kromat Cr2O72− .................................Dikromat HCrO4− ................................. Bikromat F− .........................................Florür H− ........................................Hidrür HPO4− ...................................Hidrojen Fosfat (Bifosfat) H2PO4−.................................. Di Hidrojen Fosfat (Pirimer Fosfat) HCO3−................................... Asit Karbonat (Bikarbonat) (Hidrojen Karbonat) HCOO− ................................. Formiyat HSO3− ..................................Bisülfit HSO4− ..................................Bisülfat I− ........................................İyodid (İyodür) I3−........................................Triiyodür IO3− .....................................İyodat MnO4- ................................. .Manganat N3− ......................................Nitrür SiO4− ...................................Ortosilikat NH2− ....................................Amid 71 NO2− ....................................Nitrit NO3− ....................................Nitrat O2− ......................................Oksit O2− ......................................Süperoksit O22− .....................................Peroksit OH−.......................................Hidroksit PO43−.....................................Fosfat S2− .......................................Sülfür S2O32− ..................................Tiyosülfat (Hiposülfit) SCN−..................................... Tiyosiyanat (Rodanür) SO32−..................................... Sülfit SO42−..................................... Sülfat 72 LABORATUVAR TEKNİKLERİ DERSİ İÇİN GENEL BİLGİLER Derse gelirken gözlük ve önlük getirilecek. Dersin olduğu haftaya ait konu içeriği bir hafta öncesinden öğrenilerek hazırlıklı olarak derse gelinecek. Derse başlamadan önce o hafta işlenecek ders içeriği ile ilgili kısa sınav yapılacak. Yapılan kısa sınavların ortalaması vize sınavı yerine geçecek. Ders işlendikten sonra belirlenen formatta deney raporu hazırlanarak (dijital ortamda) bir sonraki hafta bir örneği öğrencide bir örneği ise hocada kalacak şekilde düzenlenecek ve dönem sonunda öğrencideki deney raporları kontrol edilecek. Rapor hazırlanırken ilgili formata uyulmadığı durumda o haftaki kısa sınav sıfır (0) olarak değerlendirilecektir. Dijital Ortamda Hazırlanacak Rapor Formatı: I. Başlık ve dip notlar dahil olmak üzere her sayfada metin yazıları üstten ve soldan 4 cm, sağdan 2 cm ve alttan 2,5 cm boşluk bırakılarak yazılmalıdır. II. Yazı büyüklüğü 12 punto olmalıdır. Zorunlu durumlarda çizelgelerde veya formüllerde daha küçük veya büyük punto kullanılabilir. III. Yazı tipi olarak Times New Roman seçilmelidir. IV. Yazımda noktalama işaretlerinden sonra bir karakter boşluk bırakılmalıdır. V. Latince kelimeler italik yazılmalı, altı çizilmemelidir. VI. Tüm satır aralıkları 1,5 tam aralık olmalıdır. Tüm metin iki yana yaslı olarak ayarlanmalıdır. Deney esnasında ve dışında dönem başında belirtilen laboratuvar kurallarına uyulacak, uyulmadığı anda öğrenci laboratuvardan atılarak yok yazılacak. %40 Vize (kısa sınav) + %10 Etkinlik + %50 Final sınavı olarak değerlendirme yapılacak. 73 DENEY RAPORU DENEY TARİHİ: DENEY NO: DENEY ADI: DENEY AMACI: DENEYİ YAPAN ÖĞRENCİNİN ADI-SOYADI: OKUL NUMARASI: DENEY ÖNCESİ HAZIRLIK DENEYDE KULLANILAN MALZEMELER: DENEYİN YAPILIŞI: YAPILAN GÖZLEMLER: VARSA DENKLEMLER: ELDE EDİLEN VERİLER: HESAPLAMALAR: SONUÇLAR 74 KAYNAKLAR Genel Kimya Laboratuarı I-II, Yrd.Doç.Dr. Ahmet Emin Öztürk, Erzurum 2010 Denel Organik Kimya, A.Ü.E.F. Yayınları Prof.Dr. E. Erdik, Prof.Dr. M. Obalı, Prof.Dr. N. Yükselışık, Prof.Dr. A. Öktemer, Prof.Dr. T. Pekel, Prof.Dr. E. İhsanoğlu, Ankara 1997 Genel Kimya Laboratuar Kitabı, Alfa Yayınları, A.Bahattin Soydan, Güneş Koza, Nükhet Tan, Ümit Tunca, 2003 Genel Kimya Laboratuarı, Karaelmas Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, Yrd. Doç. Dr. Yakup Baran, Zonguldak 1995 C. E. Mortimer, “Modern üniversite kimyası”, Çağlayan Kitapevi, 1990. http://www.cerezforum.com/fen-ve-teknoloji/46678-bilesikler-hakkinda.html http://101science.com/Chemistry.htm http://tr.wikipedia.org/wiki/Kimya_kanunlar%C4%B1 http://tr.wikipedia.org/wiki/Sabit_oranlar_yasas%C4%B1 http://sciart.karaelmas.edu.tr/bolumler/Kimya/genelkimyalab.pdf http://www.kimmuh.com/evcin/Genel_Kimya/termo.pdf 75
Benzer belgeler
(Deney Föyü 3 MAYIS 2005)
12. Rotalarda vakum ortamında çalışılıyorsa vakum musluğu kapalı, vakumsuz ortamda çalışılıyorsa
musluklar açık olmalıdır. Destilleme işlemi bittikten sonra toplama balonu kesinlikle boşaltılmalı v...
Genel Kimya Laboratuar Föyü
laboratuardan çıkarılacak ve o deneyden telafi alamayacaktır. Unutmayınız ki laboratuar ciddi
çalışma yapılan yerdir.