Kafkas üNİversitesi




Yüklə 209.09 Kb.
tarix22.04.2016
ölçüsü209.09 Kb.

KAFKAS ÜNİVERSİTESİ

EĞİTİM FAKÜLTESİ

FEN BİLGİSİ ÖĞRETMENLİĞİ


GENEL KİMYA -II LABORATUARI DENEYLERİ

Hazırlayanlar

Arş.Gör. Özlem AKTAŞ

Arş.Gör. Arzu KİRMAN

DENEY NO : 1

DENEYİN ADI: SAAT REAKSİYONLARI

DENEYİN AMACI: REAKSİYON HIZININ İNCELENMESİ

DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ:

Renksiz iki çözelti karıştırılır. Karışım bir kenara konur. Oluşan hiçbir şey görülmez. Daha sonra aniden, yanma olmaksızın, keskin bir renk görülür. Bu tipik bir "saat reaksiyonu" tanımıdır. Belli nedenlerle, saat reaksiyonları eğitim için güzel bir deneyim ve iyi bir gösteridir. Başlangıç karışımı ve bir rengin görünmesi arasındaki süre reaktant konsantrasyonlarının ve/veya sıcaklığın değişmesi ile değiştirilebilir. Böylece, saat reaksiyonları reaksiyon hızı, hız kanunu ve aktivasyon enerjisinin uygun bir şekilde incelenmesini sağlar. Bu deneyde, bazı saat reaksiyonları araştırılacaktır.

Bu deneyde çalışılan saat reaksiyonlarında, ürün olarak iyodun oluşmasına neden olan değişik çözeltiler karıştırılmaktadır. Çözeltide nişasta bulunmaktadır; bu iyot ile şiddetli bir şekilde mavi bir ürün verir ve "nişasta-iyot kompleksi" olarak bilinir. Saat reaksiyonlarında görülebilen ani renk, bu kompleksin oluşumu nedeniyle ortaya çıkar.



1. İyot -İyot Oksidasyonu: Hidrojen Peroksidin Konsantrasyonu Üzerine Hızın Bağlılığı

Eğer bir potasyum iyodür çözeltisi bir hidrojen peroksit çözeltisiyle karıştırılırsa, iyot üreten hızlı bir reaksiyon meydana gelir. Aşağıdaki reaksiyonda görüldüğü gibi:

2 I- + H2O2 + 2 H + → I2 + 2 H2O (1)

Eğer nişasta zaten varsa, çözeltilerin karıştırılmalarıyla ani bir şekilde koyu mavi bir renk görülür. Bir saat reaksiyonu vermek için ani renk oluşum reaksiyonu nasıl geciktirilebilir? Bir çözeltiye tiyosülfat S2O5-2 gibi indirgen bir maddeden belli bir miktar ilave edilir. Bu, nişasta ile reaksiyon vermeden önce (1) reaksiyonu ile üretilen iyodu uzaklaştırır.




Böylece hiç mavi renk görülmez. Çünkü net olarak hiç (2) oluşmamaktadır. Bununla beraber, tiyosülfatın kendisi reaksiyon (2)'de harcanır. Böylece, ilave edilen bütün tiyosülfat tüketildiğinde çözeltide iyot birikmeye başlar ve bu anda nişasta-iyot kompleksinin koyu mavi rengi ani bir şekilde görülür.

Sürekli olarak ilave edilen tiyosülfatın aynı miktarları kullanılarak birçok kez saat reaksiyonu yapılacaktır, bu da renk değişiminden önce her seferinde aynı miktarda peroksidin reaksiyona gireceğini göstermektedir. Değiştirilecek olan hidrojen peroksidin konsantrasyonudur. Saat reaksiyonlarında bu durum ilk karışımla rengin gözlenmesi arasında geçen zamanın farklı olmasıyla sonuçlanır. Hidrojen peroksit ile ilgilenilerek reaksiyonun gidişi saptanır.



Gerekli Alet ve Kimyasal Maddeler:

İlk olarak kullanılacak maddenin stok çözeltisi" hazırlanmalıdır.

- Nişasta içeren bir çözelti hazırlanır ve bir beher içinde karıştırılarak aşağıdaki şekilde 0.05 M KI çözeltisi hazırlanır:

- 125 ml destile su,

- 2 ml 6 M asetik asit,

- 12 ml 1 M sodyum asetat,

- 2.5 ml. % 0.5 nişasta çözeltisi (taze)

- 7 ml 1 M potasyum iyodür çözeltisi


DENEYİN YAPILIŞI:

Beher "İYODÜR ÇÖZELTİSİ" olarak etiketlenir.

(Asetik asit ve sodyum asetat çözeltiyi tamponlamak için ilave edilir, böylece reaksiyonun oluşumu sırasında çözeltinin [PH]’sı hemen hemen sabit kalır.)

- 5 ml 1 M sodyum tiyosülfat çözeltisinin 200 ml'ye seyreltilmesiyle 0.025 M sodyum tiyosülfat çözeltisi hazırlanır. Bu beher de "TİYOSÜLFAT ÇÖZELTİSİ" olarak etiketlenir. Eğer yeterince beher yoksa bir şişe de kullanabilir.

- 15 ml 1 M (%3'Iük) hidrojen peroksit 80 ml destile suyla karıştırılır. Bu beher
veya şişe de "HİDROJEN PEROKSİT ÇÖZELTİSİ" olarak etiketlenir.

- Temiz bir erlen içine (2) adımında hazırlanan tiyosülfat çözeltisinden 10 ml konur ve üzerine 40 ml tamponlu iyodür çözeltisi ilave edilir, iyice karıştırılır.


- Adım (3)'de hazırlanan hidrojen peroksit çözeltisinin 10 ml'siyle 20 ml su karıştırılır ve zaman saniye hassalığında not edilir. Nişasta-iyot kompleksinin mavi rengi ilk kez gözüktüğünde zaman, saniye hassaslığında not edilir.

- İki adım daha yapılır, yani (4) ve (5) adımlarını hidrojen peroksit miktarları


değiştirilerek tekrarlanır. İkinci adımda, 20 ml "HİDROJEN PEROKSİT"
çözeltisi adım (3)'den 10 ml su ile karıştırılır ve daha sonra bu karışıma adım
(4)'de hazırlanan çözelti ilave edilir. Üçüncü adımda, 30 ml ''HİDROJEN
PEROKSİT" çözeltisi (hiç su ilave edilmemelidir) saat reaksiyonunu başlatmak
için ilave edilir.
HESAPLAMALAR:

Reaksiyonun hızı, hidrojen peroksit konsantrasyonunun geçen her dakikada azalması ile ifade edilebilir. Bunu hesaplamak için şunların bilinmesi gerekir:



  1. Hidrojen peroksit çözeltisinin başlangıç konsantrasyonu

  1. Mavi rengin keskin olarak görüldüğü andaki hidrojen peroksit konsantrasyonu

(c) Peroksit ilavesi ve mavi rengin görülmesi arasındaki zaman farkının saniye olarak değeri Hidrojen peroksidin başlangıç konsantrasyonun hesaplanmasında meydana gelen bütün seyrelmeleri hesaba katılmalıdır, ki buna saat reaksiyonunu başlatmak için maddelerin karıştırılmasıyla meydana gelen seyrelme de dahildir. Bütün bu ilavelerden sonra çözeltinin toplam hacminin 80 ml olduğu unutulmamalıdır.

Tam olarak mavi rengin görüldüğü andaki hidrojen peroksit konsantrasyonunu hesaplamak için Denklem (1) ve (2) ile ifade edildiği şekilde yer alan iki reaksiyonun stokiyometrilerini düşünmek gereklidir.

- Tiyosülfatın başlangıç konsantrasyonu hesaplanır; bütün seyrelmeler, hesaba katılır. Denklem (2) kullanılarak, reaksiyona girebilen tiyosülfat miktarı ile I2'nin miktarı belirtilir.

- Denklem (l) kullanılarak, adım (b)'de hesaplanan I2 miktarının oluşumunda hidrojen peroksit konsantrasyonunun ne kadar azaldığı (A[H202]) belirtilir.

- Her bir adım için reaksiyon hızın hesaplanır ( Hız - A[H2O2] / At ).

- Hidrojen peroksitle ilişkilendirilerek reaksiyonun gidişi saptanır. R, [H2O2]1 (başlangıç konsantrasyonu) ile orantılıdır.

- Hız eşitliğindeki k' için bir değer hesaplanır. Hız = k'[H2O2]n..

2. İyodür - Bisülfit Reaksiyonu

Deneyin bu kısmında, iyodür içeren başlangıç maddesi iyodattır (IO3).İyodat bisülfit (HSO.D tarafından indirgenir:



İyodat da iyodini oluşturan iyoda oksidize olur:



Bununla beraber, adım (4)'de üretilen iyodin şimdi sülfıt tarafından iyot iyonuna geri dönüştürülebilir. Böylece bütün bisülfît tükenene kadar hiç mavi renk görülmez.

Deneyin bu kısmında yapılacak olan, önceden saptanmış bir zamana saat reaksiyonunu ayarlamak için konsantrasyon ve/veya sıcaklık şartlarını ayarlamaktı
İki stok çözeltinin hazırlanışı:

STOK ÇÖZELTİ-A STOK-ÇÖZELTİ-B

- 5.2 g NaHSO3 - 8 g KIO3 suda çözülecek

- 60 ml 1M H2SO4 (suyla 2 litreye tamamlanacak)

- 1000 ml % 1 nişasta çözeltisi

(suyla 2 litreye tamamlanacak)
(1) Temiz test tüplerine ayrı ayrı 10 ml A ve B stok çözeltilerinden konulur (Test tüplerinin kuru olmasına gerek olmayabilir, fakat destile suyla yıkanmalı ve mümkün olduğunca süzdürülmelidir.)

(2) 1 saniye veya daha hassas ölçüm yapılabilecek bir saat ile tam olarak zaman not


edilerek, her iki çözelti küçük ve temiz bir kap içine dökülür ve kuvvetlice
çalkalanır. Nişasta-iyot renginin görülmesi için geçen zaman not edilir.

Amaç geçen "saat" zamanını 30 saniyeye ayarlamaktır (veya belirlenen başka bir süreye de ayarlanabilir). Bu aşağıdaki tekniklerin biri veya daha fazlası kullanılarak yapılır:

a. Karıştırmadan önce stok çözeltilerin biri suyla seyreltilir

b. İki çözeltinin farklı hacimleri kullanılır

c. Temiz test tüpleri içinde istenen hacimdeki miktarlar ölçülerek ve test
tüpleri karıştırılmadan önce soğuk veya sıcak su banyosuna konularak hor
bir çözeltinin sıcaklıkları artırılır veya azaltılır. (Her bir deneme için bütün veriler kaydedilir.

DENEY NO : 2

DENEYİN ADI : REAKSİYON HIZ SABİTİNİN BELİRLENMESİ

DENEYİN AMACI : Hidrojen Peroksitin Bozunma Reaksiyonunun Hız Sabitini Belirlemek
DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ:

Yavaş ilerleyen bir reaksiyon olan H2O2’nin bozunması ortalama I- katalizörünün ilavesiyle hızlandırılabilir.


2H2O → 2H2O + O2
Hız tayin edici görevini I- iyonları, mekanizmada en yavaş yürüyen basamakta reaksiyon hızını artırıcı etki yapar ancak katalizör olduğu için toplam reaksiyon denkleminde yer almaz. Etkileşme sırasında tüketilmeyen I- iyonu bu reaksiyonda homojen katalizör rolü oynar.
Yavaş basamak : H2O2 + I- → H2O + IO-
Hızlı basamak : IO- + H2O2 → H2O + O2 + I-
Toplam denklem : 2H2O2 → 2 H2O + O2
Bir kimyasal reaksiyonun hızı, hız belirleyici basamak tarafından kontrol edildiğine göre:
R = k[H2O2]1 . [I-]1
İfadesi yazılabilir. Burada R reaksiyon hızı, k ise her reaksiyon için karakteristik özgül hız sabitidir. Üstel büyüklükler deneysel olarak tespit edilir. Hız belirleyici basamakta yer alan reaksiyona giren maddelerin hepsinin üstel büyüklüklerinin toplamı reaksiyon derecesini verir. H2O2’nin I- katalizörünün varlığında bozunmasının ikinci dereceden bir reaksiyon olduğu belirtilmiştir.

Gerekli Alet ve Kimyasal Maddeler:

- 50 ml’lik Büret

- 250 ml’lik Erlen

- Cam boru

- Tek delikli mantar tıpa

- Destek, - 800 ml’lik beher

- Manyetik karıştırıcı

- Karıştırıcı çubuğu

- Kronometre

- Lastik emme balonu

- 1,3 M H2O2

- 0,12 M KI
DENEYİN YAPILIŞI:
Bu deneyde hidrojen peroksitin bozunma reaksiyonun özgül hız sabiti dört farklı deney ile belirlenecektir. Her deneyde H2O2’nin ve KI katalizörünün çeşitli konsantrasyonları kullanılacaktır.

Şekil 1’deki düzenek kurulur. 50 ml’lik büret oda sıcaklığındaki su ile doldurulur.

Seviye ayarlama balonu çeşitli konumlara getirilerek sistemde herhangi bir gaz kaçağı olup olmadığı kontrol edilir. Büret yeniden su ile doldurulur ve musluğu kapatılarak diğer işlemlere geçilir. Reaksiyon balonuna 40 ml 0,12 M KI konur ve manyetik karıştırıcı düşük karıştırma hızına ayarlanır. Reaksiyon kabı 1,3 M H2O2 çözeltisinden 10 ml ilave edilerek kapatılır ve büret musluğu açılır. 5 ml’lik bir gaz çıkışının ardından kronometre çalıştırılır ve bu değer başlangıç okuma değeri olarak alınır. Son büret okuması 20 ml hacmindeki bir gaz çıkışı olduktan sonra yapılır ve geçen süre kaydedilir.



Şekil 1: Deney Düzeneği

Aynı işlemler aşağıdaki deneyler için tekrarlanır:
Deney no 1.3 M H2O2 (ml) 0.12 M KI (ml)


  1. 15 35

  2. 20 30

  3. 25 25

Sonuçların Değerlendirilmesi :

1- Her bir deney için k özgül hız sabitini hesaplayarak ortalama değeri bulunuz.



  1. Yapılan deneyde muhtemel hata kaynaklarını sıralayınız.

  2. Hız reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonuna bağlı olduğuna göre, reaksiyon ilerledikçe verilerin güvenirliği nasıl değişecektir?

  3. Sıcaklık değişiminin özgül hız sabiti üzerine etkisini tartışınız.

  4. Deneyde elde edilen sonuçlan dikkate alarak 45 sn bir sürede 50 ml bir hacimde O2 gazı çıkışı sağlamak üzere 0.06 M I- çözeltisi ile birlikte kullanılması gerekli hidrojen peroksit konsantrasyonunu hesaplayınız.

Kinetik Veriler:

Deney No

(ml) 1.3 M H2O2

(ml) 0.12 M KI

(ml) toplanan O2

Zaman (san.)

Hız mis)

1

10

40

20






2

15

35

20







3

20

30

20





4

25

25

20





Konsantrasyon Verileri:

Deney No

[H202](M)

I- (M)

1

2 3 4


1.3x10/50-0.26

0.12x40/50 = 0.096













DENEY NO : 3

DENEYİN ADI : REAKSİYON HIZI

DENEYİN AMACI : Reaksiyon Derecesi, Hız Sabiti ve Yarılanma Süresini Belirlemek

DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ:

Bir reaksiyonda birim hacimde ve birim zamanda dönüşüme uğrayan maddenin mol sayısı "Reaksiyon Hızı" olarak tanımlanır.

REAKSİYON HIZI: Konsantrasyondaki değişim

Konsantrasyon değişimi için geçen zaman

Yanma ve nötralleşme reaksiyonları gibi bazı reaksiyonlar çok hızlı gerçekleşirken bazı reaksiyonlar son derece yavaş yürürler. Öyle ki zamanla hiçbir dönüşüm gözlenmeyeceği için bu tür reaksiyonların hızı pratik olarak çözülemez. Diğer yandan birçok inorganik reaksiyon normal hızda gerçekleşir ve bu tür reaksiyonların hızları pratik olarak ölçülebilir. Reaksiyon hızına tesir eden faktörleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:

a) Konsantrasyon:

Konsantrasyonun artmasıyla birim zamanda daha çok çarpışma meydana geleceği için reaksiyon hızı da artacaktır.



b) Basınç:

Basınç arttıkça daha küçük bir alana sıkışan ( konsantrasyonu artar) veya moleküller hızları artan gaz molekülleri birim zamanda daha çok çarpışma meydana gelmesine sebep olacak ve reaksiyon hızı artacaktır.



c) Sıcaklık:

Sıcaklığın artmasıyla moleküllerin hızları da artar. Hızı artan moleküller de reaksiyonu hızlandırır. Arhenius Denklemi'nde bu durum açıkça görülmektedir.



k: Hız sabiti

Ea: Aktifleşme enerjisi

R : İdeal gaz sabiti

T: Sıcaklık

Zd : Çarpışma frekansı ve molekül geometrisi ile ilgili sabit



d) Temas Yüzeyi:

Temas yüzeyi ne kadar büyükse birim zamanda birbiriyle karşılaşan molekül sayısı o kadar artacağından hız da artar.



e) Katalizör:

Katalizör, reaksiyon mekanizması değiştirmek suretiyle aktifleşme enerjisini düşürerek, reaksiyon hızını artırır. Katalizörler mekanizmadaki basamaklardan birinde reaksiyona girerken daha sonraki basamaklarda açığa çıkarlar. Bu yüzden toplam reaksiyon denkleminde reaksiyon okunun üzerinde gösterilirler. Reaksiyonumuz;

A  B ise


şeklinde yazılır. Burada [A] ve [B] konsantrasyon , n reaksiyon derecesi , t ise zamanı göstermektedir. İlk denklem zamanla [A] konsantrasyonunun azaldığını, ikinci denklem ise [B] konsantrasyonunun zamanla arttığını ifade eder. Bu değişim Şekil 3' deki gibi gösterilebilir.






Şekil 2: Derişimin zamanla değişmesi

Kimyasal reaksiyonun hızı ölçülürken, reaksiyona giren ve çıkanlardan konsantrasyon değişimi en kolay izlenebilen seçilir. Değişiklik direkt ya da dolaylı olarak ölçülebilir. Bazı reaksiyonlarda reaksiyon hızı, kütlesel veya hacim değişiklikleriyle belirlenebildiği halde, dolaylı olarak hızı izlemeye yardımcı olan fiziksel büyüklükler (optikçe aktiflik, kırılma indisi, vizkosite ve spektroskopik özellikler...) vasıtasıyla da belirlenebilir.



Gerekli Aletler ve Kimyasal Maddeler:

- Büret (50 ml lik)

- Deney tüpleri

- Su banyosu

- Beher (iki adet. 250 ml’lik)

- Pipet


- 0.01 N Na2S203

- 0.036 N K2S2O8

- 0,04 N KI

- Nişasta çözeltisi (taze hazırlanmış)

DENEYİN YAPILIŞI:

50 ml 0,036 N K2S2O8 ve 50 ml 0,04 N KI çözeltileri ayrı ayrı hazırlanarak, 20 dakika süreyle 50°C deki su banyosunda bekletilir. Çözeltilerin oda sıcaklığına kadar soğuması beklenir. Yukarıda hazırlanan çözeltiler karıştırılır ve zaman kaydedilir. 3 dakika sonra karışımdan 10 ml örnek alınarak nişasta yanında 0,01 N Na2S203 ile titre edilir (10 ml örnek soğuk suyla karıştırılmalıdır).

7, 10, 13, 15 ve 18. dakikalarda alınacak 10'ar ml'lik örneklere aynı işlem uygulanır ve harcanan Na2S203 hacimleri kaydedilir.

Sonuçların Değerlendirilmesi:

Deney sonuçlarım Tablo 4'e işleyiniz ve çizeceğiniz grafik yardımıyla reaksiyon derecesi, yarılanma süresi ve hız sabitini hesaplayınız.



Tablo 3 : Veri tablosu:

Deney t (dakika) V(ml) 2 n k

  1. 0 0

  2. 3

  3. 7 ……

4 10

  1. 13

  2. 15

7 18

DENEY NO : 4

DENEYİN ADI : KATALİZ

DENEYİN AMACI : Reaksiyon hızına Katalizörün Etkisini İncelemek

DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ:

Bazı reaksiyonlar çok yavaş yürür. Bu tip reaksiyonlardan sanayide daha iyi yararlanabilmek için hızlarının artırılması gerekir. Bu amaçla katalizör olarak adlandırılan maddeler kullanılır.

Katalizör denklemin stokiyometrisi bakımından gerekli olmadığı halde girdiği reaksiyonun hızını değiştiren maddelerdir. Katalizörler her zaman reaksiyon hızını arttırmaz. Reaksiyon hızını azaltan katalizörler de vardır. Bu tip katalizörlere "inhibitör" denir. Reaksiyonun kendiliğinden oluşturduğu etkin katalizörlere "Otokatalizör" denmektedir. Reaksiyon hızının değiştirilmesi işlemine ise "Kataliz" denir. Kataliz işlemi daha çok reaksiyon hızını artırmak için uygulanır. Katalizörler sadece reaksiyon hızını artırarak denge konumuna daha kısa sürede gelinmesini sağlarlar. Fakat hiçbir zaman denge konumunu değiştirmezler. Reaksiyon hızının bağlı olduğu faktörler:






bağıntısı içinde özetlene bilir. Burada, C konsantrasyon, t zaman, Zu etkin çarpışma sayısı; Ea aktivasyon enerjisi, R gaz sabiti, n ise reaksiyon derecesidir. Buna göre reaksiyon hızı etkin çarpışma sayısına, aktivasyon enerjisine, sıcaklığa, konsantrasyona ve reaksiyon derecesine bağımlıdır. Sıcaklık arttırıldığında reaksiyon hızı daima yükselmektedir. Fakat aynı zamanda ortamdaki maddelerin termodinamik özelliklerine bağlı olarak denge konumu da değişmektedir. Önemli olan en uygun sıcaklıkta en uygun verimle en kısa sürede reaksiyon ürünlerini elde etmektir. Bunun için sabit sıcaklık ve sabit konsantrasyonda reaksiyon hızı arttırılmalıdır. Bu şartlarda reaksiyon hızını arttırmanın tek yolu aşağıdaki denklemde de görüleceği gibi aktivasyon enerjisini düşürmektir.






Burada Na ve N belli aktivasyon enerjisine sahip olan molekül sayısını ve toplam molekül sayısını göstermektedir. Aktivasyon enerjisi kullanılan katalizörlerin etkinliğine göre kataliz ile düşük bir değere indirilebilir.

Katalizlenme reaksiyonu tek fazda oluşuyorsa "Homojen Kataliz”, birden çok fazda oluşuyorsa "Heterojen Kataliz" adını alır. Homojen katalize örnek olarak;



reaksiyonları heterojen katalize ise;



Bu deneyde hidrojen atomuyla potasyum permanganatın indirgenmesinde NO3- iyonunun katalitik etkisi incelenecektir. Katalitik etki olmadan reaksiyon çok yavaş olur.



Reaksiyonu hızlandırmak için NO3- iyonlarının katalitik etkisinden faydalanılır. Nitrit iyonunun, hidrojen iyonunu KNO3'ı indirgemesiyle oluşur. Asidik ortamda KMnO4 nitrini potasyum nitrat haline dönüştürür. Böylece katalizör sayesinde KNO3 yeniden oluşur.



bu iki denklemin toplamından;



yazılabilir.



Gerekli Aletler ve Kimyasal Maddeler:

- Deney tüpü (5 adet)

- Santrifüj tüpü (2 adet)

- Santrifüj aleti

- Pipet

- Damlalık



- Baget

- 4N H2SO4

- 0,l N KMnO4

- Çinko granül

- 0,5 N KNO3

- %10 luk H2O2 alüminyum tozu, iyot, MnO2



DENEYİN YAPILIŞI:

a) Üç deney tüpü alınarak bunlara 3–4 damla 4 N H2SO4 ve 5–6 damla 0,1 N


KMnO4 çözeltisi konur. Bunlardan biri karşılaştırma amacıyla saklanır. Diğer ikisine küçük bir parça çinko ilave edilir. Çinko bulunan tüplerden birine 0,5 N KNO3' tan bir damla eklenir ve çözeltinin renginin kaybolma hızı gözlenir. KNO3 ihtiva etmeyen deney tüplerindeki çözeltilerin rengi çok yavaş kaybolur.

b) Bir deney tüpüne, tüpün kenarına değmeyecek şekilde çok az miktarda alüminyum tozu ve iyot konur. Bir cam baget ile karıştırılır. Hiç bir reaksiyon olmadığı görülecektir. Tüpe bir damla su ilave edilir. Suyun reaksiyon hızına etkisi gözlenir.

c) Bir santrifüj tüpüne % 10 luk H2O2 çözeltisinden 3–5 damla konur. H2O2 kendi kendine parçalanamayacağından bu çözeltiye çok az mangandioksit ilave edildiğinde reaksiyon başlar. Bir kibrit yakılarak tüpün ağzına yaklaştırılır ve çıkan gazın ne olduğu tanınmaya çalışılır.

Sonuçların Değerlendirilmesi:


  1. (a)’ da hangi tip katalizlenme vardır?

  2. (a)' da ki her bir reaksiyonun denklemini yazınız.

  1. İyot ve alüminyum arasındaki reaksiyon denklemini yazınız.

  2. H2O2 in parçalanma reaksiyonunun denklemini yazınız.

  3. H2O ve MnO2 ' in reaksiyonlardaki rolünü açıklayınız.

  4. Bir reaksiyonda, reaksiyon hızını katalizörden başka hangi faktörler etkiler?

  5. Sıvı yağların katılaşmasında hangi katalizörler hangi şartlarda kullanılmaktadır?

DENEY NO : 5

DENEYİN ADI : KİMYASAL REAKSİYON ISISININ ÖLÇÜLMESİ

DENEYİN AMACI : Bir asit-baz nötralleşme reaksiyonu sırasında açığa çıkan

ısıyı belirlemek

DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ

Kimyasal enerji esas itibariyle pozitif ve negatif yüklü taneciklerin konumları ile ilişkilidir. Kimyasal reaksiyonlar sırasında açığa çıkan enerji etkileşmeye giren taneciklerin konumlarında meydana gelen değişikliklerden ileri gelir. Reaksiyona giren maddeler kendilerine göre daha düşük enerjili fakat daha kararlı ürünler oluşturduklarında dışarıya ısı verirler. Bu tür bir reaksiyona "Ekzotermik Reaksiyon" denir.



Ekzotermik reaksiyonunun ürünü olan 2 mol su, reaksiyona giren maddeler olan 2 mol hidrojen 1 mol oksijenden enerjice 136,64 kkal daha düşüktür. Bu reaksiyonun tersi endotermik bir prosestir. Bu durumda reaksiyona giren madde sudur ve hidrojen ve oksijene ayrışmak için 136,64 kkal' lik bir ısıya ihtiyaç duyar.



Bir reaksiyon sırasında alınan (absorbe edilen) veya verilen (açığa çıkan) ısı, reaksiyon entalpisi olarak bilinir ve "ürünlerin sahip oldukları ısı reaksiyona girenlerin sahip oldukları ısı şeklinde tanımlanır. Ürünlerin reaksiyona giren maddelerden daha az enerjiye sahip olmalarından dolayı ekzotermik reaksiyonlar için ∆H değeri daima negatif olacaktır. Endotermik reaksiyonlar için bunun tersi doğrudur. Yukarıda gösterilen suyun ekzotermik oluşumu sırasında açığa çıkan ısı -136.64 kkal iken suyun endotermik bozunmasına eşlik eden entalpi değeri +136.64 kkal' dır.

Kimyasal reaksiyonlar cereyan ederken gerçekleşen ısı alış verişleri şekilde gösterilen, "Kalorimetre" olarak adlandırılan aletle ölçülebilir.






Şekil 3: Kalorimetre

Reaksiyona mazur kalan bileşik tarafından kazanılan ya da kaybedilen ısı m.c.∆T formülü ile hesaplanabilir. Burada m bileşiğin kütlesi, ckal/g°C cinsinden özgül ısı, ∆T ise başlangıç ve son sıcaklıklar arasındaki farktır. Isı kaybını veya kazancını ölçmede yaygın bir şekilde kullanılan bir bileşik olan suyun özgül ısısı 1.00 kal /g Cl olduğuna göre 10 gram suyu 20,0 °C den 50,0 °C ye ısıtmak için gerekli ısı kolaylıkla bulunabilir:

m.c.∆T = 10,0 g . 1,00 kal/gC . (50,0 C – 20,0 ◦C ) = 300 kal

Benzer bir hesaplama ile 10 gram su 50.0 °C’den 20 °C ‘ye soğutulduğunda 300 kalorilik bir ısı kaybının olduğu görülebilir.

Bu deneyde kuvvetli bir asit ile bir baz arasındaki;



■■m

nötralleşme reaksiyonunun ısısı ölçülecektir. Asit ve bazın kuvvetli elektrolit olması sebebiyle yukarıdaki ifade;

toplam iyon denklemi şeklinde de yazılabilir. Na+ ve Cl- iyonlarının seyirci iyonlar olmalarından ötürü reaksiyon ısısı aşağıdaki denklemle birlikte verilir:



(net iyon denklemi)

Söz konusu reaksiyon kalorimetre kabı içerisinde sulu çözeltide gerçekleştirildiğine göre açığa çıkan ısı:



Açığa Çıkan Isı = Su tarafından absorbe edilen ısı + Kalorimetre tarafından absorbe edilen ısı

H = m.c. ∆ T + Hc bağıntısı ile bulunabilir.

Kalorimetre tarafından absorbe edilen ısıyı bulmak için belirli bir miktarda belirli bir sıcaklıktaki sıcak su kalorimetreye konulan yine sıcaklığı bilinen belirli bir miktardaki soğuk suya ilave edilir. Hc hesaplanırken erişilen son sıcaklık dikkate alınır ve ;

Sıcak suyun kaybettiği ısı = Soğuk suyun kazandığı ısı + Hc

m . c. ∆T1 = m.c. ∆T2 + Hc

eşitliğinden faydalanılır.

Aşağıda verilen örnek bu işlemin nasıl yapıldığını gösterir. Örnek: 50.0 °C Sıcaklıkta 50 g su bir kalorimetrede bulunan 20.0 °C sıcaklıktaki 50.0 g suya ilave edildiğinde erişilen son sıcaklık 34.0 °C dır. Buna göre kalorimetre tarafından absorbe edilen ısı kaç kaloridir? Yukarıdaki denklem kullanılacak olursa:



50.0 g( 1.00 kal/ g°C) (50.0-34.0) °C = 50.0 g (1.00 kal/g °C) (50.0-20.0) °C + Hc 850 kalori = 700 kalori + Hc

Şu halde 14 °C lik bir sıcaklık değişimi için bulunan Hc değeri 150 kaloridir. Bunun yanı sıra, herhangi bir sıcaklık değişimi olduğunda kalorimetre tarafından ne miktar ısının absorbe edildiğini belirten kalorimetrenin ısı kapasitesini temsil eden Hc/∆T büyüklüğü de belirlenebilir.

Hc/T = 150 kal/14 OC = 10.7 kal/°C

Gerekli Aletler ve Kimyasal Maddeler:

- Termometre (100 °C lik)

- 400 ml’lik beher

- Plastik kap

- Geniş kapak: (mantar veya köpükten olabilir)

- 1 M NaOH ve 1 M HC1 çözeltileri



DENEYİN YAPILIŞI:

a) Kalorimetrenin ısı kapasitesinin belirlenmesi:

Deney sırasında termometre ucunun kabın kenarlarına temas etmemesine dikkat edilmelidir. 50 ml hacmindeki bir su numunesi kalorimetreye oda sıcaklığında konur. Numunenin ağırlığı ve sıcaklığı not edilir. Yine 50 ml hacminde ikinci bir su numunesi 50°C sıcaklığa kadar ısıtılır, ağırlığı ve sıcaklığı not edilir. Sıcak su numunesi kalorimetreye boşaltılır ve erişilen en yüksek sıcaklık tespit edilir.



b) Nötralleşme Isısının Belirlenmesi:

Koruyucu eldivenler giyilmelidir.50ml hacminde 1.0 M HC1 kalorimetreye konur. Asidin ağırlığı ve sıcaklığı not edilir. 50 ml hacminde 1.0 M NaOH kalorimetreye hızlıca fakat dikkatle boşaltılır. Erişilen en yüksek sıcaklık kaydedilir.



c) Nötralleşme ısısının belirlenmesi deneyi tekrarlanır.

Sonuçların Değerlendirilmesi:

1-Kalorimetrenin ısı kapasitesinin nasıl bulunduğunu gösteriniz.

2- Nötralleşme reaksiyonu sırasında kalorimetre tarafından absorbe edilen ismin nasıl hesaplandığım gösteriniz.

3- ∆H, nötralleşme ısısı nasıl belirlendi, işareti nedir?

4- Bu deneyde nötralleşme sonucu 0.05 mol su meydana gelmiştir? Suyun molü başına kaç kalorilik bir ısı oluşmuştur?

5- Kalorimetre tarafından absorbe edilen ısı ihmal edildiği takdirde elde edilen sonuçlara % kaç’lık bir hata yansıyacaktır.



DENEY NO : 6

DENEYİN ADI : KİMYASAL DENGE

DENEYİN AMACI : Dengeye etki eden faktörleri incelemek

DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ:

Kimyasal denge kimyanın ana konularından biridir. Kandaki asit- baz dengesi, oksijeninin hemoglobinle taşınmasıyla ilgili mekanizma, önemli hormonların sentezi ve kimyasal madde üreten endüstriyel proseslerin hepsi kimyasal dengenin temel konularıyla doğrudan ilişkilidir.

Bir kimyasal reaksiyonda ürünlerin oluşmasına yol açan ileri yöndeki hız ile reaksiyona girenleri oluşturan geri yöndeki hız ile reaksiyona girenleri oluşturan geri yöndeki hız birbirine eşit olduğunda bir dengenin varlığından söz edilir.

A+B → C + D

Reaksiyon denklemindeki oklar reaksiyonun çift yönlü olduğunu belirtir. Reaksiyona giren maddelerin ve ürünlerin konsantrasyonları reaksiyonun ilerlemesiyle sürekli olarak değişir. Le Chatelier prensibine göre bir sistem üzerine sıcaklık, basınç ve konsantrasyon değişimi gibi bir dış etki uygulandığında, sistem bu etkiyi minimum yapacak yöne doğru kendiliğinden kayar. Çift yönlü bir reaksiyon sisteminde sıcaklığı, bileşenlerin konsantrasyonlarını, gazlarla ilgili bir etkileşmede ise basınçları değiştirmek suretiyle bağıl konsantrasyonları değiştirmek mümkündür. Yukarıdaki reaksiyonda C bileşeninin konsantrasyonu artırıldığında ters yöndeki hız büyüyecektir. Çünkü dengenin sola doğru kayması, daha fazla A ve B ile daha az D üretilerek C konsantrasyonunun azalmasına yol açacak, böylece yeni bir denge konumuna erişilecektir. Zayıf bir asit olan asetik asitin sulu çözelti dengesi göz önüne alınacak olursa:

Okların bağıl büyüklükleri dengeye erişildiğinde çözeltide az sayıda hidrojen ve asetat iyonlarının bulunduğunu gösterir. Sistemle hidroksit iyonları ilave edildiğinde bu iyonlar hidrojen iyonu ile kolaylıkla birleşerek su oluşturacaklardır. Bu dış etkiyi gidermek ve hidrojen iyonu sayışım korumak için sistem sağa doğru kendiliğinden kayacaktır. Bu ise asetat ve hidrojen iyonları oluşturmak üzere daha fazla sayıda asetik asit molekülünün ayrışması demektir.



Yukarıdaki dengede katı kurşun klorürün ayrışma hızı kurşun ve klorür iyonlarının kurşun klorür oluşturma hızları ile aynıdır. NaCl gibi bir klorür iyonu kaynağı sisteme ilave edildiğinde, sistem bu etkiyi gidermek için sola doğru kayacak yani kurşun ve klorür iyonları reaksiyona girerek yeni bir denge oluşuncaya kadar çökmeye devam edecektir. Bu durum dengenin sol tarafa kayarak ters yöndeki hızın artmasına sebep olur. Ortamdaki bir iyonu ihtiva eden bir bileşiğin sisteme eklenmesi sonucu doğan bu türden etkiye "Ortak İyon Etkisi" adı verilir.

Bu deneyde bir takım sistemlere konsantrasyon değişimleri uygulanarak sistemin nasıl cevap verildiği incelenecektir. İncelenecek sistemler aşağıda sıralanmıştır (Ind, fenolftalein indikatörünü göstermektedir).






Gerekli Aletler ve Kimyasal Maddeler:

- 1300 ml’lik deney tüpleri

- Fenolftalein indikatörü

- 1 M HC2H3O2

- 1 M Asetik asit

- 1 M HNO3

- 1 M NaOH

- 1 M K2CrO4

- 1 M BaCI2

- 0,1 M CuSO4

- Derişik NH4Cl çözeltisi

DENEYİN YAPILIŞI:

Reaktifler karıştırılır karıştırılmaz her bir deney tüpü çalkalanmalıdır.

a) Bir deney tüpüne 5 ml su ve 2 damla fenolftalein konulur. 1 damla 1 M BaCl2 çözeltisi eklenir ve herhangi bir değişim olup olmadığı gözlenir. Daha sonra bir değişim olana kadar damla damla 1 M HC2H3O2 ilave edilir ve gözlemler kaydedilir.

b) Bir deney tüpüne 5 ml su ve 2 damla fenolftalein konur. 1 damla 1 M NH3 damlatılır. Çok az miktarda NH4CI ilave edilir ve tüp çalkalanır. NH4Cl' ün NH4 ve Cl- iyonları oluşturması beklenir. Herhangi bir değişiklik olmazsa daha fazla NH4CI ilave edilir ve gözlemler kaydedilir.

c) Bir deney tüpüne 3 ml 1 M K2CrO4 konur ve renk not edilir. Farklı bir renk meydana gelinceye kadar 3M HNO3 çözeltisinden eklenir. Renk değişimi oluncaya kadar damla, damla 1 M NaOH ilave edilir ve gözlemler kaydedilir.

d) Bir deney Tüpüne 0.1 M CuSO4 çözeltisinden 3 ml konur ve renk not edilir. Deney tüpü çalkalanarak damla damla amonyak çözeltisi ilave edilir. Herhangi bir çökelek oluştuğu takdirde çözününceye kadar fazladan amonyak ilave edilir. Renk değişimi oluncaya kadar damla damla 3M HNO3 çözeltisi eklenir. Sonunda damla, damla derişik amonyak ilave edilerek koyu mavi renkli bir kompleks oluşturulmaya çalışılır ve gözlemler kaydedilir.



Sonuçların Değerlendirilmesi:

Sistem Eklenen

Reaktif




H+




OH-






NH4+






H+




OH-






H+




OH-






  1. 1 nolu sistemde Ind iyonları pembe renktedir. H+ iyonlarının bu reaksiyondaki etkisi Le Chatelier prensibine göre nasıl açıklanır?

  2. 2 nolu sisteme NH4+ iyonlarının eklenmesi indikatörün rengini nasıl değiştirir? 1 ve 2 nolu sistemlerde gözledikleriniz arasında bir ilişki kurmaya çalışınız.

  3. Kanda aşırı miktarda H+ görüldüğü zaman asidoziz olayından söz edilir. Hidrojen karbonat HCO3- iyonları H+ ile süratle birleşirler. HCO3- kullanılarak H+ iyonlarının kandan nasıl uzaklaşabileceğini gösteren iyonik denklemi yazınız.



DENEY NO : 7

DENEYİN ADI : DONMA NOKTASI ALÇALMASI

DENEYİN AMACI: Bir koligatif özellik olan donma noktası alçalmasının bir çözeltideki çözünenen miktarıyla nasıl değiştiğini incelemek

DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ:

Çözeltilerin özellikleri saf çözücülerin özelliklerinden farklıdır. En çok kullanılan çözücü olan suyun 1 atmosfer basıncı altındaki kaynama noktası (Tk) 100 0C’dir. Su molekülleri 100 0C’de hava moleküllerinin uyguladığı basıncın üstesinden gelerek sıvı fazı terk edebilecek enerjiye sahip duruma gelirler. Sıvı fazdaki moleküller ile dengede bulunan gaz faz molekülleri, sıvı faz üzerine sıcaklıkla değişen bir basınç uygularlar (şekil 5) . “Buhar Basıncı” olarak adlandırılan bu basınç sıcaklıkla artar, atmosfer basıncına eşit olduğunda ise sıvı kaynamaya başlar. Her sıvı, molekülleri arasındaki mevcut moleküller arası çekim kuvvetine bağlı olarak belirli bir kaynama noktasına sahiptir. Su moleküllerinin birbirlerini kuvvetlice çekmelerinden dolayı suyun kaynaması için daha yüksek sıcaklıklar gereklidir. Suda çözülen moleküller ve iyonlar çözelti yüzeyindeki su moleküllerinin sayısının düşmesine, dolayısıyla sıvı fazdaki su moleküllerinin gaz fazına geçme eğilimlerinin azalmasına yol açar. Buhar basıncında düşüş, bu koligatif özellikteki değişime bir örnektir.

Bir koligatif özellik olan kaynama ve donma noktaları, çözeltideki çözünen/çözücü tanecik oranına bağlı olarak değişiklik gösterir. Çözücüye çözünen ilavesi aynı zamanda çözelti yüzeyindeki çözücü moleküllerinin sayısının düşmesine ve böylelikle çözücü moleküllerinin çözeltiden uzaklaşma eğilimlerinin azalmasına sebep olur.

Bir sıvı soğurken, donma noktası (Td) sıcaklığına inildiğinde, sıvı molekülleri bir katı kristal düzeni teşkiline yeter miktarda enerji kaybetmiş olurlar. Aynı işlemin tersi olan ısıtmada ise erime noktası sıcaklığına ulaşıldığında katı-sıvı faz değişimi görülür. Çözünen maddenin bir katı veya sıvı içerisinde çözünmesi, çözücü moleküllerinin kristallenme kolaylığını zorlaştırıcı yönde etki eder. Donma noktasının alçalmasını doğuran bu etki, daha önce belirtildiği gibi koligatif özelliklere bir başka örnektir. Şekil 8 bir çözücüye çözünenin ilave edilmesi ile kaynama noktasının bir Tb’ sıcaklığına kadar yükselmesini, donma noktasının ise bir Tr’ sıcaklığına kadar düşmesini göstermektedir. Bu gözlemler çözünenin buhar basıncının ihmal edilebilir olduğu durumlarda geçerlidir. Bu tür etkide bulunan çözünenler genellikle katı maddeler olup uçucu olmayan çözünenler olarak bilinirler.




Şekil 4 : Konsantrasyon – Donma Noktası İlişkisi
Saf bir çözücü ile bu çözücünün çözeltisinin donma noktaları arasındaki farkın çözeltide bulunan çözünmüş madde konsantrasyonu ile ilişkisi;

Td = Kd . m

bağıntısı ile verilir. Burada Td donma noktasında gözlenen değişim, Kd 0C kg çözücü / mol çözünen cinsinden ifade edilen ve her çözücü için karakteristik bir sabit, m ise çözünenin molü / kg çözücü birimi ile verilen molalitedir.



Gerekli Aletler ve Kimyasal Maddeler:

- Saat veya kronometre

- Destek, kıskaç ve halka

- İki delikli mantar tıpa

- Deney tüpü

- 400 ml’lik beher

- 100 0C’lik , 0,1 aralıklı termometre

- Büyüteç

- Bakır tel, naftalin ve bilinmeyen çözünen maddeler
DENEYİN YAPILIŞI:

Deney tüpü 0,01 g duyarlıkta tartılır ve içerisine 8.0 g naftalin konur, değerler Tablo 3 ‘e kaydedilir. Deney tüpü çözücü tamamen eriyinceye kadar su banyosunda ısıtılır. Termometrenin ucu dikkatlice sıvıya daldırılır ve sıcaklık belirlenir. Civa seviyesi termometrenin üst ucuna doğru tırmandığı takdirde, termometre derhal sıvıdan geri çekilir. Naftalin 90-95 0C civarına doğru soğuduğunda termometre tekrar sıvıya daldırılır. Sıcaklık okumaları her 30 saniyede bir olmak üzere 0.1 0C duyarlıkla yapılır. Okuma sırasında bir büyüteç kullanılabilir. Donma noktasına erişildiğinde sıcaklık birkaç okumalık bir süre zarfında sabit kalacaktır. ( Bu sırada çözelti sürekli olarak karıştırılmalıdır.)

Deney tüpüne bilinmeyen çözünenden 1.0 g ilave edilir ve karışım dikkatlice ısıtılır. Katılar eridiğinde termometre dışarı çıkarılır ve yukarıdaki işlemler uygulanarak belirli zaman aralıklarında sıcaklık okumaları yapılır. Okumalar Tablo 3 ‘e kaydedilir. Deney sona erdiğinde deney tüpü bunsen beki ile ısıtılarak erime olduğu anda termometre çıkarılır ve kağıt mendille kurulanır (naftalin gibi artık katı maddeler kesinlikle lavaboya atılmamalıdır.)
Sonuçların Değerlendirilmesi:

1- Deney tüpünün kütlesi g

2- Naftalinin kütlesi g

3- Deney tüpü ve naftalinin kütlesi g

4- Çözünen maddelerin kütlesi g

5- Td naftalin g

6- Td çözelti g

7- Td g

8- Kd (naftalin) 0C kg çözücü/mol

çözünen


9- Çözünenin molekül kütlesi g/mol

10- Donma noktası (Td) 0C

11- Donma noktası (Td’) 0C

12- Donma noktasındaki değişim Td = Td – Td’ 0C


SORULAR:

1- Donma noktasındaki alçalma miktarını sıcaklık-zaman grafiği üzerinde gösteriniz.

2- Td’nin ölçümünde yapılacak 0.5 0C’lik bir hata bilinmeyen maddenin molekül kütlesinin tayinini ne ölçüde etkiler?

3- Naftalinin buhar basıncı yüksektir. Bu özelliğin çözeltinin donma noktası değişimi ve bilinmeyen maddenin hesaplanan molekül kütlesi değeri üzerindeki etkisini tartışınız.


Tablo 4 : Veri Tablosu


Sıcaklık - zaman Verileri

Naftalin (8.00 g)

Naftalin + Çözünen Madde

Sıcaklık (°C)

Zaman (sn)

Sıcaklık (°C)

Zaman (sn)










































































DENEY NO : 8

DENEYİN ADI : EŞDEĞER AĞIRLIK TAYİNİ

DENEYİN AMACI : Bilinmeyen bir organik asidin eşdeğer ağırlığını bulmak

DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ:

Eşdeğer ağırlık, bir maddenin 8,0 g oksijene veya 1,0 g hidrojene eşdeğer olan, yani bu kadar oksijen veya hidrojen ile reaksiyona girebilen ya da bu kadar oksijeni veya hidrojeni açığa çıkarabilen miktarı olarak tanımlanır. Başka bir tanıma göre de, Avagadro sayısı kadar elektron alabilen veya verebilen madde miktarıdır.

Çözelti hazırlanırken eşdeğer ağırlık, çözünen maddenin molekül ağırlığının tesir değerliğine bölünmesi ile elde edilir. Yani;
Eşdeğer Ağırlık = Molekül Ağırlığı / Tesir Değerliği

Bir asitin eşdeğer gram ağırlığı, bir molünün çözeltiye verdiği hidrojen iyonlarıyla ilgilidir ve molekül ağırlığının verilen hidrojen sayısına bölünmesiyle bulunur. Bu hidrojen sayısına asitler için "Tesir Değerliği" denmektedir.

Bir bazın eşdeğer ağırlığı ise çözeltiye verdiği hidroksit iyonu sayısı ile ilgilidir. Molekül ağırlığı verilen hidroksil iyonu sayısına bölünerek eşdeğer ağırlık bulunabilir. Bu hidroksil sayısına bazlar için "Tesir Değerliği" denir. Bir eşdeğer asit ile ancak bir eşdeğer baz tamamen reaksiyona girebilir.

Eşdeğer ağırlığı hesaplamada kullanılan tesir değerliği asitlerde iyonlaşabilen hidrojen sayısına, bazlarda hidroksil (OH-) sayısına, yükseltgenme-indirgenme (redoks) tipi reaksiyonlarda alınan ya da verilen elektron sayısına eşittir.



Örnekler :

  1. Asitlerde tesir değerliği (t):







b) Bazlarda tesir değerliği :


c) Tuzlarda tesir değerliği :




  1. Redoks Reaksiyonlarında Tesir Değerliği:

KMnO4'ün asidik ortamda tesir değerliği; Mn atomunda görüldüğü gibi +7'den + 2' ye indirgenme esnasında verilen elektronların sayısı olan 5 değerine eşittir.

KMnO4 ın bazik ortamda tesir değerliği ise;


Bu deneyde, standart NaOH çözeltisi kullanılarak bilinmeyen bir organik asidin eşdeğer ağırlığı hesaplanacaktır. Bu amaçla; okzalik asit, malonik asit, sitrik asit kullanılabilir.

Bilinmeyen bir asidin deneysel olarak bulunan eşdeğer ağırlığı ile teorik değeri karşılaştırılarak asidin kimliği tespit edilecektir. Teorik olarak eşdeğer ağırlık hesaplanırken COOH gruplarındaki asidik hidrojenler dikkate alınır. Doğrudan karbon atomuna bağlı hidrojenler ile OH- grubundaki hidrojenler asidik değildirler, iyonlaşmazlar.



Örnek olarak:

Asidinin eşdeğer ağırlığı 67'dir. Molekül ağırlığı 134 g/mol'dür ve iki tane iyonlaşabilir hidrojen ihtiva etmektedir. Asidik hidrojenler COOH gruplarına bağlı hidrojenler olduğundan eşdeğer ağırlık;

134 / 2 = 67 Eşdeğer gram olur.



Harcanan bazın eşdeğer gram sayısı, titre edilen asidin eşdeğer gram sayısına eşittir. Yani, bir eşdeğer gram baz, bir eşdeğer gram asidi nötralleştirmek için gerekli asidin eşdeğer ağırlığı, alınan asit örneğinin, onu nötralleştiren sodyum hidroksitin normalitesi ile hacminin çarpımına bölünmesi ile bulunur.

Asidin Eşdeğer Ağırlığı = Alınan Örnek Asidin Ağırlığı (g) / NNaOH.VNaOH (lt)
Gerekli Aletler ve Kimyasal Maddeler:


  • Büret (50 veya 100 ml’lik)

  • İki adet 250 ml’lik erlen

  • Mezür

  • Pipet

  • Okzalik asit

  • 0,1 M NaOH

  • Fenolftalein indikatörü

DENEYİN YAPILIŞI:

0,2 g civarında bilinmeyen katı asitten doğru bir şekilde tartılarak 250 ml’lik temiz ve kuru bir erlene konur. Üzerine 50 ml su ilave edilerek çözünmesi sağlanır. 3 damla fenolftalein indikatör çözeltisi damlatılır. 0,1 M ayarlı NaOH çözeltisiyle titre edilir. Titrasyona pembe renk oluşuncaya kadar devam edilir. Pembe rengin oluşması dönüm noktasına (reaksiyonun bittiği nokta) gelindiğini gösterir. Pembe rengin görülmesinden sonra titrasyona son verilir. Bu nokta NaOH’ın eşdeğer gram sayısının, asidin eşdeğer gram sayısına eşit olduğu noktadır. Harcanan NaOH miktarı kaydedilir.

Asidin hidrojen iyonları (veya iyonu) ile bazın hidroksil iyonu reaksiyona girerek su ve tuz oluşturur (Nötralleşme Reaksiyonu). Yukarıda verilen eşitlik yardımıyla asidin eşdeğer ağırlığı, tesir değerliği ve asidin kimliği tespit edilir. Deney bir kez daha tekrarlanır.

Sonuçların Değerlendirilmesi:

Asit örneğinin kütlesi……………………….g

NaOH Çözeltisinin konsantrasyonu……….N

İlk okunan büret seviyesi…………………...ml

Son okunan büret seviyesi………………….ml

Harcanan NaOH …………………...……….ml

Asidin eşdeğer ağırlığı……………………..

Asidin tesir değerliği……………………….

Asidin kimliği………………………………

DENEY NO : 9

DENEYİN ADI : SUYUN ELEKTROLİZİ

DENEYİN AMACI : Suyu elektrik enerjisiyle ayrıştırarak, başka saf maddeler elde etmek

DENEY HAKKINDA GENEL BİLGİ:

Bir bileşiğin elektrik yardımıyla bileşenlerine ayrılması olayına “elektroliz” denir. Herhangi bir bileşiğin elektrolizinde bileşiğin anyonu anottan, katyonu ise katottan açığa çıkar.

Elektroliz düzeneyinde pozitif ve negatif kutupların her ikisine birden “elektrot” denir. Güç kaynağının pozitif kutbuna bağlanan elektrot “anot”, negatif kutbuna bağlanan ise “katottur”. İki kutup arasında elektrik taşınmasını sağlayan iletken çözeltiye “elektrolit” denir.

Suyun elektrolizinde katotta (-) hidrojen, anotta (+) ise oksijen gazı toplanır. Deney sırasında bir süre sonra tüplerde toplanan hidrojen gazı hacim olarak oksijen gazının iki katıtır.



Gerekli Aletler ve Kimyasal Maddeler:

  • Güç kaynağı

  • 2 Adet deney tüpü

  • Cam çubuk

  • Krokodil kablo

  • Statif çubuk

  • Su

  • Sülfürik asit (veya sodyum karbonat)

  • Üç ayak

  • Bunzen beki

  • Çelik elektrot

  • Damlalık

  • Beher


DENEYİN YAPILIŞI:

Beher içerisine 500 ml su konulur. İçine az miktar sülfürik asit veya 30 gr kadar çamaşır sodası (Na2CO3) konularak çözelti hazırlanır. İki deney tüpü de hazırlanan çözeltiyle ağzına kadar doldurulur. Sonra hava almayacak şekilde kapatılarak ters çevrilir ve beher içerisindeki çözeltiye daldırılır. Tüpler bunzen kıskacı ile sabitlenir.



Elektronların uçları tüplerin içine yerleştirilir. Krokodiller elektrotlara, diğer uçlar güç kaynağının doğru akım çıkışına bağlanır. Tüplerdeki gaz birikmesi sona erdikten sonra yine hava almayacak şekilde sudan çıkarılır. Tüplere kibrit alevi yaklaştırıldığında patlayarak yanan gaz hidrojen (yanıcı gaz), alevi daha parlak olan yakan gaz ise oksijendir.
Sonuçların Değerlendirilmesi:

  1. (-) kutba bağlı olan tüpte hangi gaz toplanır ?

  2. (+) kutba bağlı olan tüpte hangi gaz toplanır ?

  3. Toplanan gazların hacimleri oranı nasıldır?





KAYNAKLAR


1.

Hargis, L.G., Analytical Chemistry Principles and Techniques, Prentice-Hall. Inch, New Jersey, 1988.







2.

Chang, R., Chemistry , McGraw-Hill Companies,1991.







3.

Mortımer, C.E., modern Üniversite Kimyası, 1988.







4.

Soydan, B.A., Genel Kimya Laboratuar Kitabı, 1999.







5.

Petrucci, R.H, Genel Kimya 1, 2002.







6.

Alkan, M., Ürey, M., Fen Bilgisi Öğretimi, Kars , 2004







7.

Torul, O., Analitik Kimya I Laboratuar Notları, 1987.







8.

Karslıoğlu, S., Küçük, M., Mısır, M.N., Genel Kimya -1 Laboratuari Ders Notlari, KTÜ,Trabzon, 2002.







8.

Kocabaş, S., Doğan, Z., Genel Kimya Laboratuar Deneyleri, ZKÜ,Zonguldak, 2008.












Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə