Çözelti Türleri

Çözelti türleri

I Çözücünün Haline Göre: Üç tür çözelti vardır Her bir tür; içinde çözünen maddenin haline göre üç alt türe ayrılır Böylece çözücü ve çözünenin hallerine göre 9 tür çözelti oluşturulabilir

II Elektrik Akımı İletmelerine Göre: Çözeltiler elektrik akımını iletip iletmeme durumuna göre başlıca 2 gruba ayrılarak incelenirler

1) Elektrik akımını ileten çözeltiler: Asit Baz tuz gibi maddeler suda çözündüğünde iyon oluştururlar Bu nedenle çözeltileri elektrik akımını iletir Elektrolit çözelti adını alırlar

2) Elektrik akımını iletmeyen çözeltiler: Şeker alkol gibi suda moleküller halinde çözünen maddelerin sulu çözeltileri elektrik akımını iletmezler

III Çözünen Madde Miktarına Göre:

1) Doymuş Çözeltiler: Belli bir sıcaklıkta birim hacim ya da birim kütle çözücü içinde çözünürlüğün belirlediği ölçüde çözünen içeren çözeltilerdir Aynı sıcaklıkta daha fazla madde çözmezler

2) Aşırı doymuş çözeltiler: Belli bir sıcaklıkta içinde doymuş çözeltinin çözdüğü çözünen madde miktarından daha fazla madde çözünmüş çözeltilerdir Kararsızdırlar Bir miktar çözünen madde çökerek doymuş çözelti haline gelirler

3) Doymamış çözeltiler: Belli bir sıcaklıkta doymuş çözeltinin çözdüğü maddeden daha az çözünen içeren çözeltilerdir İstenildiğinde aynı sıcaklıkta bir miktar madde daha çözerek doymuş çözelti haline getirilebilirler

TAMPON ÇÖZELTİLER

Fazla olmayan miktarda kuvvetli asit veya kuvvetli baz ilave edildiğinde pH değerleri fazla oynama göstermeyen çözeltilere tampon çözeltiler denir Örneğin deniz suyu iyi bir tampon çözeltidir

TAMPONLAMA GÜCÜ

Tampon sisteminin pH?ı sabit tutmadaki etkinliğidir İki faktöre bağlıdır:

1- Tampon sisteminin pH?ı tamponu oluşturan asidin pH?ına eşit veya yakın ise tamponlama gücü yüksektir Yani [A-] / [HA] oranı 1?e ne kadar yakınsa

2- Tampon öğelerinin mutlak konsantrasyonları: [A-] / [HA] oranı 1?e çok yakın olmak koşuluyla bu öğelerin konsantrasyonları ne kadar yüksekse tampon sisteminin tamponlama gücü o kadar fazladır Yani çözeltiye daha fazla kuvvetli asit veya daha fazla kuvvetli baz ilave edilse bile pH değeri pek fazla değişmez

tampon sisteminin tamponlama gücü o kadar yüksektir

Ayarlı (Standart) Çözeltilerin Hazırlanması ve Ayarlanması

Titrasyonda kullanılan ve derişimi kesin olarak bilinen çözeltilere ayarlı (standart) çözeltiler denir Hazırlanan bu çözeltilerinin derişiminin doğruluğu yapılan analizin doğruluğu anl***** gelmektedir

Bazı maddelerin çeşitli kimyasal özelliklerinden dolayı (nem çekici olması çabuk buharlaşması) direkt olarak ayarlı çözeltileri hazırlanamaz Bu tür maddelerle hazırlanan çözeltilere seconder standart çözeltiler denir Sekonder standart çözeltilerin ayarlaması başka bir primer standart çözelti ile yapılır

kararlı olamaması

Saf kararlı nem çekici olmayan ve büyük eşdeğer ağırlığına sahip olan maddelere primer standart maddeler denir Primer standart maddelerle hazırlanan çözeltiler titrasyonda direkt olarak kullanılabilinir ve derişimi kesin bellidir Ayarlama yapmaya gerek yoktur Bu çözeltilerede primer standart çözelti denir

Ayarlama (Standartlaştırma)

Sekoder bir çözeltinin derişiminin primer standart çözeltisi kullanılarak bulunması işlemine ayarlama denir

Primer standart madde 90-100 °C sıcaklıktaki etüvde 2-3 saat bekletilir Daha sonra desikatöre alınarak soğutulur Hassas olarak dört anlamlı rakama göre tartılır (0 1234 gibi) ve yaklaşık 50 mL saf su içerisinde çözündürülür Üzerine o deney için kullanılacak indikatör çözeltisinden 2-3 damla eklenerek ayarı yapılacak çözelti ile dönüm noktasına kadar titre edilir ve harcanan hacim kaydedilir (V1) Dönüm noktasında primer maddenin eşdeğer gram sayısı titrantın eşdeğer gram sayısına eşit olacak Bu ilkeden yararlanılarak bilinmeyen çözeltinin derişimi hesaplanır

N titrant = (m / E) / V

m = Alınan primert standart maddenin ağırlığı (g)

E = Primer standart maddenin eşdeğer ağırlığı

V = Ayarlaması yapılacak çözeltinin titrasyon sırasında harcanan hacmi (mL)

01 N Sodyum Hidroksit (NaOH) Çözeltisinin Hazırlanması

Behere 4 gr katı NaOH (Merck 106498) tartılır Kaynatılmış soğutulmuş saf sudan 100 ml eklenerek çözülür Çözelti 1 litrelik balon jojeye aktarılır Beher birkaç kez saf su eklenerek çalkalanır ve balonjojedeki çözeltinin üzerine eklenir Daha sonra 1 litrelik balonjoje hacim çizgisine kadar kaynatılmış soğutulmuş saf su eklenerek tamamlanır Bu hesaptan yola çıkılarak değişik derişimlerde NaOH çözeltileri hazırlanabilir

01 N NaOH Çözeltisinin Ayarlanması

Ayarlama işlemi için primer standart olan okzalik asit dihidrat (H2C2O42H2O) (Merck 100495) kullanılır Okzalik asit deney yapılmadan önce 110 ºC da 2 saat kurutulur ve deney yapılana kadar desikatörde bekletilir Tartım işlemi hassas olacak şekilde virgülden sonra 4 anlamlı rakama göre yapılır (0 1453 gibi) 01000-01500 g arası okzalik asit erlene tartılır Üzerine kaynatılmış soğutulmuş saf sudan 50 ml koyularak çözülür Belirteç olarak 2-3 ml fenolftalein indikatör çözeltisi damlatılır Bürete daha önce hazırlanmış NaOH çözeltisi doldurulur ve erlendeki çözelti ile titre edilir Başlangıçtaki renksiz çözeltinin rengi ilk pempeleştiği an titrasyon durdurulur Erlen çalkalanır Pembe renk 30 sn kalıcı olmalıdır Eğer daha önce pembe renk kaybolursa 1-2 damla daha NaOH eklenir Harcanan NaOH hacmi kaydedilir

NaOH Çözeltisinin Derişiminin Hesaplanması

H2C2O42H2O nun Molekül ağırlığı= 126 070 g/mol

H2C2O42H2O nun eşdeğer ağırlığı= (Molekül ağırlığı /Tesir değerliliği ) = 126 070 /2 = 63035

N= (m x1000 /63 035)/ Vtitrant

m= Dört anlamlı rakama göre tartılan H2C2O42H2O nun ağırlığı g

Vtitrant=Dönüm noktasına kadar harcanan NaOH miktarı ml

N= Ayarlı NaOH çözeltisinin kesin derişimi

Bu deney 3-4 paralelle çalışılırVe virgülden sonra anlamlı 3 hane aynı olana kadar deney tekrarlanır

01 N Hidroklorik Asit Çözeltisinin (HCl) Hazırlanması

81 ml derişik HCl (Merck 100317) asitten alınarak 1 litrelik balonjojeye koyulur saf su ile balon çizgisine kadar tamamlanırBu hesaptan yola çıkılarak değişik derişimlerde HCl asit çözeltisi hazırlanabilir

01 N HCl Asit Çözeltisinin Ayarlanması

Ayarlama işlemi primer standart olan Na2CO3 (Merck 106392) ile yapılır Na2CO3 deney öncesi 110 ºC da 2 saat kurutulur ve deney yapılana kadar desikatörde bekletilir 0100-0 1500 g arası Na2CO3 hassas olarak tartılır Tartılan ağırlık virgülden sonra 4 anlamlı rakam olacak şekilde kaydedilir (01223 gibi) 50 ml damıtık suda çözülürÜzerine belirteç olarak 3-4 damla bromkresol yeşili (Merck 108121) damlatılırBürete HCl asit koyularak titrasyona başlanılır Titrasyon çözeltinin mavi renginin yeşile döndüğü ilk ana kadar devam ettirilirÇözelti 1-2 dakika kaynatılır rengin yine mavi olması gerekirÇözelti soğuduktan sonra tekrar çözeltinin rengi yeşil olana kadar titrasyona devam edilirHarcanan HCl asit miktarı kaydedilirEğer aradaki kaynama işlemi yapıldığında renk maviye dönmezse başlangıçtaki asidin fazla kaçtığını gösterir ve deney tekrar edilir

HCl Asit Çözeltisinin Derişiminin Hesaplanması

Na2CO3 ın molekül ağırlığı= 106 0 gr/mol

Na2CO3 ın eşdeğer ağırlığı= ( Molekül ağırlığı / Tesir değerliliği ) = (106 0 / 2) =53

N= (m x 1000 / 53 0) / Vtitrant

m = Dört anlamlı rakama göre tartılan Na2CO3 ın ağırlığı g

Vtitrant = Dönüm noktasına kadar harcanan HCl miktarı ml

N = Ayarlı HCl çözeltisinin kesin derişimi

Bu deney 3-4 paralelle çalışılırVe virgülden sonra anlamlı 3 hane aynı olana kadar deney tekrarlanır

Diğer bir yöntem ise daha çok kullanılan bir yöntem olan derişimi kesin olarak bilinen 0 1 N ayarlı sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi ile titrasyonudur

10 ml ayarı yapılacak HCl çözeltisinden bir erlene alınarak üzerine 2-3 damla fenolftalein indikatöründen damlatılır Büretteki derişimi kesin olarak bilinen ayarlı 0 1 N NaOH çözeltisi ile erlende oluşacak pembe rengin 30 saniye kalıcı olduğu ana kadar titre edilir Harcanan NaOH hacmi kaydedilir

MNaOH x VNaOH = MHCl x VHCl formülünden

MHCl = (MNaOH x VNaOH) / VHCl

HCl Asidin kesin derişimi bulunur

01 N Gümüş Nitrat (AgNO3) Çözeltisinin Hazırlanması

Saf AgNO3 (Merck 101510) 2 saat 150ºC de etüvde bekletilir Desikatöre alınarak oda sıcaklığına gelmesi beklenir16 9890 g tartılıp 100 ml saf suda çözülür Çözelti 1 litrelik balonjojeye alınarak hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanır AgNO3 çözeltisi kahverengi şişede ve karanlıkta bekletilmelidir Kullanılan gümüş nitratın saflığından emin olunduğu vakit primer standart olarak kullanılabilinir ve ayarlama yapmaya gerek yoktur

01 N Potasyum Tiyosiyanat (KSCN) Çözeltisinin Hazırlanması

9 7 g KSCN (Merck 105125) 100 ml saf suda çözülüp 1 litrelik balonjojeye alınarak hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanır

KSCN Çözeltisinin Ayarlanması

Hazırlanan 0 1 N AgNO3 çözeltisininden 25 ml hassas bir şekilde alınarak erlene aktarılır Üzerine 75 ml saf su eklenerek toplam hacim 100 ml'ye tamamlanır Erlene 5 ml 6 N HNO3 ve 5 ml demir(III) amonyum sülfat indikatörü eklenir Erlendeki AgNO3 çözeltisi büretteki yaklaşık normalitesi 01 N olan KSCN ile titre edilir Erlende kırmızı-kahverengi renk gözlendiği anda titrasyon kesilir

KSCN'nin Derişiminin Hesaplanması

NKSCN x VKSCN = NAgNO3 x V AgNO3

NKSCN = NAgNO3 x V AgNO3 / VKSCN

NAgNO3 = AgNO3 çözeltisinin derişimi

VAgNO3 = AgNO3 çözeltisinden alınan miktar

VKSCN = KSCN çözeltisinden harcanan miktar

005 N Potasyum Hidroksit (KOH) Çözeltisinin Hazırlanması

Behere 2 805 g katı KOH (Merck 105033) tartılır Kaynatılmış soğutulmuş saf sudan 100 ml eklenerek çözülür Çözelti 1 litrelik balon jojeye aktarılır Beher birkaç kez saf su eklenerek çalkalanır ve balonjojedeki çözeltinin üzerine eklenir Daha sonra 1 litrelik balonjoje hacim çizgisine kadar kaynatılmış soğutulmuş saf su eklenerek tamamlanır Bu hesaptan yola çıkılarak değişik derişimlerde KOH çözeltileri hazırlanabilir

KOH Çözeltisinin Ayarlanması

Ayarlama işlemi için primer standart olan okzalik asit dihidrat (H2C2O42H2O) (Merck 100495) kullanılır Okzalik asit deney yapılmadan önce 110 ºC da 2 saat kurutulur ve deney yapılana kadar desikatörde bekletilir Tartım işlemi hassas olacak şekilde virgülden sonra 4 anlamlı rakama göre yapılır (0 1453 gibi) 01000-01500 g arası okzalik asit erlene tartılır Üzerine kaynatılmış soğutulmuş saf sudan 50 ml koyularak çözülür Belirteç olarak 2-3 ml fenolftalein indikatör çözeltisi damlatılır Bürete daha önce hazırlanmış KOH çözeltisi doldurulur ve erlendeki çözelti ile titre edilir Başlangıçtaki renksiz çözeltinin rengi ilk pempeleştiği an titrasyon durdurulur Erlen çalkalanır Pembe renk 30 sn kalıcı olmalıdır Eğer daha önce pembe renk kaybolursa 1-2 damla daha KOH eklenir Harcanan KOH hacmi kaydedilir

KOH Çözeltisinin Derişiminin Hesaplanması

H2C2O42H2O nun Molekül ağırlığı= 126 070 g/mol

H2C2O42H2O nun eşdeğer ağırlığı= (Molekül ağırlığı /Tesir değerliliği ) = 126 070 /2 = 63035

N= (m x1000 /63 035)/ Vtitrant

m= Dört anlamlı rakama göre tartılan H2C2O42H2O nun ağırlığı g

Vtitrant=Dönüm noktasına kadar harcanan KOH miktarı ml

N= Ayarlı KOH çözeltisinin kesin derişimi

Bu deney 3-4 paralelle çalışılırVe virgülden sonra anlamlı 3 hane aynı olana kadar deney tekrarlanır

01 N Sodyum Tiyosülfat (Na2S2O35H2O) Çözeltisinin Hazırlanması

1 litre saf su en az 5 dakika kaynatılır Soğutulduktan sonra 24-25 g katı sodyum tiyosülfat (Na2S2O35H2O) (Merck 106516) çözülür ve 0 2 g Na2CO3 (Merck 106392) eklenir Katı tam çözünene kadar karıştırılır ve kaynamış soğutulmuş su ile 1 litreye tamamlanır Çözelti karanlıkta 1 hafta kullanılmadan bekletilir

01 N Sodyum Tiyosülfat (Na2S2O35H2O) Çözeltisinin Ayarlanması

Tiyosiyanat seconder standart olduğu için bir primer standart ile ayarlanır Primer standart katı potasyum dikromat (K2Cr2O7) (Merck 104952) birkaç saat 150-200 °C da kurutulur Desikatöre alınarak soğutulur Dört anlamlı rakam olacak şekilde (0 1235 gibi) hassas bir şekilde 01-012 g arası bir değer erlene tartılır Üzerine 50 ml kaynatılmış soğutulmuş saf su eklenir 2 g KI (Merck 105051) ve 5 ml derişik hidroklorik asit (HCl) (Merck 100317) eklenerek ağzı saat camıyla kapatılarak 5 dakika karanlıkta bekletilir Daha sonra bürete doldurulan Na2S2O35H2O çözeltisi ile titre edilmeye başlanır Titrantın erlene düştüğü yerde renk açılması görülene kadar (yaklaşık 5-6 ml harcanır) titre edilir 3 ml %1lik nişasta belirteci eklenir Erlendeki çözeltinin rengi tekrar koyulaşır Na2S2O35H2O ile titrasyona devam edilirYeşil renk gözlendiği zaman titrasyon durdurulur ve harcanan sodyum tiyosülfat hacmi kaydedilir

Sodyum Tiyosülfat Çözeltisinin Derişiminin Hesaplanması

K2Cr2O7 ın Formül ağırlığı = 294 20

K2Cr2O7 ın eşdeğer ağırlığı = (Molekül ağırlığı /Tesir değerliliği ) = 294 20 /6 = 4904

N= ( m x 1000 / 49 04) / Vtitrant

m = Dört anlamlı rakama göre tartılan K2Cr2O7 ın ağırlığı g

Vtitrant=Dönüm noktasına kadar harcanan Na2S2O35H2O hacmi ml

N= Ayarlı Na2S2O35H2O çözeltisinin kesin derişimi

İndikatör Çözeltilerinin Hazırlanması

% 1lik Fenolftalein Çözeltisinin Hazırlanması: 1 g fenolftalein (Merck 107233) 50 ml % 95lik etil alkolde çözülür ve 100 mLlik balonjojeye aktarılır Hacim çizgisine kadar % 95lik etil alkol ile tamamlanır

Çözeltinin rengi pH 8 3-100 aralığında renksizlikten kırmızıya dönüşür

% 5 lik Potasyum Kromat Çözeltisinin Hazırlanması: 5 g potasyum kromat (K2CrO7) (Merck 104952) 100 ml saf suda çözdürülür

% 005lik Metil Oranj Çözeltisinin Hazırlanması: 0 5 g metil oranj (Merck 101322) 200 mL % 95lik etil alkolde çözdürülerek 1 Llik balonjojeye aktarılır Hacim çizgisine kadar saf su ilave edilir

Çözeltinin rengi pH= 2 9 - 46 bölgesinde kırmızından maviye dönüşür

Metilen Kırmızısı-Metilen Mavisi Belirteç Çözeltisinin Hazırlanması: 0 5 g metilen kırmızısı (Merck 106076) 250 mL % 95lik etil alkolde çözülür ve 025 g metilen mavisi (Merck 115943) % 95lik 250 ml etanolde çözülür Hazırlanan çözeltiler kullanılacağı zaman eşit hacimlarde alınarak karıştrılır ve kullanılır Çözelti karanlıkta kahverengi şişede saklanmalıdır

Karışımın rengi pH= 4 2-63 aralığında açık mordan yeşile dönüşür

Bromtimol Mavisi: 0 4 g bromtimol mavisi (Merck 103026) alınarak üzerine 128 mL 005 N sodyum hidroksit çözeltisi ve 20 mL % 95lik etanol eklenerek ısıtılarak çözülür 1 L

lik balojojeye aktarılır Daha sonra 200 mL % 95lik etanol eklenir ve hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanır

Çözeltinin rengi pH= 6 0-76 aralığındasarıdan maviye dönüşür

Timolftalein : 0 5 g timolftalein (Merck 108175) 60 mL % 95lik etil alkolde çözündükten sonra 250 mL balonjojeye aktarılarak hacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanır

Çözeltinin rengi pH= 9 3-105 aralığında renksizlikten maviye dönüşür

%1lik Nişasta Çözeltisinin Hazırlanması: 1g nişasta (Merck 101252) sıcak saf suda çözdürülür ve 100 mllik balonjojeye aktarılırHacim çizgisine kadar saf su ile tamamlanır Bu çözelti çok çabuk bozulduğu için içerisine çok az miktarda civa(II) iyodür (Merck 104420) eklenir İhtiyaç duyulan miktarda hazırlanıp her deneyde yeniden hazırlanması tavsiye edilir

Amonyum Demir-3-Sülfat Çözeltisinin Hazırlanması: 25 g amonyum demir-3-sülfat (Merck 103775) 250 mL saf suda çözülür ve bir müddet bekletilir Berrak çözelti elde edilemezse bir kaç damla 5 N nitrit asit eklenir

Çözelti asitli çözeltilerde tiyosiyanat ile koyu kırmızı renk verir