Transcript Ekivalen (Eq): Eş değer gram sayısı Miliekivalen (mEq): Eq/1000 Eq

GENEL KİMYA I
HAFTA 4. ÇÖZELTİLER
ÇÖZELTİLER
Homojen karışımlar çözelti olarak da isimlendirilirler. Çözeltiyi
oluşturan maddelerin her birine çözeltinin bileşeni, miktarca
fazla olan bileşene çözücü, az olana ise çözünen denir.
Çözeltinin derişimi amaca bağlı olarak nitel ve nicel olarak
ifade edilebilir. Çözelti derişiminin nitel olarak ifade
edilmesinde genellikle seyreltik ve derişik terimleri kullanılır.
Nicel;
-Yüzde (% )
-Molarite (M)
-Molalite (m)
-Normalite (N) olarak belirtilebilir.
Yüzde
Bir çözeltinin konsantrasyonu yüzde olarak birkaç şekilde ifade edilir.
Karışıklıkları önlemek için kullanılan çözeltinin yüzde konsantrasyonu
mutlaka açık olarak belirtilmelidir.
•Çözeltinin konsantrasyonu %8 a/a deyince, 8 g çözünenin 100 g çözeltide
bulunduğu anlaşılır.
•Çözeltinin konsantrasyonu %70 h/h deyince, 70 mL çözünenin 100 mL
çözeltide bulunduğu anlaşılır.
→ % a/h, genellikle g/dL (g/100mL)’ye karşılık gelir.
•Çözeltinin konsantrasyonu %8 a/h deyince, 8 g çözünenin 100 mL çözeltide
bulunduğu anlaşılır.
%8= 8g/100mL= 8g/dL=80g/L =8000mg/100mL= 8000mg/dL
Eğer bu bilgi olarak belirtilmemişse çözeltinin türünden çıkarılmaya çalışılır.
a/a :genellikle ticari sulu reaktifler için kullanılır. Ör: HCl
h/h :saf bir sıvının başka bir sıvı ile seyreltilmesiyle hazırlanan çözeltilerde
kullanılır.
a/h :katı maddelerin seyreltik sulu çözeltilerinin hazırlanması için kullanılır.
Örnekler
•500 mL % 50’lik (a/h) NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır?
250 gr NaOH alınır, 500 mL’ye su ile tamamlanır.
•150 mL % 28’lik (h/h) sulu etil alkol çözeltisi nasıl hazırlanır?
42 ml absolu etanol alınır, 150 mL’ye su ile tamamlanır.
•250 ml % 20’lik (a/h) NaCl çözeltisi hazırlamak için kaç gram NaCl
gerekir?
50 gr NaCl tartılır, 250 mL’ye su ile tamamlanır.
•%20’lik 250 mL üre çözeltisi hazırlamak için:
0,20x250=50 g üre 250 mL’lik balon jojeye konur.
Çözelti hazırlanırken önce bu miktar üre çözünecek kadar distile su
eklenerek bilekten seri hareketlerle çalkalanarak çözünme sağlanır.
Sonra total hacim distile su ile 250 mL’ye tamamlanır.
Molarite
Molarite, bir litre çözeltide çözünenin mol sayısını belirten bir
derişim birimidir ve aşağıdaki eşitlik ile ifade edilir. Molarite
sıcaklığa bağlıdır ve M sembolü ile gösterilir.
Molarite, çözünenin mol sayısı ile çözelti hacmi arasında ilişki
kurulabilen bir derişim birimidir. 1 M çözelti deyince çözeltinin 1
litresinde 1 mol çözünen bulunduğu anlaşılır.
1 M=1 mol/L=1000 mM=1000000 µM
1 mM=1 mmol/L= 0,001 M
1µM=1 µmol/L= 0,001 mM
Molarite =çözünen mol sayısı/çözelti hacmi (L)
• 500 mL 4 M’lık NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır?
1L 1M NaOH çözeltisinde 1 mol yani 40 g NaOH vardır.
1L 4M NaOH çözeltisinde 160 g NaOH vardır.
0.5L 4M NaOH çözeltisinde 80 g NaOH vardır.
80g madde bir miktar distile suda çözülür, hacim distile su
ile 500 mL’ye tamamlanır.
• 50 g CuSO4·5H2O içeren 200 mL’lik çözelti kaç M’dir?
MA: CuSO4 = 64 + 32 + 64 = 160 g/mol
MA: H2O=18
18 x 5= 90 g/mol
1 mol CuSO4·5H2O = 160 +90= 250 g/mol
50/250 = 0,2 mol CuSO4·5H2O
M = n/V
0.2/0.2
M= 1M
• Yoğunluğu 1.19 olan % 37’lik konsantre HCl’den 500
mL 2M’lık HCl çözeltisi nasıl hazırlanır?
1L %37’lik HCl 1190g’dır
1L %37’lik HCl’de 1190x37/100 = 440.3 g saf HCl
MA HCl:36.5
M= n/v
440.3/36.5 = 12.06 mol
12.06/1 = 12.06 M (derişik HCl molaritesi)
M1xV1=M2xV2
2 x 500 = 12.06 x V2
V2=82.92 ml
82.92 ml derişik HCl su ile 500 ml’ye tamamlanır.
Asit üzerine su eklenmemelidir.
Asit sulandırmalarında daima su üzerine asit eklemelidir.
• Absolü alkolden hareketle 250 mL tekel alkolü nasıl hazırlanır.
Absolü alkol %96’lıktır Tekel alkolü %70’liktir
V1 X C1 = V2 X C2
V1 x 96 = 250 x70
V1=182.29 mL absolü alkolden alınır ve su ile hacim 250 ml’ye
tamamlanır.
Molalite (m)
Ağırlık/ağırlık ölçümüdür.
1
molal çözelti deyince 1000 g çözücüde 1 mol çözünen
çözündüğü anlaşılır.
1 molal=1000 mmolal
1 mmolal=0,001 molal
Normalite
Normalite, 1L çözeltideki eqivalan ağırlık sayısıdır. Normalitenin ölçüsü
Eq/litre, sembolü N’dir.
1 N çözelti deyince çözeltinin 1 litresinde 1 Eq (1000 mEq) çözünen
bulunduğu anlaşılır.
1 N=1 Eq/L=1000 mEq/L=1000000 µEq/L
1 mN=0,001 N=1000 µN=1 mEq/L
N= M x td
• 500 mL 2.5 N’lik NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır?
2.5 N NaOH 2.5 M’dir
2.5 = n/0,5 n=1.25 mol yani 50 g NaOH
50g NaOH alınır bir miktar suda çözülür hacim su ile 500 mL’ye
tamamlanır.
Ekivalen (Eq): Eş değer gram sayısı
Miliekivalen (mEq): Eq/1000
N.V(L)= m(gr)/(MA/td)
d=m/V
n=m/MA
M=n/V
N=normalite
V= hacim
M=molarite
m=kütle
td=tesir değerliği
n= mol sayısı
MA=molekül ağırlığı
d= yoğunluk
500 mL 0.1N NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır?
N.V(mL)= m(mg)/(MA/td)
500.0.1=m/(40/1)
m=2gr
N=M.td
Soru 1: 500 mL 5N NaOH çözeltisinden 200 mL alınmış, üzerine 100 mL su
ilave edilmiştir. Elde edilen çözelti d=1.19 g/mL olan %37’lik HCl
çözeltisinin 200 mL’si ile karıştırıldığında son çözeltinin normalitesi ne
olur.
*Çözeltiler homojen karışımlar olduğuna göre çözelti içerisindeki çözünen
madde miktarı
çözeltinin farklı hacimlerde bölünmesi durumunda
hacimle orantılı olarak dağılır.
1) EqNaOH = N x V = 0.5 x 5 = 2.5 eq dır (Bazik). 500 mL de 2.5 eq
madde varsa 200 mL de 1 eq (Bazik) madde vardır.
2) Su ilavesi sadece hacimi etkiler ekivalene etkisi yoktur yani 200+100 =
300 mL de 1 eq (Bazik) madde vardır.
3) 200 mL HCl çözeltisi 200 x 1.19 = 238 g dır. Basit bir orantıyla;
4) EqHCl = m / (MA/td) = 88.06 / (36.5/1) = 2.4 eq (asid) 200 mL’de
5) Aynı cins ekivalanlar toplanırken, farklı cis ekivalanlar birbirinden
çıkartılır.
2.4 eq (asit) – 1 eq (baz) = 1.4 eq madde
300 + 200 = 500 mL de çözeltide
6) Eq = N x V ise 1.4 = N x 0.5 eşitliğinden
N= 2.8 Normal olarak bulunur.
Soru 2: % 30’luk (a/h) 250 mL NaOH çözeltisinden 100 mL alınmış
üzerine 28 g KOH ilave edilerek hacim 150 mLye tamamlanmıştır. Bu
çözeltiye 100 mL su ve 250 mL 4M H3PO4 çözeltileri eklendiğindiğinde
son çözeltinin normalitesi ne olur?
1) %30 lık 250 mL NaOH çözeltisinde 75 g NaOH vardır.
EqNaOH = 75/(40/1) = 1.875 eq (baz) 250 mL’de
2) 250 mL de 1.875 eq madde varsa 100 mL de 0.75 eq madde vardır.
3) EqKOH = 28/(56/1) = 0.5 eq (baz)
4) 0.5 + 0.75 = 1.25 eq (baz) 150 mL’de
5) N = M x td formülünden H3PO4 ‘ün normalitesi 4 x3 = 12 N dir
6) EqH3PO4 = 12 x 0.25 = 3 eq (asid)
7) 3 eq (asit) -1.25 (baz) = 1.75 eq (asit) 150 +100 +250 = 500 mL’de
8) 1.75= N x 0.5 eşitliğinden N = 3.5 Normal bulunur.
Ödev 1: % 25’lik d=1.15 g/mL olan 200 mL HNO3 çözeltisi üzerine 0.5
N 100 mL HCl çözeltisi ve 2 M 200 mL H2SO4 çözeltisi eklenmiştir.
Bu çözeltiden 200 mL alınarak 300 mL % 40’lık (a/h) NaOH çözeltisi
ile karıştırılmıştır. Son çözeltinin normalitesi nedir ?
Ödev 2: 112 g KOH bir miktar suda çözülmüş ve hacim 400 mLye
tamamlanmıştır. Bu çözelti ile d=1.2 g/mL olan 100 mL % 50’lik
H3PO4 çözeltisi karıştırılmıştır. Elde edilen çözeltiden 200 mL alınıp
800 mL 2 N NaOH çözeltisi ile karıştırılırsa son çözeltinin normalitesi
ne olur ?
Sorular
1)
d= 1,19 g/mL olan % 37’lik HCl asid çözelitisi kullanarak 50 mL 5N HCl
asid çözeltisi hazırlayınız.
2) % 85 lik (a/a) d= 1,85 g/ml olan H3PO4 çözeltisinden 150 ml 0,85 M H3PO4
çözeltisi nasıl hazırlanır?
3)
% 65,34 ‘lik (a/a) d = 1,50 g/ml olan 100 ml H2SO4 çözeltisini nötralize
etmek için kaç gram NaHCO3 gerekir ?
4) Yoğunluğu d = 1,575 g/ml olan 400 ml % 30 luk (h/h) HNO3 çözeltisinin 200 ml
si 0,75 N
h ml NaOH çözeltisine ekivalan olduğuna göre h= ?
5) Yoğunluğu d = 1,2 g/ml olan % 20 lik (a/a) fosforik asit çözeltisinden 100 ml
alınmış üzerine 40 g sodyum karbonat ve 150 ml 0,5 M NaOH çözeltisi eklenerek
hacim suyla 1 L’ye tamamlanmıştır. Oluşan çözelti kaç normaldir?
6)20 g NaOH d = 1,8375 g/ml olan % 40 lık (h/h) 50 ml H3PO4 çözeltisi içinde
çözündürülmüş ve çözelti hacmi distile suyla 250 ml ye tamamlanmıştır.Bu
çözeltinin 100 ml sine a gr KOH eklendiğinde nötr bir çözelti elde edildiğine göre a
=?
Cevaplar : 1) 20.73mL 2) 7.95 mL 3) 168 g 4) 2L 5) 0.095N 6) 14 g