BÖLÜM 6 GRAVİMETRİK ANALİZ YÖNTEMLERİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "BÖLÜM 6 GRAVİMETRİK ANALİZ YÖNTEMLERİ"

Direnç Birdal
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 BÖLÜM 6 GRAVİMETRİK ANALİZ YÖNTEMLERİ Kütle ölçülerek yapılan analizler gravimetrik analizler olarak bilinir. Çöktürme gravimetrisi Çözeltide analizi yapılacak madde bir reaktif ile çöktürülüp elde edilen çökeltinin süzme, yıkama, yakma/kurutma ve tartım işlemlerinden oluşur. Ba 2+ (ç) + SO 4 2- (ç) BaSO 4 (k) Uçuculaştırma gravimetrisi Karbonat veya bikarbonat H 2 SO 4 ile reaksiyona girmesi ile uçucu CO 2 oluşur ve CaSO 4 +NaOH içeren tüpte adsorplanır. İlk ve son tartım arasındaki CO 2 miktarını verir. Gravimetrik titrimetri Titrasyon yapılarak harcanan çözeltinin ağırlığı ölçülür. Elektrogravimetri Bir çözeltide metal iyonları elektroliz edilerek katotta biritirilir ve katot elektrodu tartılarak analiz yapılır.

Ba 2+ (ç) + SO 4 2- (ç) BaSO 4 (k) Uçuculaştırma gravimetrisi Karbonat veya bikarbonat H 2 SO 4 ile reaksiyona girmesi ile uçucu CO 2 oluşur ve CaSO 4 +NaOH içeren tüpte

2 Termogravimetri Termal analiz cihazlarında madde hem ısıtılırken hem de tartımı alınır. Kütle spektrokopisi Maddeler kütle/ yük oranına göre ayrılarak analiz yapılır. Çöktürme Gravimetrisi NH 3 + H 2 C 2 O 4 2NH C 2 O 4 2- Ca 2+ + C 2 O 4 2- CaC 2 O 4 (k) çöktürme CaC 2 O 4 (k) CaO(g) + CO(g) + CO2(g) Yakma BaCl2 + Na 2 SO 4 BaSO 4 (k) çöktürme BaSO 4 (k) BaSO 4 (k) Yakma

Çöktürme Gravimetrisi NH 3 + H 2 C 2 O 4 2NH 4 + + C 2 O 4 2- Ca 2+ + C 2 O 4 2- CaC 2 O 4 (k)

3 Çökeltilerin/Çöktürücülerin özellikleri İdeal durumda; Reaktif + analit = spesifik (özgün) olmalı, fakat çok nadirdir. Çöktürme ürünü 1. Kolayca süzülmeli ve yıkanabilmeli 2. Çözünürlüğü düşük olmalı 3. Kurutma ve yıkama sonrasında bilinen bileşime sahip olmalı Çökeltilerin tanecik boyutu Çökelti: 10-4 cm den daha büyük katı tanecikler. Kolloit: 10-4 cm dan küçük tanecikli katı, kararlı yapıdadır, homojen dağılım, Çözelti: Kolloidal süspansiyon: Çökeltilerin tanecik boyutunu etkileyen faktörler Bağıl aşırı doymuşluk = (Q-S)/S Q: Anlık konsantrasyon S:Çözünürlük Bağıl aşırı doymuşluk yüksek => Bağıl aşırı doymuşluk düşük => kolloidal kristal katı

Kurutma ve yıkama sonrasında bilinen bileşime sahip olmalı Çökeltilerin tanecik boyutu Çökelti: 10-4 cm den daha büyük katı tanecikler.

4 Çökelti oluşum mekanizması 1. Çekirdekleşme 2. Tanecik büyümesi Tanecik büyümesi S artırmak : Kaynama sıcaklığı, ph kontrol etmek Q yı azaltmak: Sey çözelti kullanmak Yavaş yavaş ilave etmek Çözeltiyi karıştırmak

5 Kolloidal çökeltiler Kristal Çökeltiler Süzmesi zordur. Kararlıdır. Kolloidal yapıları bozmak için iyonik şiddet artırılabilir veya sıcaklık artırılabilir. Kolay süzülür Daha saf çökeltiler oluşur. Gravimetrik analizde kristal çökelti oluşması istenir. Birlikte Çökme: Normalde çökmeyen fakat başka bir çökme ile çökelti oluşturan durumlardır. Yüzey adsorpsiyonu: Karışık kristal oluşumu Hapsetme Mekanik sürükleme Yeniden Çöktürme: daha saf çökelti elde etmek için bazen gerekebilir. Çöktürme gravimetrisi (Gravimetrik analiz) İşlemleri:

Gravimetrik analizde kristal çökelti oluşması istenir.

6 Çözeltiden çöktürme : Analitin eklenen çöktürücü madde ile katı faz oluşturmasıdır. Olgunlaştırma: Kristal büyümesi, Kolloidal çökeltilerin oluşmaması Su banyosunda ısıtma Süzme ve yıkama: Katı fazdaki safsızlıkları gidermek için çökelti saf su ile veya uygun çözelti ile yıkanır.

Olgunlaştırma: Kristal büyümesi, Kolloidal çökeltilerin oluşmaması Su

7 Kurutma veya yakma Tartım Sabit Tartım: Gravimetrik analizde hem boş kroze ve hem de madde dolu kroze sabit tartıma getirilmelidir. Bir krozenin sabit tartıma getirilmesinde şu şekilde yol izlenmektedir. Önce iyice temizlenmiş kroze, hangi sıcaklıkta kızdırma yapılacak ise, o sıcaklıkta bir saat kadar fırında tutularak maşa ile desikatöre alınır ve soğutulur. Desikatörde soğuması için gereken süre genellikle dakikalık süre yeterli olmaktadır. Fırından yüksek sıcaklıkta çıkartılan kroze hemen desikatöre alınmaz. Bir iki dakika dışarıda bekletildikten sonra desikatöre konulur. Tartım alınır (T1). Bu tartımın doğruluğu ve ağırlığın artık sabit olup olmadığını öğrenmek için işlemler ikinci kez yapılır. İkinci kez 30 dakika etüv veya fırında ısıtılır tekrar desikatörde soğutulur ve tartılır (T2). Bu iki tartım arasındaki fark yoksa kroze sabit tartıma gelmiş demektir. Bazen 0,2 mg (0,0002 g) fark kabul edilebilir. Eğer fark daha büyük ise sabit tartım elde edinceye kadar ısıtma ve tartım işlemlerine devam edilir (T3,T4,..). Birbirinin aynısı olan tartımlar alınarak kaydedilir. Hesaplama

Önce iyice temizlenmiş kroze, hangi sıcaklıkta kızdırma yapılacak ise, o sıcaklıkta bir saat kadar fırında tutularak maşa ile desikatöre alınır ve soğutulur.

8 Gravimetrik Faktör: aranan/bulunan 2 SO 4 96 Gravimetrik faktör = = = 0,4120 BaSO Örnek: 100 ml bir su numunesinde gravimetrik sülfat analizi yapılmış ve 0,0465 g BaSO 4 elde edilmiştir. Sülfat konsantrasyonunu g/100 ml olarak hesaplayınız. Çözüm: SO 4 2- miktarı = Gravimetrik Faktör x BaSO 4 tartımı = 0,4120 x 0,0465 g = 0,0192 g SO 4 2- SO 4 2- konsantrasyonu = 0,0192 g/100 ml Örnek : Verilen numune balonjojede 100 ml ye tamamlanarak 20 ml alınır -2 ve bunda SO 4 tayini yapılmıştır. Boş krozenin sabit tartımı 27,9541 g gelirken çalışma sonunda dolu tartımı 28,3121 g -2 gelmiştir. Buna göre SO 4 ün konsantrasyonunu mg/l olarak bulunuz. Çözüm: BaSO 4 =233 SO 4 2- =96 Çökelti miktarı : Dolu kroze Boş kroze = 28, ,9541 = 0,358 g Bir mol BaSO 4 bir mol SO 4 2- iyonuna eşdeğerdir. SO 4 2- miktarı : (96/233).0,358 = 0,1475 g Litredeki SO 4 2- miktarı : (0,1475/20).1000 = 7,375 g/l SO 4 2- = 7375 mg/l

Çözüm: SO 4 2- miktarı = Gravimetrik Faktör x BaSO 4 tartımı = 0,4120 x 0,0465 g = 0,0192 g SO 4 2- SO 4 2- konsantrasyonu = 0,0192 g/100 ml Örnek : Verilen numune balonjojede 100 ml ye tamamlanarak

9 Örnek : 200 ml su numunesinde CaC 2 O 4 şeklinde çöktürme yapılıyor. Boş kütlesi 26,6002 g olan bir krozede CaO olarak tartım alınıyor. Son tartım 26,7134 g dır. Ca 2+ derişimini g/100 ml ve molar olarak bulunuz. Ca 2+ + C 2 O 4 2- CaC 2 O 4.H 2 O(k) kristal çökelti CaC 2 O 4.H 2 O(k) CaC 2 O 4 (k) + H 2 O CaC 2 O 4 CaCO 3 + CO CaCO 3 CaO + CO 2 CaO = 26, ,6002 =0,1132 g Ca 2+ => (0,1132/56 ) = 2,02x10-3 mol CaO = 2,02x10-3 mol Ca 2+ [Ca 2+ ]= (2,02x10-3 /200 ml)x100 ml = 1,01x10-3 mol/100 ml [Ca 2+ ]= 1,01x10-3 mol x 56 g/mol = 0,05656 g /100 ml [Ca 2+ ]= (2,02x10-3 mol/0,200l) = 0,0101 mol/l = 0,0101 M

H 2 O(k) CaC 2 O 4 (k) + H 2 O CaC 2 O 4 CaCO 3 + CO CaCO 3 CaO + CO 2 CaO = 26,7134-26,6002 =0,1132 g Ca 2+ => (0,1132/56 ) = 2,02x10-3 mol CaO =

10 Örnek : Bir demir cevherinin 1,1324 gramı derişik HCl çözeltisinde çözülerek gravimetrik analiz yapılıyor. Elde edilen çözeltide NH 3 ile Fe 3+ iyonları Fe(OH) 3 olarak çöktürülüyor. Daha sonra C de yakılarak 0,5349 g Fe 2 O 3 tartılıyor. a) %Fe miktarını b) %Fe 3 O 4 miktarını hesaplayınız. a) 1 mol Fe 2 O 3 = 2 mol Fe 160 g Fe 2 O 3 = 2 x56 g Fe = 112 g Fe Fe miktarı = (112/160)x 0,5349 = 0,37443 g Fe %Fe= (0,37443/1,1324)x100 = 33,06 b) % Fe 3 O 4 =? 3 mol Fe 2 O 3 = 2 mol Fe (3Fe 2 O 3 =2Fe ) 3x 160 g/mol Fe 2 O 3 = 2 x232 g/mol Fe g Fe 2 O 3 = 464 g Fe Fe = (464/480)x 0,5349 = 0,51707 g % Fe = (0,51707/1,1324)x100 = 45,66

a) %Fe miktarını b) %Fe 3 O 4 miktarını hesaplayınız.

x + y = 0,2356 n NaCl + 2x n BaCl2 = n AgCl x + 2 0,2356- x = 0,4637 Ma (NaCl) Ma (BaCl2) Ma (AgCl) x= 0,12960 g NaCl % NaCl = (0,12960/o,2356)x100 = 55,1 12-11.

11 x + y = 0,2356 n NaCl + 2x n BaCl2 = n AgCl x + 2 0,2356- x = 0,4637 Ma (NaCl) Ma (BaCl2) Ma (AgCl) x= 0,12960 g NaCl % NaCl = (0,12960/o,2356)x100 = 55, Saf olmayan bir amonyum aluminyum sülfat numunesinin 1,940 gramındaki Al gravimetrik olarak analiz ediliyor. 0,2001 g Al 2 O 3 tartımı alındığına göre, a) % NH 4 Al(SO 4 ) 2 b) %Al 2 O 3 %Al2O3=(0,2001/1,940)x100= 10,31 % c) %Al? NaBr ve KBr içeren bir karışımdan 0,8720 g alınıyor ve 1,505 gram AgBr elde ediliyor. % NaBr ve KBr?

Saf olmayan bir amonyum aluminyum sülfat numunesinin 1,940 gramındaki Al gravimetrik olarak analiz ediliyor.

12 Soru : Gravimetrik olarak fosfat tayininde 0,1969 g numune çözülerek (NH 4 ) 3 PO 4.12MoO 3 şeklinde çöktürülüyor. Çökelti süzüldükten sonra asitte çözülüyor. Pb 2+ ile tekrar çöktürülüp 0,1554 g PbMoO 3 halinde kızdırılıp tartım alınıyor. % P miktarını hesaplayınız. N:14; H:1; P:31; Mo:96; Pb:207; O:16 P205 (NH 4 ) 3 PO 4.12MoO 3 PbMoO 3 Gravimetrik faktörden çözününüz Çözüm : P 2 O 5 miktarı = P2O5 x 2x (NH4)3PO4. 12MoO3 2x(NH4)3PO 4.12MoO3 = g P 2 O 5 24x PbMoO3 P2O 5 Faktör = 24x PbMoO 3 = 2x31 5x = = 0, ( x(16)) 8424 P 2 O 5 miktarı = 0,01686 x 0,1554 = 0,00262 g P 2 O 5 % P 2 O 5 miktarı = (0,00262 g /0,1969) x100 = % 1,33 P 2 O 5

N:14; H:1; P:31; Mo:96; Pb:207; O:16 P205 (NH 4 ) 3 PO 4.12MoO 3 PbMoO 3 Gravimetrik faktörden çözününüz Çözüm : P 2 O 5 miktarı = P2O5 x 2x (NH4)3PO4.

Benzer belgeler

Gravimetrik Analiz & Volumetrik Analiz

Gravimetrik Analiz & Volumetrik Analiz Kimyasal analiz; bir maddenin bileşenlerini ve/veya bileşenlerin bağıl miktarlarını tayin etmek için yapılan işlem(ler)dir. Analiz Yöntemleri Klasik (Yaş) Yöntemler