K MYA LABORATUVARI TEKN KLER

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "K MYA LABORATUVARI TEKN KLER"

Transkript

1 T.C. ANADOLU ÜN VERS TES YAYINI NO: 1960 AÇIKÖ RET M FAKÜLTES YAYINI NO: 1040 K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Yazarlar Prof.Dr. Adnan ÖZCAN (Ünite 1) Yrd.Doç.Dr. Filiz YILMAZ (Ünite 2) Yrd.Doç.Dr. Halil BERBER (Ünite 3) Yrd.Doç.Dr. Dilek ELMALI (Ünite 4) Yrd.Doç.Dr. Yasemin Ç MEN (Ünite 5) Doç.Dr. Turgay TAY (Ünite 6) Doç.Dr. brahim KAN (Ünite 7) Prof.Dr. Yücel fiah N (Ünite 8) Yrd.Doç.Dr. Murat ERDEM (Ünite 9) Doç.Dr. Deniz HÜR (Ünite 10) Editör Prof.Dr. Adnan ÖZCAN ANADOLU ÜN VERS TES

2 Bu kitab n bas m, yay m ve sat fl haklar Anadolu Üniversitesine aittir. Uzaktan Ö retim tekni ine uygun olarak haz rlanan bu kitab n bütün haklar sakl d r. lgili kurulufltan izin almadan kitab n tümü ya da bölümleri mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kay t veya baflka flekillerde ço alt lamaz, bas lamaz ve da t lamaz. Copyright 2009 by Anadolu University All rights reserved No part of this book may be reproduced or stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means mechanical, electronic, photocopy, magnetic, tape or otherwise, without permission in writing from the University. UZAKTAN Ö RET M TASARIM B R M Genel Koordinatör Prof.Dr. Levend K l ç Genel Koordinatör Yard mc s Doç.Dr. Müjgan Bozkaya Ö retim Tasar mc s Yrd.Doç.Dr. Hasan Çal flkan Grafik Tasar m Yönetmenleri Prof. Tevfik Fikret Uçar Ö r.gör. Cemalettin Y ld z Ö r.gör. Nilgün Salur Ölçme De erlendirme Sorumlusu Ö r.gör. Berna Mutlu Kitap Koordinasyon Birimi Yrd.Doç.Dr. Feyyaz Bodur Uzm. Nermin Özgür Kapak Düzeni Prof. Tevfik Fikret Uçar Dizgi Aç kö retim Fakültesi Dizgi Ekibi Kimya Laboratuvar Teknikleri ISBN Bask Bu kitap ANADOLU ÜN VERS TES Web-Ofset Tesislerinde 250 adet bas lm flt r. ESK fieh R, May s 2011

3 çindekiler iii çindekiler Önsöz... x Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar... 2 G R fi... 3 Gözlem... 3 Deney... 3 K MYA LABORATUVARLARINDA UYULMASI GEREKEN KURALLAR VE GÜVENL ÇALIfiMA... 4 K MYASALLARLA LG L TEHL KE SEMBOLLER VE SEMBOLLER N ANLAMLARI... 7 LABORATUVAR KAZALARI VE ÖNLENMES Ç N ALINMASI GEREKEN TEDB RLER Yang nlar Patlamalar Kimyasal ve Is sal Yanmalar ve Yan klar Kesikler Kimyasallar n Solunmas, Emilimi ve Zehirlenmeler LABORATUVAR ÇALIfiMALARININ DE ERLEND R LMES VE DENEY RAPORUNUN HAZIRLANMASI Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar G R fi LABORATUVARDA KULLANILAN BAfiLICA MALZEMELER Cam Malzemeler Porselen Malzemeler Metal Malzemeler Plastik, Lastik ve Tahta Malzemeler CAM BORULARIN KES LMES VE BÜKÜLMES CAM MALZEMELER N TEM ZLENMES VE KURUTULMASI ÖLÇME YÖNTEMLER Hacim Ölçümü Kütle Ölçümü S cakl k Ölçümü ISITMA YÖNTEMLER KARIfiTIRMA YÖNTEMLER ÇEKER OCAKLAR DENEY DÜZENE HAZIRLANMASI Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ÜN TE 2. ÜN TE

4 iv çindekiler 3. ÜN TE Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri G R fi KATI-KATI HETEROJEN KARIfiIMLAR SIVI-SIVI HETEROJEN KARIfiIMLAR KATI-SIVI HETEROJEN KARIfiIMLAR Aktarma (Dekantasyon) Süzme Normal Süzme Vakum Yard m ile Süzme Santrifüjleme HOMOJEN KARIfiIMLAR Kristallendirme Kristallendirme Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Buharlaflt rma Süblimlefltirme Süblimlefltirme Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Özütleme (Ekstraksiyon) S v -S v Özütleme fllemi Kat -S v Özütleme fllemi Özütleme (Ekstraksiyon) Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Dam tma (Distilasyon) Basit Dam tma (Normal Dam tma) Ayr msal (Fraksiyonlu) Dam tma Vakumda Dam tma Su Buhar Dam tmas Dam tma (Distilasyon) Deneyleri Basit Dam tma Deneyi Ayr msal (Fraksiyonlu) Dam tma Deneyi Vakumda Dam tma Deneyi Su Buhar Dam tmas Deneyi KURUTMA Kat Maddelerin Kurutulmas S v Maddelerin Kurutulmas Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar... 79

5 çindekiler v Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas MADDEN N ÖZELL KLER NE GENEL BAKIfi KÜTLEN N KORUNUMU DENEY Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum MADDEY F Z KSEL VE K MYASAL ÖZELL KLER NDEN YARARLANARAK TANIMA Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum KATI VE SIVILARIN YO UNLU UNUN BEL RLENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum ER ME VE KAYNAMA NOKTALARININ BEL RLENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum B R MADDEN N ÇÖZÜNÜRLÜ ÜNÜN BULUNMASI VE SICAKLI IN ÇÖZÜNÜRLÜ E ETK S Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Kimyasal Hesaplamalar G R fi Atom Kütlesi Mol Mol Kütlesi Bilefliklerin Yüzde Bileflimi Basit Formülün Belirlenmesi Yakma Analizi ile Basit Formülün Belirlenmesi Molekül Formülünün Belirlenmesi Stokiyometrik Hesaplamalar Kütle-Kütle Dönüflümleri S n rlay c Bileflen Tepkime Verimi SODYUM B KARBONATIN ISIL BOZUNMA TEPK MES NDEK MOL L fik LER N N VE TEPK ME VER M N N BEL RLENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum ÜN TE 5. ÜN TE

6 vi çindekiler POTASYUM KLORATIN FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES VE POTASYUM KLORAT-POTASYUM KLORÜR KARIfiIMININ KÜTLE B LEfi M N N ANAL Z Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum H DRAT ÇEREN BaCl 2 H 2 O UN FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum MAGNEZYUM OKS T N FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ÜN TE Gazlar ve S v lar G R fi Bas nç S cakl k Hacim BOYLE YASASI: GAZLARIN HACM ÜZER NE BASINCIN ETK S N N NCELENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum CHARLES VE GAY-LUSSAC YASALARI: GAZIN SAB T BASINÇTA HAC M-SICAKLIK VE SAB T HAC MDE BASINÇ-SICAKLIK L fik LER N N NCELENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum B R GAZIN MOLAR HACM N N BEL RLENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum UÇUCU B R SIVININ MOL KÜTLES N N BEL RLENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden

7 çindekiler vii Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Çözeltiler ÇÖZELT LERLE LG L TEMEL KAVRAMLAR Çözünme Çözünürlü e Etki Eden Faktörler Çözelti Deriflimleri Kütle Yüzdesi (%) Mol Kesri (X) Molarite (M) Molalite (m) ÇÖZELT HAZIRLAMA Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum TUZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜ ÜNÜN TAY N VE SICAKLI IN ÇÖZÜNÜRLÜ E ETK S Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum AS T-BAZ T TRASYONU Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sirkenin Titrasyonu Sonuçlar ve Yorum DONMA NOKTASI ALÇALMASI YÖNTEM LE MOL KÜTLES TAY N Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum SPEKTROFOTOMETR K YÖNTEMLE DENGE SAB T N N BEL RLENMES Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Elektrokimya ELEKTROK MYAYA G R fi AKT FL K Metallerin ndirgenme-yükseltgenme E ilimleri Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum ELEKTROL Z HÜCRES ÜN TE 8. ÜN TE

8 viii çindekiler Suyun Elektrolizi Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Elektroliz ile Bak r Kaplama Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Elektroliz ile Nikel Kaplama Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum GALVAN HÜCRES (P L ) Volta Pili Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Kurflun-Asit Akümülatörü Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Deriflim Pilleri Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan Kaynaklar ÜN TE Kimyasal Kinetik TEPK ME HIZI Tepkime H z n Etkileyen Etmenler H z Yasalar ve Tepkime Derecesi S cakl n Tepkime H z na Etkisi: Arrhenius Eflitli i YODÜRÜN PEROKS D SÜLFAT LE YÜKSELTGENME TEPK MES K NET N N NCELENMES : REAKTANT DER fi M N N TEPK ME HIZINA ETK S Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum α,α'-azob S ZOBUT RON TR L N (AIBN) ISISAL BOZUNMA TEPK MES K NET N N NCELENMES : TEPK ME HIZINA SICAKLI IN ETK S Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i

9 çindekiler ix Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum TEPK ME HIZINA REAKTANT TÜRÜNÜN ETK S Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum TEPK ME HIZINA KATAL ZÖRÜN ETK S Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deney Düzene i Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II KROMATOGRAF Kromatografik Yöntemlerin S n fland r lmas Gaz Kromatografisi (GC) Yüksek Performansl S v Kromatografisi (HPLC) Süperkritik Ak flkan Kromatografisi (SFC) yon Kromatografisi (IC) Jel Geçirgenli i Kromatografisi (GPC) Kromatografide Etkin Olan Mekanizmalar Kromatografide Çözücü Seçimi KA IT KROMATOGRAF S Ka t Kromatografisi ile Mürekkep Analizi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum NCE TABAKA KROMATOGRAF S nce Tabaka Kromatografisi ile ndikatörlerin Analizi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum KOLON KROMATOGRAF S Kolonun Haz rlanmas Kolon Kromatografisi ile Bitki Pigmentlerinin Ayr lmas Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deneyin Yap l fl Sonuçlar ve Yorum Özet Kendimizi S nayal m Yaflam n çinden Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar S ra Sizde Yan t Anahtar Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ÜN TE Sözlük Dizin

10 x Önsöz Önsöz Günümüzde bilgiye ulaflman n özellikle internet arac l ile çok kolay gerçekleflmesi, bilimin son y llarda inan lmaz bir h zla ilerlemesine yol açmaktad r. Bilgiye ulaflmak kolay olmas na karfl n, çok fazla bilgi varl da ö renme sürecinde zaman zaman sak ncalar do urmaktad r. Bu kitap, ö rencilerin kendi kendilerine okuduklar nda konular kolayl kla anlay p ö renmeleri sa layan özellikte tasarlanm flt r. Kitap, ö rencilerin günlük yaflamdaki gözlemlerine ve laboratuvar deneylerine dayanarak kimyan n temel kavramlar n kolayca alg lamas n sa lamaya ve kimya ö renmeyi ö renci aç s ndan çekici hale getirmeye yönelik olarak haz rlanm flt r. Kitap içeri inin belirlenmesinde, birinci s n f ö rencilerinin öz ve yal n bilgilerle donat lmas ilkesi dikkate al nm flt r. Üniversitelerin Fen, Fen-Edebiyat, Mühendislik, Eczac l k ve E itim Fakültelerinin ve Meslek Yüksekokullar n n baz bölümlerinde ö renciler ilk y llar nda Kimya Laboratuvar Teknikleri ile karfl laflmaktad r. Kimya Laboratuvar Teknikleri dersi kapsam nda kaleme al nan bu kitapta; öncelikle kimya laboratuvar için son derece önemli olan kimya laboratuvar nda uyulacak kurallar ve laboratuvarda al nmas gereken güvenlik önlemleri detayl bir flekilde aç klanmakta (Ünite 1), daha sonra bir Kimya Laboratuvar nda bulunmas gereken madde ve malzemeler tan t lmakta (Ünite 2), kimya laboratuvarlar n n vazgeçilmezlerinden olan ay rma yöntemlerine Ünite 3 ve 10 da detayl olarak de inilmekte ve bu üniteden itibaren de (Ünite 4-9) genel kimya düzeyinde verilen kuramsal bilgilere ek olarak her ünitede en az dört tane olmak üzere kuramsal bilgiler deneylerle desteklenmektedir. Kitab n ilk üç (Ünite 1-3) ve son (Ünite 10) bölümünün iyi ö renilmesi durumunda, ö rencilerin, Ünite 4-9 aras nda yer alan laboratuvar deneylerini büyük bir zevkle yapaca düflüncesindeyim. Ünitelerde aktar lan kuramsal bilgiler, uygulamaya yönelik laboratuvar deneyleri ile pekifltirilmeye çal fl lm flt r. Her ünitenin bafllang c nda maddeler halinde s - ralanan Amaçlar m z ile ö rencinin üniteyi belirli bir düzende okumas gerekti- i vurgulanmaya çal fl lm flt r. Her ünitenin bafl nda yer alan Anahtar Kavramlar ile ö rencinin o ünitede geçen en önemli terimleri bir ç rp da görebilmesi amaçlanm flt r. Her ünitede çok say da Dikkat ikonu kullan larak ö rencinin konu üzerine ilgisinin yo unlaflmas sa lanmaya çal fl lm flt r. Ünitelerde S ra Sizde çal flmalar ve baz ünitelerde buna ek olarak Örnek problemler ve çözümleri verilmifltir. S ra Sizde çal flmas ile ö renilen kuramsal bilgilere geri dönülmekte ve bu bilgilerin soru çözümünde kullan lmas istenmektedir. Ünitelerin içindeki yan sütunlarda, ifllenen konu aç s ndan son derece önemli olan kavramlar Yana Ç kma fleklinde vurgulanmaktad r. Ünitelerin sonuna do ru her ünitede k sa bir özet verilmifl ve özet haz rlanmas nda ünite bafllang c nda verilen Amaçlar m za uygun bir s ra izlenerek ünitede geçen can al c terimler ve bilgiler özetlenmifl ve böylece ö rencinin ünite ile ilgili bilgileri özet fleklinde edinmesinin sa lanmas düflünülmüfltür. Kendimizi S nayal m bafll nda ise çoktan seçmeli sorularla ö rencinin ünite boyunca ö rendi i bilgiler k saca s nanmaya çal fl lm flt r. Ünitelerin sonuna do ru yer alan Yaflam n çinden bafll kl çal flmalarda ö rencinin günlük yaflant s nda karfl laflabilece i olaylarla kimya aras nda iliflki kurmas amaçlanm flt r. Ünitelerde bol miktarda kaynak kitaba ve Internet adresine yönlendirme yap lm fl ve Ünitelerin bitiminde de Yararlan labilecek ve Baflvurulabilecek Kaynaklar liste halinde verilmifltir.

11 Önsöz xi Kitab n yaz larak bas ma haz rlanmas ; Editör, Yazarlar, Kimya Bölümü Ö retim Elemanlar, Teknisyenleri ve Lisansüstü Ö rencileri, Ö retim Tasar m ve Grafik Tasar m Ekibinden oluflan genifl bir tak m n çal flmas ile gerçeklefltirilmifltir. Bu çal flmalar n etkinlikle sürdürülebilmesi için gerekli ortam sa layan ve bizleri teflvik eden Anadolu Üniversitesi Rektörü Prof.Dr. Fevzi SÜRMEL ve Aç kö retim Fakültesi Dekan Prof.Dr. Ayd n Ziya ÖZGÜR baflta olmak üzere, de erli Yazarlara, Kimya Bölümü Ö retim Elemanlar na, Teknisyenlerine ve Lisansüstü Ö rencilerine, Bölüm Koordinatörü Prof.Dr. Hayrettin TÜRK e, bir çok kayna edinmemize yard mc olan Prof.Dr. Alaattin GÜVEN'e, Ö retim Tasar mc s Yard.Doç.Dr. Hasan ÇALIfiKAN a ve yard mc s Lisansüstü Ö rencisi Kadriye KOBAK a, Dizgi ve Grafik Tasar m Ekiplerine ve tüm di er katk sa layanlara teflekkür eder, de erli ö rencilere baflar lar dilerim. Editör Doç.Dr. Adnan ÖZCAN

12 1K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Bilim, laboratuvar, deney ve kimya terimlerini tan mlayabilecek, Deney sonuçlar ile kuram iliflkilendirebilecek, Laboratuvar kurallar n ve laboratuvar güvenli inin önemini ifade edebilecek, Tehlikeli kimyasallar n sembollerini tan mlayarak, sembollerin anlamlar n aç klayabilecek, Laboratuvar kazalar n ve kazalar n önlenmesi için al nacak tedbirleri aç klayabilecek, Deney sonuçlar n yorumlay p rapor haline getirebileceksiniz. Anahtar Kavramlar Deney Kimya Güvenli çal flma Laboratuvar kazalar, önlemler ve ilkyard m Laboratuvar Laboratuvar kurallar Tehlike sembolleri ve anlamlar De erlendirme ve rapor haz rlama çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar G R fi K MYA LABORATUVARLARINDA UYULMASI GEREKEN KURALLAR VE GÜVENL ÇALIfiMA K MYASALLARLA LG L TEHL KE SEMBOLLER VE SEMBOLLER N ANLAMLARI LABORATUVAR KAZALARI VE ÖNLENMES Ç N ALINMASI GEREKEN TEDB RLER LABORATUVAR ÇALIfiMALARININ DE ERLEND R LMES VE DENEY RAPORUNUN HAZIRLANMASI

13 Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar G R fi Çevremizde meydana gelen olaylar gözleme, gözlem sonucu elde edilen bilgileri biriktirip s n flama ve düzenliliklerini araflt r p, bunlardan gerçeklere ve deneysel yöntemlere dayanarak yasalar ç kartmaya çal flan düzenli bilgi a bilim olarak tan mlan r. Bilimin tan m gere i gerçeklefltirilen çal flma düzenine bilimsel çal flma denir. Bilimsel çal flmalardan elde edilen sonuçlar n, di er bilim insanlar na ulaflt r lmas da bilimin geliflmesi aç s ndan son derece büyük önem tafl maktad r. Bir bilimsel çal flma genellikle bir gözleme, deneye ve kurama dayan r. Bilim; gözleme, bilgileri s n flamaya, gerçeklere ve deneysel yöntemlere dayan r. Gözlem Her bilimsel çal flma gözlemle bafllar, fakat burada de inilen gözlem, göz ile bakmaktan daha derin bir anlam tafl maktad r. Gözlem yapan kifli olay n ayr nt lar n ve koflullar n ortaya koyacak kadar dikkatli olmal d r. Gözlem; sab r, dikkat, beceri ve deneyim isteyen bir özelliktir. Deney Gözlem; izlenen olaya etki eden koflullardan en az biri denetlenerek, di er bir deyiflle, istendi i zaman sabit tutularak, istendi i zaman tekrarlanabilirse, oldukça iyi sonuçlar al n r. Koflullardan biri veya birkaç denetlenerek yap lan gözlemlere denetimli gözlemler denir. Bu tür gözlemler ancak laboratuvarlarda gerçeklefltirilir. Denetimli gözlemler deneylerle yak ndan iliflkilidir. Bilimsel çal flmalarda deney sonuçlar oldukça önemlidir. Bilimsel kuramlar n ço u, deneysel sonuçlara dayan larak kurulur ve gelifltirilir. Bilimsel çal flmalar n as l amac olaylar aras ndaki düzenliliklerin araflt r lmas d r. Düzenlilikler; yasa, model, kuram veya prensip ile iliflkilidir. Do rudan deney sonuçlar na dayanan düzenliliklere yasa, deneye dayanmayan soyut bir düzenlili e de model, kuram veya prensip denir. Yukar da de inildi i gibi bir bilimsel çal flma, farkl bilim dallar ndan yararlan larak gerçeklefltirilir. Bu bilim dallar ndan birisi olan kimya fen bilimlerinde yer al r. Gerçekte kimya, do al bilimler gibi deneysel çal flmalarla çok s k bir iliflki halindedir. Laboratuvarlarda gerçeklefltirilen deneysel çal flmalarda; ö rencinin bir yandan deneysel sonuçlar ile kuram aras nda iliflki kurmas sa lan r, di er yandan da özel- Laboratuvar; gözlemlerin yap ld uygun donan ml mekanlara denir. Belli bir amaca göre yap lan denetimli gözlemlere deney ad verilir. Kimya; maddenin yap s n, bileflimini ve bilefliminde meydana gelen de iflimleri kuramsal ve deneysel olarak inceleyen bilim dal olarak tan mlan r.

14 4 Kimya Laboratuvar Teknikleri likle ilk kez laboratuvara gelen ö rencilere araflt rma, gözlem ve basit deney yöntemlerinin ö retilmesi ile deney becerilerinin kazand r lmas amaçlan r. SIRA S ZDE 1 K T A P Laboratuvarlarda uyulmas gereken kurallar, laboratuvar sorumlusu taraf ndan laboratuvar yönergesi olarak haz rlanmal ve laboratuvarda bütün ö rencilerin ve di er laboratuvar çal flanlar n n görebilece i bir yere as lmal d r. ster yasa isterse model, kuram veya prensip olsun, hepsinin ortak amac nedir? K MYA LABORATUVARLARINDA UYULMASI GEREKEN KURALLAR VE GÜVENL ÇALIfiMA Kimya laboratuvarlar nda düzenli ve dikkatli bir çal flma için uyulmas gereken baz kurallar vard r. Ö rencilerin bu kurallara titizlikle uymas laboratuvarlar n güvenli bir çal flma mekan olmas na yol açar. Tüm güvenlik önlemleri al nd nda ve deneysel yöntem ve deneyin yap l fl tam olarak kavrand nda, bir kimya laboratuvar en az di er derslerin verildi i bir s n f kadar güvenli hale gelir. Laboratuvarlarda dikkatsizlik laboratuvar kazalar na yol açabilir ve bu kazalar sizin veya ayn grupta beraber çal flt n z arkadafl n z n yaralanmas na sebep olabilir. Özetle; kimya laboratuvarlar nda güvenli bir çal flma için afla da de inilecek baz kurallara uyulmas gerekir. Kimya laboratuvarlar nda uyulacak kurallarla ilgili olarak Berlow ve Routh un (1982) Laboratory Manual for Introduction to the Chemistry of Life, Bilgiç ve arkadafllar n n (1986) Genel Kimya Laboratuvar Teksiri, Kenkel in (2000) Chemistry-An Industry-Based Laboratory Manual, Vorobyova ve arkadafllar n n (1987) Practical Inorganic Chemistry Çev. G. Leib, (Spitsyn, V.I. (Ed.)) kitaplar incelenebilir. Laboratuvarda deney süresince kimyasallar n dökülmesinden vb. olaylardan korunmak için kimyasallardan kolayca etkilenmeyen ve kolayca alev almayan beyaz renkli, tercihen pamuklu kumafltan dikilmifl olan laboratuvar önlü ü ve uzun pantolon giyilmelidir. Kolay alev alan elbiseler tercih edilmemelidir. Kolye, bilezik, zincir vb. aksesuarlar tak larak laboratuvara gelinmemelidir. Kimyasallar n dökülmesinden, cam malzemelerin düflmesinden vb. laboratuvar kazalar ndan korunmak için laboratuvarda kapal ayakkab giyilmeli, sandalet vb. tür aç k ayakkab lar asla giyilmemelidir. Ayr ca laboratuvarlarda deneyler s ras nda laboratuvarlar için özel olarak üretilmifl olan koruyucu laboratuvar gözlü ü tak lmal d r. Kontakt lens veya günlük yaflant m zda kulland m z s radan gözlükler; s çrama, patlama ve cam k r klar - na karfl gözlerimizi koruyamad ndan dolay asla kullan lmamal d r. D KKAT Kimya laboratuvarlar nda çal fl rken her zaman beyaz, pamuklu kumafltan laboratuvar önlü ü giyilmeli, özel tasarlanm fl koruyucu gözlük tak lmal, laboratuvar eldiveni ve kapal ayakkab giyilmelidir. Ö renciler laboratuvara gelmeden önce o gün yap lacak olan deneyle ilgili ön bilgi edinmeli, deneyin amac n ve yap l fl n ö renmelidir. Deney hakk nda hiçbir bilgisi olmadan laboratuvara gelen ö renciler zaman zaman tehlikeli laboratuvar kazalar na yol açabilmektedirler. Laboratuvar çal flmalar n n son derece önemli oldu u ak ldan ç kar lmamal, deneylerde oldukça titiz, ciddi ve dikkatli olunmal ve laboratuvara geç gelinmemelidir. Ö renciler laboratuvarda asla koflmamal, sandalye veya ta-

15 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar burelerin üstüne ç kmamal ve bankonun üstüne oturmamal d r. Potansiyel toksik veya zararl kimyasallarla çal fl l rken mutlaka laboratuvar eldiveni giyilmeli, ayr ca s cak malzemeleri ve aletleri tutmak gerekti inde s y iletmeyen eldiven kullan lmal d r. Deneyden önce laboratuvar sorumlu taraf ndan deneyle ilgili olarak yap lacak olan aç klamalar dikkatle dinlenmelidir. Ayr - ca laboratuvarda ö renciler laboratuvar sorumlusu olmadan kendi bafllar na asla çal flmamal d rlar. Sadece o gün yap lmas planlanan deney yap lmal ve baflka bir deney yap lmamal d r. Deney s ras nda olabilecek aksamalar veya deneyin beklenildi i gibi sürmedi i düflünülüyorsa bu durum hemen laboratuvar sorumlusuna iletilmeli ve birlikte çözümler üretilmelidir. Laboratuvarda her ö renci kendi deneyi ile ilgilenmeli, flaka ve gürültü yap lmamal ve laboratuvardaki di er ö renciler rahats z edilmemelidir. Kimya laboratuvarlar nda oldukça titiz, ciddi çal fl lmal, dikkatli olunmal, hiç bir flekilde koflmamal, flaka vb. olaylar yap lmamal d r. Banko, laboratuvarlarda deneylerin gerçeklefltirildi i çal flma masas olarak adland r lmaktad r. D KKAT 5 Laboratuvara gelirken her ö renci yan nda spatül, pens, cetvel, veri ve deney defterleri ve temizlik bezi bulundurmal d r. Laboratuvarlarda çal fl l rken neden uzun saçlar toplanmal d r? Ö renciler hiçbir zaman beherleri, balonlar, mezürleri vb. cam malzemeleri ve ayr ca çözeltileri içeren reaktif fliflelerini bankonun kenar na koymamal d rlar, çünkü kenardan bunlar kolayca düflüp istenmeyen laboratuvar kazalar na yol açabilirler. Laboratuvarlarda hiçbir zaman bir fley yenilip içilmemeli, kimyasal madde ve çözeltilere elle dokunulmamal ve bunlar n tad na asla bak lmamal d r. Laboratuvarlarda ve laboratuvarlar n bulundu u koridorda hiçbir zaman sigara içilmemelidir. Bir maddenin koku tan mlamas ; kab n üzerinden elle hafifçe yellenerek buruna gönderilen bir miktar buhar n kokusunun hissedildi i uzakl a kadar yaklafl larak yap lmal, buhar asla do rudan solunmamal d r. Laboratuvarlarda güvenlik için güvenlik ekipmanlar n n (göz y kama seti, dufl, yang n söndürücüler, yang n battaniyesi, yang n hortumu, acil ç k fllar, çeker ocak, gaz maskesi, ilkyard m dolab, telefon vb.) yerleri bilinmeli ve iflleyiflleri hakk nda ö rencilere bilgi verilmelidir. Ayr ca bir kimya laboratuvar nda; tehlike an nda acil yanan sönen lambalar, sinyal vericiler, yang n alarm, ilkyard m seti ve acil ç k fl plan bilgileri bulunmal d r. Laboratuvardaki en küçük kaza bile hemen laboratuvar sorumlusuna bildirilmelidir. Bir kimyasal kullanmadan önce reaktif kab üzerindeki etiket dikkatle okunmal, bilinmeyen madde kesinlikle kullan lmamal ve do ru kimyasal n kullan ld ndan emin olunmal d r. Reaktif fliflelerine pipet, damlal k vb. gibi cam 2 SIRA S ZDE Kimya laboratuvar nda reaktif flifleleri üzerindeki etiket dikkatle okunmal d r. D KKAT Bir kimyasal n etiketi üzerindeki detayl bilgi için vb. bir adresi kullanabilirsiniz. NTERNET

16 6 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kat lar tartmak için terazi, s v lar ölçmek için ise mezür veya pipet gibi cam malzemeler kullan l r. malzemeler asla dald r lmamal d r. Deneyde kullan lacak olan reaktifler flifleden; tüp, beher ve balon gibi kaplara ak t larak al nmal d r. E er deneyde kullan lacak kimyasal kat ise tartmak için laboratuvar terazisi kullan lmal - d r. Tart m s ras nda spatül kullan lmal ve deneyde belirtilen miktardan daha fazla madde kaptan al nmamal, e er artan madde olursa reaktif kab na tekrar konulmamal d r. Kullan lacak kimyasal s v ise bir mezür veya pipet ölçüm amaçl olarak kullan lmal d r (Terazi kullan m, spatül, mezür ve pipet için Ünite 2 ye bak n z.). Laboratuvarda deney s ras nda ellerinize, gözlerinize, üzerinize veya çal flt - n z bankoya deriflik asit, baz veya baflka bir afl nd r c kimyasal madde dökülürse hemen bol su ile eller ve gözler y kanmal, bu tür reaktiflerin döküldü ü banko da hemen temizlenmelidir. D KKAT D KKAT Laboratuvarlarda gözünüze, cildinize veya k yafetlerinize s çrayan zararl kimyasallar bol su ile y kanmal d r. Kimyasal bulaflan önlük hemen ç kart lmal d r. Zehirli, kötü kokulu maddeler, buharlaflan asitler ve asidik çözeltiler ile çal fl rken mutlaka çeker ocak (Çeker ocak kullan m için Ünite 2 ye bak n z.) kullan lmal d r. Deriflik asitlerden seyreltik asit çözeltileri haz rlan rken, asit suya eklenmeli, asla aside su eklenmemelidir. Laboratuvarda banko üzerinde bek kullanarak bir deney tüpünün içindeki çözeltiyi s t rken, tüpün aç k a z n kendinizden ve grubunuzdaki di er arkadafllar n zdan uzak tutmal s n z. Asidik ve bazik çözeltilerin s tma ifllemi mutlaka çeker ocak içinde gerçeklefltirilmelidir. Laboratuvar terk edilmeden önce herhangi bir s tma iflleminde kullan lm fl olan bek veya elektrikli s t c lar (Bek ve elektrikli s t c lar için Ünite 2 ye bak n z.) mutlaka kapat lmal d r. Cam borular ve termometreleri t palar n içerisine geçirirken, önce t pa, cam boru veya termometre gliserin veya vazelinle nemlendirilmelidir. Ellerin korunmas için cam boru, t pa veya termometre yumuflak bir bezle tutulmal d r (Cam borular n ve termometrelerin t palar n içerisine geçirilmesi ile ilgili daha detayl bilgiyi Ünite 2 de bulabilirsiniz.). Ö renciler, s t lan veya içerisinde gerçekleflen kimyasal tepkimenin çok h zl oldu u kaplar n bafl ndan deney süresince hiçbir flekilde ayr lmamal d r. Sodyum gibi alkali metallerle çal fl rken bu metaller sudan uzak tutulmal d r. SIRA S ZDE 3 Sodyum metali gibi çok reaktif maddeler neden sudan uzak tutulmal d r? Deneyler s ras nda kesilmifl, k r lm fl ve çatlak cam malzemeler asla kullan lmamal, deneyde kullan lacak olan her türlü cihaz, cam malzeme vb. gereçlerin temiz olmas na dikkat edilmeli ve o günkü deney tamamland ktan sonra deneyin yap ld banko ve kullan lan gereçler laboratuvar terk etmeden önce mutlaka temizlenmelidir. Temizlenen bu gereçler laboratuvar deposuna teslim edilmelidir.

17 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar 7 Ö renciler laboratuvardan ayr lmadan önce mutlaka sabun ve su ile ellerini y kamal - d rlar. D KKAT Deney sonunda; kullan lmayan ve at lacak olan ka tlar, çöp sepetine at lmal, fakat cam k r klar vb. maddeler çöp sepetine veya laboratuvar içerisinde yerlere at lmamal d r. Kat kimyasal madde ve çözelti at klar ise asla lavabolara ve çöp sepetine dökülmemelidir. At klar; kat at klar n ve at k çözeltilerin topland kaplara veya fliflelere konulmal d r. D KKAT Güvenli bir kimya laboratuvar nda çok iyi bir havaland rma sistemi olmal d r. Bir laboratuvar çal flmas süresince gözlem ve veriler, veri defterine düzenli ve anlafl l r bir flekilde o günün tarihi de verilerek kaydedilmelidir. Ö renciler bir sonraki laboratuvara gelirken, mutlaka bir önceki deneyin raporunu haz rlay p laboratuvar sorumlusuna teslim etmelidirler. Ed. Muhsin Zor un Laboratuvar Uygulamalar ve Fen Ö retiminde Güvenlik kitab ndaki (1999) D. Lale Zor taraf ndan yaz lm fl olan Kimyasallarla Güvenli Çal flma Esaslar bafll alt nda, laboratuvarda güvenlik önlemleri ile ilgili olarak daha detayl bilgileri bulabilirsiniz. Kimya laboratuvarlar nda al nacak güvenlik önlemleri ile ilgili olarak adresinden yararlanabilirsiniz. K MYASALLARLA LG L TEHL KE SEMBOLLER VE SEMBOLLER N ANLAMLARI SIRA S ZDE Kimyasal maddelerin ve çözücülerin üzerinde birtak m görsel uyar iflaretleri bulunur ve bu iflaretlerden yararlanarak o kimyasal maddenin veya çözücünün e er bir DÜfiÜNEL M tehlike içeriyorsa ne tür bir tehlike tafl d n anlayabiliriz. Kimyasal madde kaplar n n ve çözücü fliflelerinin üzerlerinde en s k karfl lafl lan tehlike sembolleri ve SORU bunlar n anlamlar Çizelge 1.1 de özetlenmektedir. Etiketinde tehlikeli, zararl, patlay c, zehirli vb. sembollerden birisi D KKAT bulunan kimyasallarla çal fl rken mutlaka çeker ocak kullan lmal d r. SIRA S ZDE K T A P NTERNET SIRA S ZDE DÜfiÜNEL M SORU D KKAT SIRA S ZDE AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ K T A P K T A P TELEV ZYON TELEV ZYON NTERNET NTERNET

18 8 Kimya Laboratuvar Teknikleri Çizelge 1.1 En s k karfl lafl lan tehlike sembolleri ve bunlar n anlamlar Burada C, ngilizce corrosive sözcü ünün bafl harfi oldu u için kullan lm flt r. Burada T, ngilizce toxic sözcü ünün bafl harfi oldu u için kullan lm flt r. Burada T+, ngilizce toxic sözcü ünün bafl harfi oldu u için, (+) ise çok anlam nda kullan lm flt r. Burada O, ngilizce oxidizing sözcü ünün bafl harfi oldu u için kullan lm flt r. Burada E, ngilizce explosive sözcü ünün bafl harfi oldu u için kullan lm flt r. Tehlike sembolü C T T+ N O E Anlam ve al nmas gereken önlem/ler Korozif (Afl nd r c ): Bu sembol afl nd r c anlam ndad r. Canl dokular na zarar verir ve ciltte yanmaya yol açar. Bu sembol görüldü ünde al nmas gereken önlemler; gözler, deri ve giysiler korunmal d r. Buhar solunmamal, e er bir flekilde solunmuflsa hemen t bbi yard m al nmal d r. Zehirli (Toksik): Solundu unda, yutuldu unda ve deriyle temas etti inde sa l a zarar verebilir, hatta öldürücü olabilir. Bu sembol görüldü ünde al nmas gereken önlemler; insan vücudu ile temas ettirilmemeli, temas edilmiflse mutlaka t bbi yard m al nmal d r. Uzun süreli etkisinde kal nd nda kanserojen veya k s rlaflt r c etkisi vard r. Çok zehirli: Az bir miktar solundu unda, yutuldu- unda ve deriyle temas etti inde sa l k üzerinde dikkate de er derecede zarar olan ve hatta bazen ölüme neden olabilen maddelerdir. Bu sembol görüldü ünde al nmas gereken önlemler; insan vücudu ile temas ettirilmemeli, temas edilmiflse mutlaka t bbi yard m al nmal d r. Zehirli maddelerin tafl nmas için bu konuda haz rlanm fl özel yönergelere uyulmal d r. Çevre için zararl : Bu tür maddelerin ortamda bulunmas, do al dengenin de iflmesi aç s ndan ekolojik sisteme (özellikle de suya veya topra a kar flt nda) zarar verebilir. Bu tür maddelerin kanalizasyona, su kaynaklar na ve topra a verilmemeleri sa lanmal d r. At klar n yok edilmeleri konusunda özel düzenlemelere uyulmal d r. Yükseltgeyici: Yükseltgeyici özelli e sahip maddeleri tan mlamak için kullan lan bir semboldür. Yanabilir (Örne in; organik peroksitler, ortamda yan c bir madde yokken bile patlay c özelli i olan yükseltgeyici kimyasallard r.) maddelerle etkilefltiklerinde yang n tehlikesini dikkate de er bir flekilde artt r rlar ve e er önceden ç km fl yang n varsa da onun yo unlu unu artt r rlar. Bu sembol görüldü ünde yan c maddelerden uzak tutulma vb. gibi önlemler al nmal d r. Patlay c : Kimyasal n; alev, s, flok ve sürtünme etkisinde kald nda patlayabilece i anlam na gelir. Bu sembol görüldü ünde; ateflten, s dan, darbeden ve sürtünmeden uzak tutulma gibi önlemler al nmal d r.

19 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar 9 F Kolay yanabilir: Parlama noktas 21 C nin alt nda olan ve kolay yanabilen s v lar ile kolay tutuflan kat - lar bu sembolle gösterilir. Hafif bir s nma ve alev etkisinde hemen yanmaya bafllarlar. Kolay yanabilen kimyasallar; ç plak ateflten, k v lc mdan ve s kayna ndan uzak tutulmal d r. Burada F, ngilizce flammable sözcü ünün bafl harfi oldu u için kullan lm flt r. F+ Çok kolay yanabilir: Parlama noktas 0 C nin alt nda, kaynama noktas en fazla 35 C olan s v lar bu sembolle gösterilir. Normal hava bas nc nda ve oda s cakl nda havada yan c olan gaz ve gaz kar fl mlar d r. Çok kolay yanabilen kimyasallar; ç plak ateflten, k - v lc mdan ve s kayna ndan uzak tutulmal d r. Burada F+, ngilizce flammable sözcü ünün bafl harfi oldu u için, (+) ise çok anlam nda kullan lm flt r. Xn Zararl : Solundu unda, yutuldu unda ve deriyle temas etti inde akut veya kronik rahats zl klar n ortaya ç kmas na neden olur. Al nmas gereken önlem, insan vücudu ile temas ettirilmemelidir. Xi Tahrifl edici: Deri ile k sa ve uzun süreli temas sonucu deri veya solunum yollar nda tahrifle yol açabilir. Cilt ile temas etmeleri durumunda hassasiyet olufltururlar. Al nmas gereken önlemler; göz ve deriyle temas ndan kaç n lmal ve buharlar solunmamal d r. Burada küçük i harfi, ngilizce irritant sözcü ünün bafl harfi oldu u için kullan lm flt r. Radyoaktif madde: Bu sembol kimyasal n radyoaktif oldu unu belirtir. Radyoaktif sembol tafl yan kimyasallarla uzun süreli etkileflimler kansere yol açabilir. Küçük dozlarda etkisinde kal nd nda; bulant ve kusma, ishal, bazen de saçlar n dökülmesi ve katarakta yol açmakta; uzun süreli etkisinde kal nd nda ise ölümlere neden olabilmektedir. Biyolojik tehlike: Bu sembol tehlikeli bakteri, virüs, doku kültürü, hayvan ve insan kan, hayvan ve insan vücut s v lar için kullan lmaktad r.

20 10 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kimya laboratuvarlar nda dikkatsiz ve denetimsiz çal flma laboratuvar kazalar n n bafll ca sebebidir. Bu tür laboratuvar kazalar n n en aza indirilmesi için Kimya Laboratuvarlar nda Uyulmas Gereken Kurallar ve Güvenli Çal flma konusu tekrar gözden geçirilmelidir. LABORATUVAR KAZALARI VE ÖNLENMES Ç N ALINMASI GEREKEN TEDB RLER Kimya laboratuvarlar nda; yang n, toksik buharlar, patlay c kimyasallar içeren flifleler, zehirli maddeler, k r k camlar ve korozif materyaller vb. kolayca laboratuvar kazalar na yol açabilir. Pek çok kimyasal n ve onlar n toksik buharlar n n solunmas, insan sa l na zarar verebilir. Bütün güvenlik önlemleri al nm fl bile olsa tamam yla tehlikeden uzaklafl lm fl say lmaz. Bir laboratuvar kazas oldu unda pani e kap lmamal ve so ukkanl davran lmal d r. Ciddi yaralanmalar n oldu u laboratuvar kazalar nda hemen doktora baflvurulmal d r. Doktor müdahalesine kadar geçen sürede yaral n n nabz n n normal olupolmad kontrol edilmeli ve e er gerekiyorsa yaral ya suni solunum yapt r lmal - d r. Yaran n bulundu u yerdeki k sma denk gelen giysi, normal yoldan de il de makas veya b çakla kesilerek; a zda takma difl, sak z veya baflka herhangi bir fley varsa hemen ç kart lmal d r. Ayr ca bütün bunlara ek olarak hastan n dilinin bo az na kaçmas da önlenmelidir. Yukar daki nedenlerden kaynaklanan ve en çok bilinen laboratuvar kazalar ; yang nlar, patlamalar, kimyasal ve s sal yanmalar ve yan klar, kesikler, kimyasallar n solunmas, emilimi ve zehirlenmeler fleklinde özetlenebilir. fiimdi de bu kazalar s ras yla ayr nt l olarak inceleyelim. Yang nlar Kimya laboratuvarlar nda deneylerde kullan lan ço u çözücü ( Çözücü tan m için Ünite 4 e bak n z.) yan c d r ve bu nedenle laboratuvarlarda en s k karfl lafl - lan kaza türü yang nlard r. Yan c olan dietileter, petrol eteri, metan, etanol, aseton, benzen, karbon disülfür vb. gibi kaynama noktalar 100 C nin alt nda olan bu tür çözücüler dam t lmal (Dam tma iflleminin nas l yap ld ve dam tma düzene- inin nas l kuruldu unu kavramak için Ünite 3 e bak n z.) veya buhar banyosunda uçurulmal d r, fakat böyle çözücüler için asla do rudan Bunzen beki alevi (Bunzen beki ile ilgili daha detayl bilgi Ünite 2 de verilecektir.) kullan lmamal d r. Ayr ca bu tip çözücüler hiçbir zaman ç plak bek alevine yaklaflt r lmamal d r. Bütün bunlara ek olarak kolay yanabilen uçucu çözücüler üstü aç k olan beher, aç k balon ve erlenmayer yerine kapakl balonlara vb. cam kaplara konulmal d r. D KKAT Yan c olan çözücüler h zla alev alarak yang na yol açabilirler. D KKAT Ö renciler ve di er laboratuvar çal flanlar Bunzen beki alevine do ru e ilmemelidir. Laboratuvarlarda deney s ras nda herhangi bir yang n meydana geldi inde, ilk yap lacak fleyler; çevrede bulunan tüm yan c maddeleri ortamdan uzaklaflt rmak ve Bunzen bekine gaz sa layan vana ve elektrik flalterini hemen kapatmakt r. Küçük çaptaki yang nlarda bir slak havlu hemen alev alan bölgenin üzerine örtülmelidir.

21 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar 11 Olas laboratuvar yang nlar n önlemek için laboratuvarlarda bulunmas gereken gereçler nelerdir? Laboratuvar yang nlar nda su yerine, karbon dioksit veya toz yang n söndürücüler kullan lmal d r. Karbon dioksit ile yang n denetim alt na al namazsa, alevlerin üzerine kum serpilmeli ve hemen acil olarak itfaiyeye haber verilmelidir. 4 SIRA S ZDE Yang n söndürmek için hiçbir zaman su kullan lmamal d r, çünkü su böyle durumlarda sadece yang n n yay lmas na yard m eder. D KKAT Yang n s ras nda veya herhangi bir flekilde toksik veya tahrifl edici maddelerin etkisinde kalan bir ö renciye ilk tedbir olarak ne yap lmal d r? Patlamalar Çok h zl gerçekleflen kimyasal tepkimelerde her an için patlama gerçekleflebilir, bu da laboratuvar kazalar na yol açabilir. Bu tip tepkimelerle çal fl rken mutlaka laboratuvar için özel olarak üretilmifl koruyucu gözlük tak lmal ve çok dikkatli çal - fl lmal d r. Metalik sodyum hiçbir zaman aç kta b rak lmamal ve lavabolara at lmamal d r, çünkü metalik sodyum su ile fliddetli, patlama fleklinde tepkime verir. Patlamalara di er bir örnek de alkol içeren bir balona asla nitrik asit veya di er yükseltgeyici (oksitleyici) materyaller eklenmemelidir. Nitrik asit ile organik indirgeyici reaktif aras ndaki tepkime oldukça fliddetlidir ve sonuçta çok SIRA fliddetli S ZDE bir patlama gerçekleflir. Ayr ca bütün bunlara ek olarak laboratuvarlardaki elektrik ba lant lar da; statik elektriklenmeden, kablolarda olabilecek kaçaklardan, DÜfiÜNEL M elektrik motorlar ndan vb. den dolay patlamalara yol açabilir. Patlay c maddelerle ilgili deneyler özel perdelerin arkas nda koruyucu gözlük SIRA SORU S ZDE tak ld ktan sonra gerçeklefltirilmelidir. H zla gerçekleflen tepkimelerde patlamalara karfl çok dikkatli olunmal d r. DÜfiÜNEL M D KKAT 5 SIRA S ZDE SIRA S ZDE DÜfiÜNEL M SIRA SORU S ZDE DÜfiÜNEL M D KKAT SIRA Patlay c özelli i hakk nda hiçbir ön bilgimiz olmayan maddelerin incelenmesinde SORU S ZDE nas l bir yol izlenmelidir? Kimyasal ve Is sal Yanmalar ve Yan klar SIRA SIRA SORU S ZDE S ZDE AMAÇLARIMIZ D KKAT AMAÇLARIMIZ D KKAT Kimya laboratuvarlar nda bulunan pek çok inorganik asit ve baz, gözler ve cilt SIRA S ZDE SIRA S ZDE için oldukça koroziftir (afl nd r c d r). Bunlara ek olarak asit halojenürler, K T A P fenoller K T A P vb. pek çok organik bileflik oldukça korozif ve ço u zaman da toksiktir. Laboratuvarlarda en çok karfl lafl lan kimyasal ve s sal yanmalar AMAÇLARIMIZ ve yan klar afla da özetlenmektedir. AMAÇLARIMIZ TELEV ZYON TELEV ZYON 6 Bileflik tan m için Ed. Hayrettin Türk ün Genel Kimya kitab ndaki K (2009) T A P Yasemin Çimen taraf ndan yaz lm fl olan Madde, Atomlar, Moleküller ve yonlar konusuna bak n z. NTERNET Aleve, s cak bir cisme veya s t c gibi bir cihaza dokunma TELEV ZYON ile oluflan yan klarda su kullan lmamal, yan klar önce tanin veya potasyum permanganat n alkoldeki çözeltisi ile y kanmal, daha sonra yan k üzerine vazelin veya yan k kremi sürülmelidir. NTERNET K T A P NTERNET TELEV ZYON NTERNET

22 12 Kimya Laboratuvar Teknikleri Sülfürik, nitrik (halk aras nda kezzap olarak bilinir), asetik (sirke asidi) vb. gibi deriflik asitlerin cildimize dökülmesi veya s çramas durumunda oluflan yan klarda hemen bol su ile 3-5 dakika aras asit dökülen veya s çrayan bölge y kanmal ve daha sonra taninin alkollü çözeltisi veya %3,0 lük potasyum permanganat çözeltisiyle slat lm fl olan bir pamuklu bez ile pansuman yap lmal d r. Bundan baflka asidi nötrallefltirmek için doymufl sodyum bikarbonat çözeltisi de kullan labilir. Sodyum bikarbonat ile y kamadan sonra bol su ile durulama ifllemi yap lmal d r. E er oluflan yan k çok derin ise, bu durumda hemen bir doktora baflvurulmal d r. D KKAT Yan k fleklindeki laboratuvar kazalar nda yaran n üzeri kesinlikle kapat lmamal d r. Cildimize baz dökülmesiyle oluflan yan klarda yanan bölge, önce bol su ile kayganl k hissi kalmay ncaya kadar y kanmal, daha sonra %5,0 lik asetik asit ile y kanmal veya taninin alkollü çözeltisi ya da %3,0 lük potasyum permanganat çözeltisiyle slat lmal ve en sonunda da tekrar bol su ile y kanmal d r. Giysilere asit veya baz döküldü ü zaman ilk yap lacak ifl, o giysinin hemen ç kart l p bol su ile y kanmas d r. Bromun cildimize dökülmesi sonucu oluflan yan klarda, yanan bölge önce petrol eteri ile y kanmal, sonra gliserinli pamukla iyice silinmeli ve en sonunda da üzerine yan k kremi sürülmelidir. D KKAT Asit, brom veya baz göze s çrad nda parmaklar ile göz kapa aç k tutularak göz h zla bol su ile y kanmal ve sonra uygun kimyasallarla y kama ifllemine devam edilmelidir. Asit, brom veya baz göze s çrad nda önce bol su ile sonra asit veya brom s çramalar için %1,0 lik sodyum bikarbonat, baz s çramalar için ise %1,0 lik borik asit çözeltisi ile banyo yap lmal ve sonra hemen bir doktora baflvurulmal d r. Fosfor yan klar nda yanan bölge, önce so uk su ile iyice y kanmal ve sonra %2,0 lik bak r sülfat veya %1,0 lik gümüfl nitrat çözeltisi emdirilmifl bir sarg bezi ile sar lmal d r. Laboratuvarda herhangi bir yere civa döküldü ünde hemen o bölge boflalt lmal, kap ve pencereler kapat lmal, s tma ve klima sistemleri hemen çal flt r lmal d r. Laboratuvarda çal fl rken cildimize hidroflorik asit döküldü ünde yanan bölge, hemen bol su ile y kanmal ve sonra %10,0 luk kalsiyum klorür veya doygun magnezyum sülfat emdirilmifl bir sarg bezi ile sar lmal d r. Kesikler Laboratuvarlarda lastik t paya veya termometreye bir parça cam tüpü geçirirken k - r lan cam n parçac klar kazalara yol açmaktad r. Bu tür kazalar n olmamas için keskin uçlu cam malzemelerin uçlar bir bek alevinde eritilip kütlefltirilmelidir. Laboratuvarda kaza sonucu oluflan vücuttaki kesik küçük ise, kan n birkaç saniye akmas na izin verilmelidir. Yaral bölgede cam parçac klar varsa bir pens yard m yla bunlar toplanmal ve sonra yaral k s m alkol veya oksijenli su ile y kanmal ve sarg bezi ile sar lmal d r. Y kama iflleminde asla su kullan lmamal d r. Derin olan kesiklerde ise kan ak fl n n durdurulmas için kanayan yerin üstü hemen (en fazla 5 dk süreyle) iple s k lmal ve ard ndan derhal t bbi yard m al nmal d r.

23 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar 13 Kimyasallar n Solunmas, Emilimi ve Zehirlenmeler Kimyasal çözücülerin pek ço u son derece toksiktir ve bu nedenle de do rudan solunmamal d rlar. Gaz, buhar ve toz fleklindeki kimyasallar burundan veya a zdan insan vücuduna girmekte, oradan soluk borusuna ve en sonunda da ci erlere kadar ulaflabilmektedir. Vücudumuzun korunakl olan d fl yüzünün tersine iç taraf kimyasallara karfl çok da dayan kl de ildir. Buradan kimyasallar h zla kan yoluyla vücuda yay l rlar ve hatta ci erlerimize de zarar verebilirler. Kimyasallar kesinlikle do rudan solunmamal, dikkatli tafl nmal, tadlar na bak lmamal ve cilde dökülmemelidir. Laboratuvarlarda at k çözücüleri geri kazan rken uygun bir dam tma yöntemi kullan lmal d r (Dam tma ifllemi için daha detayl bilgiyi Ünite 3 te bulabilirsiniz.). Asetil klorür; göz zarlar n, burun, bo az ve ci erleri tahrifl etmektedir. Karbon tetraklorür ve kloroform gibi halojenli hidrokarbonlar toksiktir ve bu tür halojenli hidrokarbonlar n bir k sm da kanserojendir. Bunlar daha çok insan vücudundaki ya dokular nda birikip, zaman içinde insan zehirlemekte ve böbreklere ve ci erlere zarar vermektedir. Di er bir halojenli hidrokarbon olan diklorometan n narkotik özelli i bilinmesine karfl n, karbon tetraklorür veya kloroform kadar toksik de ildir. Cilde bu tür çözücülerin en ufak bir temas nda hemen o bölge sabun ve SIRA S ZDE su ile y kanmal d r. Benzil klorür; gözde tahrifle ve gözyafllar na neden olmaktad r. Deriflik hidroklorik asit ve susuz asetik asidin afl r derece tahrifl edici özelli i vard r ve bu nedenle bu iki çözücü ile çal fl rken mutlaka çeker DÜfiÜNEL M ocak kullan lmal d r. Sulu amonyum hidroksit h zla amonyak gaz buharlar n oluflturdu u için bu kimyasal da çeker ocak içinde kullan lmal d r. Son olarak benzen, yan c ve oldukça SORU toksik bir çözücüdür. Uzun süre etkisinde kal nd nda kansere yol açmaktad r. Çözücü içeren fliflelerin a z, kullan ld ktan sonra s k ca kapat lmal d r. D KKAT D KKAT Asetil klorür, karbon tetraklorür, kloroform, benzil klorür, deriflik hidroklorik asit, susuz asetik asit, sulu amonyum hidroksit ve benzen gibi çözücüler insan sa l aç s ndan zararl d rlar. SIRA S ZDE DÜfiÜNEL M SORU D KKAT Her bir kimyasal için bütün dünyada kabul gören MSDS (Material SIRA S ZDESafety Data Sheet) (Materyal Güvenlik Verileri Çizelgesi) verileri oluflturulmufltur ve laboratuvara SIRA S ZDE gelmeden önce o gün yap lacak deneyde kullan lacak olan kimyasallarla ilgi- li materyal güvenlik verileri ve güvenlik önlemleri ö renci taraf ndan AMAÇLARIMIZ mutlaka araflt r l p okunmal d r. AMAÇLARIMIZ Materyal Güvenlik Verileri Çizelgesi deneylerden önce mutlaka araflt r l p K T Aokunmal d r. P MSDS (Material Safety Data Sheet) (Materyal Güvenlik Verileri Çizelgesi) adresinden sa lanabilir. TELEV ZYON Bir kimyasal maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini bulmak için en önemli kaynaklardan birisi olan, David D. Ride nin (2009) editörlü ünde her y l bas lan CRC Handbook of NTERNET Chemistry and Physics den yararlan labilir. K D KKAT T A P NTERNET TELEV ZYON K T A P NTERNET Materyal Güvenlik Verileri Çizelgesi nde s ras yla afla daki bilgiler bulunmaktad r: Kimyasal n; tan m, pazarlayan firma, içeri i ve bileflimi hakk nda bilgi verilmektedir. Kimyasal n zararlar ve ilkyard m önerileri aç klanmaktad r.

24 14 Kimya Laboratuvar Teknikleri Toksisite, bir maddenin içerdi i zehir oran olarak bilinmektedir. D KKAT Ad geçen kimyasal yand nda vb. baflka kazalar oldu unda ne yap laca hakk nda bilgi verilmektedir. Kimyasal n kullan m n n, tafl nmas n n ve depolanmas n n nas l yap laca aç klanmaktad r. Kimyasal n etkisinde kal nd nda (solundu unda, emiliminde ve yutuldu- unda) ne yap laca hakk nda aç klama bulunmaktad r. Kimyasal n fiziksel ve kimyasal özellikleri verilmektedir. Kararl l, reaktifli i, ekolojik ve toksikolojik bilgileri aç klanmaktad r. Kullan mdan sonra at n n nas l uzaklaflt r laca hakk nda bilgi verilmektedir. Gerekli olan yasal uyar lar belirtilmektedir. Kimyasallardan vücudumuzu çok iyi flekilde korumal y z. Ço u kimyasal bileflik korozif de ildir, deriyi yakmaz ve dolay s yla sa l k aç s ndan çok fazla zararl etkileri yoktur. Bununla birlikte baz kimyasallar alerjik tepkimeler sonucu birtak m cilt hastal klar na yol açabilirler. Laboratuvarda çal fl rken yüzünüze veya gözlerinize dokunurken ellerinizin temiz olmas na çok dikkat etmeniz gerekir ve deneyler s ras nda mutlaka eldiven giymelisiniz. Bütün bunlara karfl n eldiven, yine de ellerinizi kimyasallardan korumak için geçici bir koruyucu tabaka oluflturur ve bir süre sonra eldivene bulaflan kimyasallar derinize zarar verebilir. Bu durumda eldiveni hemen ç kartmal s n z, ellerinizi y kamal s n z ve eldivenin yenisini giymelisiniz. Zararl kimyasallar n kazara vücuda al nmas (emilimi); pipet, kirli ellerden, kirli yiyecek ve içeceklerden ve laboratuvardaki kimyasallar n yiyecek olarak kullan lmas fleklinde olmaktad r. Vücudumuz birçok kimyasal için etkili bir koruma sa lar, fakat insan sa l aç s ndan zararl baz kimyasallar n emilimine ba l olarak toksisite vücuda girmeye bafllar. Cilt üzerinde yol alan kimyasallar kan n vücutta izledi i yollardan vücudun di er bölümlerine tafl n rlar. Cam vb. bir kaptan çözelti al n rken pipet hiçbir zaman a za götürülüp çözelti çekilmemeli, onun yerine otomatik pipet, puar (Puar kullan m için Ünite 2 ye bak n z.) vb. kullan lmal d r. Pipet kullan rken, pipet a za götürülüp çözücü çekilmemelidir. Aksi halde vücudumuza oldukça zararl kimyasallar alm fl olabiliriz. D KKAT Laboratuvar bitiminde sak z, yiyecek vb. a z n za götürece iniz herhangi bir fleyden önce mutlaka ellerinizi y kamal s n z. Laboratuvarda tuz, fleker, alkol, bikarbonat vb. kimyasallar asla yiyecek olarak kullan lmamal d r. Kimya laboratuvarlar nda bulunan kimyasallar, kesinlikle yiyecek olarak kullan lmamal ve yutulmamal d r. E er yutulmuflsa hemen t bbi yard m al nmal d r. Hiçbir zaman laboratuvardaki cam malzemeler bir yiyecek veya içecek kutusu olarak kullan lmamal d r. Laboratuvardaki buz makinesinden buz al n p asla yiyecek olarak tüketilmemelidir. Buzdolab nda kesinlikle yiyecek veya içecek saklanmamal d r. Kat ve s v kimyasal maddeler, tad na bakmak için kesinlikle a za al nmamal ve yutulmamal d r. E er böyle bir fley gerçekleflmiflse mutlaka t bbi yard m al nmal d r. T bbi yard m ulaflana kadar ilk etapta baz ifllemler yap lmal d r. - Yutulan asit ise, hastaya önce bol su, daha sonra da kireç suyu veya sodyum bikarbonat çözeltisi içirilmelidir.

25 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar 15 - Yutulan bir baz ise, hastaya önce bol su, daha sonra %1,0 lik asetik asit çözeltisi veya portakal ya da limon suyu içirilmelidir. - Yutulan bir a r metal tuzu ise, hastaya süt veya yumurta ak içirilmelidir. - Arsenik, antimon, bak r, kurflun, civa, gümüfl vb. di er metaller yutulmufl ise hastaya önce sabunlu su veya tuzlu su gibi kusturucular içirilerek, hastan n midesinin boflalt lmas sa lanmal, sonra süt veya lapa verilmelidir. - Fosfor yutulmas nda hastaya hiçbir zaman ya l bir yiyecek verilmemeli, magnezyum sülfat veya sodyum sülfat verilmelidir. - Alkol yutulmas halinde ise hastaya önce kusturucu, sonra her 15 dk. da bir kahve verilmelidir (Alkollü kifliye kahve içerilmesinin mant da ayn d r.). Zehirlenme olay da kimya laboratuvarlar nda en s k karfl lafl lan kaza türlerinden birisidir. Zehirli gazlar n (hidrojen siyanür, karbon monoksit, hidrojen sülfür, arsenik hidrür ve fosforik asit vb.) kimyasal buharlar ile çal fl rken, mutlaka gaz maskesi tak lmal ve motorunun emifl gücü çok yüksek olan bir çeker ocak kullan lmal d r. Ayr ca laboratuvar n havaland rma sistemi çok iyi olmal d r. Bütün al nan önlemlere karfl n yine de gaz zehirlenmesi gerçekleflmiflse, hemen t bbi yard m al nmas zorunludur. Zehirli gazlarla çal fl rken çok dikkat edilmeli, gaz maskesi kullan lmal ve çeker ocak içerisinde deney gerçeklefltirilmelidir. D KKAT Yard m sa lan ncaya kadar geçen sürede kazazede aç k havaya ç kart lmal ve dolay s yla bol oksijen almas sa lanmal d r. Hasta bayg n durumda de il ise sabunlu veya tuzlu l k su verilerek hastan n kusmas sa lanmal ve böylece hastan n midesi boflalt lmal d r. Zehir biliniyorsa hemen onun antidotu hastaya verilmelidir. Zehir bilinmedi inde ise bir çay kafl tanik asit, bir çay kafl magnezyum oksit, iki çay kafl aktiflenmifl kömür bir bardak suda kar flt r l p hastaya içirilmelidir. Bu ifllem sonucunda temizlenen mideye süt, çi yumurta veya lapa verilmelidir. Kazazede fosfordan zehirlenmifl ise süt içirilmemelidir. Siyanürün yol açt zehirlenmelerde hastaya %1,0 lik sodyum tiyosülfat veya sodyum bikarbonatla baziklefltirilmifl %0,025 lik potasyum permanganat çözeltisi içirilmeli ve sonra acilen bir doktora baflvurulmal d r. lkyard m dolab, herkesin kolayca görebilece i ve ulaflabilece i bir yerde olmal ve içerisinde; temiz sarg bezleri, steril gazl bezler, yara band, kan durdurma lastikleri, mafla, pens, i ne, makas, iplik, damlal k, göz y kama fliflesi, fl r nga, bardak, vazelin, zeytinya, oksijenli su, aktiflenmifl kömür, petrol eteri, toz borik asit, kireç suyu, magnezyum oksit, sodyum klorür, sülfopiridin tozu, sodyum bikarbonat, tanik asit, dezenfekte edici ve yan k kremleri, %1,0 lik sodyum tiyosülfat, %1,0 lik borik asit, %1,0 lik gümüfl nitrat çözeltisi, doymufl sodyum bikarbonat çözeltisi, magnezya sütü ve çözeltisi, etil alkol, çok seyreltik amonyak, gliserin, sodyum bikarbonat ile baziklefltirilmifl %0,025 lik potasyum permanganat çözeltisi, %3,0 lük potasyum permanganat çözeltisi, %1,0 lik ve %5,0 lik asetik asit çözeltileri ve %10,0 luk kalsiyum klorür çözeltisi bulunmal d r. D KKAT Kimya laboratuvarlar nda kazalar n olabilece i düflünülerek bir ilkyard m dolab bulundurulmal d r.

26 16 Kimya Laboratuvar Teknikleri Yukar da de inilen laboratuvar kazalar olmas durumunda ne yap laca ve kazalar n önlenmesi için hangi tedbirlerin al naca konusunda laboratuvar sorumlusu taraf ndan laboratuvar yönergesi haz rlanmal ve yönerge laboratuvarda bütün ö rencilerin görebilece i bir yere as lmal d r. Laboratuvar ortam nda çal flan her birey bu yönerge do rultusunda hareket etmelidir. Laboratuvarlar için uluslararas kabul görmüfl, en çok kullan lan baz semboller ve anlamlar Çizelge 1.2 de özetlenmektedir. Çizelge 1.2 Laboratuvarlar için uluslararas kabul görmüfl, en çok kullan lan baz semboller ve anlamlar Tehlikeli durum sembolleri ve anlamlar Yasak sembolleri Uyar sembolleri Kurtarma sembolleri Zorunlu semboller Sembol Anlam Sembol Anlam Sembol Anlam Sembol Anlam Sembol Anlam Yang n dü mesi (manuel) Dikkat! Düflme riski Dokunmay - n z. lkyard m Maske kullan n z. Dikkat! Yang n için acil telefon Yemeyiniz, içmeyiniz. Tehlikeli elektrik Doktor Gözlük tak n z. ak m Yang n söndürücü Musluk suyu, içmeyiniz. Dikkat! Ellerinizin yaralanma riski Sedye Yüz maskesi kullan n z. Merdiven Yang n su ile söndürmeyiniz. Dikkat! S cak yüzey Göz y kama ünitesi Eldiven kullan n z. Yang n hortumu Cep telefonunuzu kapat n z. Dikkat! So uk Acil dufl Laboratuvar önlü ü giyiniz. Yang n söndürme aletleri (çapa, kazma, kürek vb.) Elektrik panosunu açmay n z. Dikkat! Manyetik alan Acil telefon Sigara içmeyiniz. Dikkat! Kaygan zemin Acil ç k fl Ç plak ateflle yaklaflmay n z. Koflmay n z. Acil durumlar d fl nda duflu kullanmay - n z. Dikkat! Elektromanyetik alan Dikkat! Lazer fl n

27 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar 17 LABORATUVAR ÇALIfiMALARININ DE ERLEND R LMES VE DENEY RAPORUNUN HAZIRLANMASI Kimya Laboratuvarlar nda Uyulmas Gereken Kurallar ve Güvenli Çal flma bafll - nda de inildi i gibi laboratuvarda deney süresince elde edilen veriler ve gözlem sonuçlar veri defterine yaz lmal d r. Daha sonra deney defterindeki bu veriler ö renci taraf ndan yorumlanmal ve bir rapor halinde bir sonraki laboratuvarda, laboratuvar sorumlusuna teslim edilmelidir. Haz rlanacak olan deney raporunun düzeni afla daki flekilde olmal d r. Rapor; rapor defterine (büyük kareli defter) okunakl, dilbilgisi kurallar na uygun, anlafl labilir ve ak c bir dille yaz lmal d r. Sayfan n solundan 3 cm, alt ndan ve üstünden 2,5 cm ve sa ndan da 2 cm boflluk b rak lmal d r. Raporun ön kapa na büyük harflerle sadece deneyin ad ve deney numaras, ö rencinin ad, soyad ve numaras yaz lmal d r. Rapor defterinde kurflun kalem kullan lmamal, onun yerine tercihen tükenmez kalem kullan lmal d r. Kapak sayfas ndan sonra gelen sayfaya tarih konulmal ve her sayfaya bir sayfa numaras verilmelidir. Deneyin amac, deneyin neden yap ld, nas l sonuç beklendi i birkaç cümle ile belirtilmelidir. Deneyin amac ndan sonra yap lacak olan fley, deney hakk nda özet fleklinde kuramsal (teorik) bilgiler verilmesidir. Kuramsal bilgilerden sonra deneyin nas l yap ld anlat lmal, ard ndan deneyden elde edilmifl olan veriler genelde çizelgeler halinde verilmeli ve verilerden yararlanarak gerekli hesaplamalar yap lmal d r. Raporun en sonunda da bulunan sonuçlar n kuramsal temelle iliflkilendirmesi yap lmal, yani sonuçlar yorumlanmal ve öneriler sunulmal d r.

28 18 Kimya Laboratuvar Teknikleri Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 Bilim, laboratuvar, deney ve kimya terimlerini tan mlamak. Gözlemlerden bilgileri s n flay p, gerçeklere ve deneysel yöntemlere dayanarak yasalar ç kartmaya çal flan düzenli bilgi a na bilim ad verilir. Bir bilimsel çal flma; gözleme, deneye ve kurama dayanan çok uzun süreçli emek gerektirir. Gözlem s ras nda sab r, dikkat, beceri ve deneyim son derece büyük önem tafl maktad r. Kimya deneylerinde baz gözlemler yap l r. Bu gözlemler s ras nda olaya etki eden koflullardan biri de ifltirilir. Gözlemler laboratuvarlarda gerçeklefltirilir. Belli bir amaca göre yap lan denetimli gözlemlere deney denir. Olaylar aras ndaki düzenliliklerin araflt r lmas bilimsel çal flmalar n as l amac d r. Böylece yasa, model, kuram veya prensipler ortaya ç kar ve bunlar bilimin geliflmesine çok önemli katk lar sa larlar. Kimya; fizik, biyoloji, matematik ve istatistik gibi fen bilimlerinden birisidir. Kimya; maddenin yap s n, bileflimini ve bilefliminde meydana gelen de iflimleri hem deneysel hem de kuramsal aç dan inceler. Deney sonuçlar ile kuram iliflkilendirmek. Deneyler ö renciye, deneysel sonuçlar ile kuram aras nda iliflki kurmay ö retir. Bunun gerçekleflmesi için ö renci, deney s ras nda çok dikkatli bir flekilde gözlemler yapar ve gözlemlerini veri defterine not eder. Deney sona erdikten sonra da elde etti i deneysel verileri yorumlay p onlar kuram ile iliflkilendirir ve rapor halinde laboratuvar sorumlusuna sunar. A MAÇ 4 hangi bir fley yenilip içilmemeli, kimyasallar n tad na bak lmamal ve bunlara elle dokunulmamal d r. Kimya laboratuvarlar nda bulunmas gereken ekipmanlar (yang n söndürücü, ilkyard m dolab, gaz maskesi vb.) herkesin ulaflabilece i ve görebilece i bir yerde olmal ve bu ekipmanlar n laboratuvar sorumlusu taraf ndan ö rencilere kullan c e itimi verilmelidir. Kimya laboratuvarlar ayn zamanda, çok iyi bir havaland rma sistemine sahip olmal d r. Tehlikeli kimyasallar n sembollerini tan mlamak ve sembollerin anlamlar n aç klamak. Laboratuvarda deney s ras nda ellerinize, gözlerinize ve üzerinize asit veya baz döküldü ünde hemen bol su ile y kamal s n z. Zehirli, zararl vb. kimyasallarla çal fl rken mutlaka çeker ocak kullan lmal d r. Deneylerde kullan lan kimyasallar kesinlikle çöp sepetine veya lavaboya dökülmemeli, kat at k ve çözeltilerin topland at k kaplar na konulmal d r. Laboratuvarlarda kullan lan kimyasallar n; patlay c, toksik, kolay yanabilir, yan c, afl nd r c, çevre kirletici vb. tehlike sembolleri çok iyi ö renilmelidir. Her kimyasal madde için varolan ve dünyada tüm ülkelerce kabul görmüfl olan Material Safety Data Sheet (Materyal Güvenlik Verileri Çizelgesi) (MSDS) deneyden önce sa lan p kesinlikle okunmal d r. Ö renciler laboratuvar terk etmeden önce ellerini mutlaka sabun ve bol su ile y kamal d rlar. A MAÇ 3 Laboratuvar kurallar n ve laboratuvar güvenli- inin önemini ifade etmek. Laboratuvarda uyulmas gereken kurallar n bilinmesi ve bunlara uyulmas, laboratuvar n güvenli bir çal flma ortam olmas na yol açar. Kimya laboratuvarlar nda beyaz önlük giyilmeli, koruyucu gözlük tak lmal ve özellikle zararl kimyasallarla çal fl l rken eldiven kullan lmal d r. Deneyden önce deney için gerekli olan bilgi ve donan m (altyap ) ö renciler taraf ndan araflt r lmal d r. Laboratuvarda herhangi bir sorun ile karfl lafl ld nda mutlaka laboratuvar sorumlusu bilgilendirilmelidir. Laboratuvarda kesinlikle her-

29 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar 19 A MAÇ 5 Laboratuvar kazalar n ve kazalar n önlenmesi için al nacak tedbirleri aç klamak. Laboratuvarlarda en s k karfl lafl lan laboratuvar kaza türleri; yang nlar, patlamalar, kimyasal ve s sal yanmalar, yan klar, kesikler, kimyasallar n solunmas, vücuda emilimi (yutulmas ) ve zehirlenmelerdir. Laboratuvar kazalar en çok dikkatsizlikten ve denetimsizlikten kaynaklan r. Laboratuvarda çal fl rken tüm güvenlik önlemlerinin al nm fl olmas na dikkat edilmeli ve denetimli çal fl lmal d r. Kimya laboratuvarlar nda herhangi bir kaza olay ile karfl lafl ld nda pani e kap lmadan ve so ukkanl bir flekilde hemen laboratuvar sorumlusuna haber verilmelidir. Ciddi laboratuvar kazalar nda ilk yap lmas gereken fley t bbi yard m almakt r. T bbi yard m gelene kadar kazazedenin nabz kontrol edilmeli, gerekiyorsa suni solunum yapt r lmal, yaral bölgedeki giysisi kesilerek ç kart lmal, a z nda herhangi bir fley varsa ç kart lmal ve dilinin bo az na kaçmas önlenmelidir. A MAÇ 6 Deney sonuçlar n yorumlay p rapor haline getirmek. Laboratuvarda deney s ras ndaki gözlem ve veriler, düzenli bir flekilde deftere kaydedilmeli ve sonra bunlar yorumlan p rapor haline getirilmelidir. Deney raporunda; deneyin amac, deneyle iliflkili olan kuramsal bilgi, deneyin yap - l fl, deneyin yap l fl nedeni ve beklenen sonuç belirtilmelidir.

30 20 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m 1. Afla dakilerden hangisi, bir bilimsel çal flman n temellerinden biri de ildir? a. Gözlem b. Deney c. Kuram d. Gerçeklere dayanmama e. S n flama 2. Afla dakilerden hangisi, do rudan kimyan n konusu ile ilgili de ildir? a. Maddenin yap s b. Maddenin bileflimi c. Maddenin bilefliminde meydana gelen de iflimler d. Maddenin kimyasal özellikleri e. Do a olaylar 6. Afla dakilerden hangisi, kimyasal bir s v y ölçmek için kullan l r? a. Terazi b. Mezür c. Çeker ocak d. Is t c e. Yang n söndürücü 7. Afla daki sembollerden hangisi patlay c anlam ndad r? a. 3. Afla dakilerden hangisi, bir kimya laboratuvar nda kesinlikle yap lmamas gerekenlerden biridir? a. Laboratuvar önlü ü giymek b. Laboratuvarda koflmak c. Kapal ayakkab giymek d. Koruyucu gözlük takmak e. Laboratuvara saçlar k sa olarak gelmek 4. Afla dakilerden hangisi, bir kimya laboratuvar için güvenlik ekipman de ildir? a. Yang n söndürücüler b. Yang n battaniyesi c. Acil ç k fllar d. lkyard m dolab e. Laboratuvar çal flma masas 5. Afla dakilerden hangisinin bir kimya laboratuvar nda yap lmas uygundur? a. Reaktif kab üzerindeki etiketi dikkatle okumak b. Kimyasallara elle dokunmak c. Kimyasallar n tad na bakmak d. Cam malzemeleri yiyecek kab olarak kullanmak e. Bir fley yiyip-içmek b. c. d. e.

31 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar Afla dakilerden hangisi, kimya laboratuvarlar ndaki ilkyard m dolab nda bulunmas gereken malzemelerden biri de ildir? a. Sarg bezi b. Hidroklorik asit c. Dezenfekte edici d. Vazelin e. Yan k kremi 9. Afla dakilerden hangisi, kimya laboratuvarlar nda en çok karfl lafl lan tehlikeli laboratuvar kazalar ndan biri de ildir? a. Laboratuvar önlü üne su dökülmesi b. Patlamalar c. leri derecede yan klar d. Zehirlenmeler e. Yang nlar 10. Afla dakilerden hangisi, bir kimya laboratuvar nda zehirlenme olay meydana geldi inde yap lmas gerekenlerden biri de ildir? a. T bbi yard m almak b. Kazazedeyi aç k havaya ç karmak c. Kazazedenin oksijenle iliflkisini kesmek d. Kazazedeye kusmas için sabunlu veya tuzlu su içirmek e. Kazazedenin midesini boflaltmas na yard mc olmak Yaflam n çinden Kimya Laboratuvarlar nda Gerçekleflmifl Patlamalara Baz Örnekler Bu bölümde kimya laboratuvarlar nda gerçekleflmifl olan üç farkl patlama olay ndan bahsedilecektir. 1. Polis raporlar na göre 02 Mart 1984 Cuma günü Manhattan daki LaGuardia Community Koleji nde kimya laboratuvar nda meydana gelen patlama sonucu biri a r olmak üzere dört ö renci yaralanm flt. Yan c olan ve kaynama noktas çok düflük olan ve oda s cakl nda h zla buharlaflabilen eteri bir ö rencinin 1 L lik bir behere koyup üstü aç k bir flekilde tafl mas s ras nda düflürmesi ve o s rada aç k olan bir Bunzen bekinden laboratuvar n alev almas kazan n nedeni olarak belirtilmiflti. Ö rencilerden a r yaralanm fl olan Julia Avalos, Manhattan daki New York Hastanesi nin yan k birimine kald r lm flt. Di- er ö renci Marco Celallos da ayn hastaneye kald - r lm fl ve durumu iyiydi. 3. ö renci hastanede ayakta, 4. ö renci ise olay yerinde yine ayakta tedavi edilmifllerdi. Kaynak: res=9b05e5d91439f931a35750c0a Doçent Dr. Joseph L. Thomas n California eyaletinde bulunan California State Üniversitesi nin Fen Fakültesi Kimya Bölümü kimya laboratuvar nda 18 Mart 2000 Cuma günü hidroklorik asit çözeltisi ile ya s tmas s ras nda bir patlaman n oldu u rapor edilmiflti. California eyaleti bas n sözcüsü Paula Selleck e göre olayda hiç kimsenin yaralanmamas bir flans idi. Patlamaya s tma sonucu deney balonunun çatlamas n n neden oldu u ve etrafa s cak buhar ve asit dumanlar n n yay lm fl oldu u, binan n tavan na ve yerlere dumanlar n s çrad, Kimya Bölüm Baflkan John Olmsted taraf ndan aç kland. Kaynak: 3. Di er bir patlama fleklindeki laboratuvar kazas n n da 23 Mart 2007 Cuma günü Galler in güneyinde bir okulda kimya laboratuvar nda ö retmenin yapt, ö rencilerin ise izledi i deney s ras nda gerçekleflti- i BBC taraf ndan rapor edilmiflti. Patlama sonucu ö retmen ve dört ö rencinin kimyasallar n etkisi alt nda kald ve sadece tedbir amaçl olarak Prince Charles Hastanesi ne kald r ld Caerphilly Beledi-

32 22 Kimya Laboratuvar Teknikleri yesi bas n sözcüsü taraf ndan aç klanm flt. Sözcü, ö retmen ve ö rencilerin nefes almakta güçlük çektiklerini, k yafetlerine kimyasallar n döküldü ünü ve bunlar hemen bol su ile y kad klar n belirtti. Daha sonra itfaiye ekibi taraf ndan çevre temizlenmifl ve kimya laboratuvar güvenli olana dek havaland r lm flt. Kaynak: /2/hi/uk_news /uk_news/wales/south_east/ stm Bu ve benzeri laboratuvar kazalar ndan korunmak için daha önceden bu ünitede de inilen Kimya Laboratuvarlar nda Uyulmas Gereken Kurallar ve Güvenli Çal flma konusunu dikkatlice okuyup kavramaya çal flmal - s n z. Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. d Yan t n z yanl fl ise, Girifl bölümünü yeniden gözden geçiriniz. 2. e Yan t n z yanl fl ise, Girifl bölümünü yeniden gözden geçiriniz. 3. b Yan t n z yanl fl ise, Kimya Laboratuvarlar nda Uyulmas Gereken Kurallar ve Güvenli Çal flma konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. e Yan t n z yanl fl ise, Kimya Laboratuvarlar nda Uyulmas Gereken Kurallar ve Güvenli Çal flma konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. a Yan t n z yanl fl ise, Kimya Laboratuvarlar nda Uyulmas Gereken Kurallar ve Güvenli Çal flma konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. b Yan t n z yanl fl ise, Kimya Laboratuvarlar nda Uyulmas Gereken Kurallar ve Güvenli Çal flma konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. c Yan t n z yanl fl ise, Kimyasallarla lgili Tehlike Sembolleri ve Sembollerin Anlamlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. b Yan t n z yanl fl ise, Laboratuvar Kazalar ve Önlenmesi için Al nmas Gereken Tedbirler konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. a Yan t n z yanl fl ise, Laboratuvar Kazalar ve Önlenmesi için Al nmas Gereken Tedbirler konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. c Yan t n z yanl fl ise, Laboratuvar Kazalar ve Önlenmesi için Al nmas Gereken Tedbirler konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 ster yasa isterse model, kuram veya prensip olsun, hepsinin ortak amac, edinilen bilgileri sistemlefltirmek ve bilimin geliflmesini sa lamakt r. S ra Sizde 2 Laboratuvara uzun saçlarla gelinmemeli, e er gelinmifl ise saçlar arkaya toplanmal d r. Çünkü uzun saçlar özellikle alevden veya zararl kimyasallardan kolayca etkilenmekte ve ö rencinin yanmas vb. tehlikeli olaylara neden olabilmektedir. S ra Sizde 3 Sodyum metali gibi çok reaktif maddeler su ile etkileflti inde h zla patlarlar ve bu nedenle sudan uzak tutulmal d rlar. S ra Sizde 4 Olas bir yang n önlemek için laboratuvarlarda bulunmas gereken gereçler; havlu, yang n alarm, yang n söndürücü, yang n battaniyesi, yang n hortumu, acil dufl, kovalarda kum vb. dir. S ra Sizde 5 Yang n s ras nda veya herhangi bir flekilde toksik veya tahrifl edici maddelerin etkisinde kalan ö renci hemen laboratuvar d fl na ç kar l p temiz hava almas sa lanmal d r. S ra Sizde 6 Patlay c özelli i hakk nda hiçbir ön bilgimiz olmayan maddelerin incelenmesinde; maddeden çok az bir miktar spatülle al n p, spatül üzerinde s t l r ve s tma sonucu maddenin patlay c özelli i olup-olmad kolayca belirlenir.

33 1. Ünite - Kimya Laboratuvarlar nda Güvenlik ve Genel Kurallar 23 Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Aikens, D.A., Bailey, R.A., Giachin, G.G., Moore, J.A. and Tomkins, R.P.T. (1978). Integrated Experimental Chemistry. Vol 1. Principles and Techniques. Boston: Ally and Bacon Inc. Anonim. (2007). Merck Laboratuvar El Kitab. Ankara: Baflak Matbaac l k ve Tan t m Hizmetleri Ltd. fiti. Berlow, P.P. and Routh, J.I. (1982). Laboratory Manual for Introduction to the Chemistry of Life. New York: Saunders College Publishing. Bilgiç, O., Ünal, P. ve Gürbüz, E. (1986). Genel Kimya Laboratuvar Teksiri. Eskiflehir: Anadolu Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü Yay nlar. Brewster, R.O., Vanderwerf, C.A. and McEven, W.E. (1977). Unitized Experiments in Organic Chemistry (4th ed.). New York: D. Van Nostrand Company. CRC Handbook of Chemistry and Physics (90th ed.). (2009). (Lide, D.R. (Ed.)). Florida: CRC Press. Çimen, Y. (2009). Genel Kimya (Türk, H. (Ed.)). Madde, Atomlar, Moleküller ve yonlar. Eskiflehir: Anadolu Üniv. Yay nlar. Erdik, E., Obal, M., Yüksek fl k, N., Öktemer, A. ve Pekel, T. (2000). Denel Organik Kimya (3. Bask ). Ankara: Ankara Üniv., Fen Fakültesi Döner Sermaye flletmesi Yay nlar, Yay n No: 44. Fessenden, R.J. and Fessenden J.S. (1983). Techniques and Experiment for Organic Chemistry. Boston: Willard Grant Press. Güler, H., Sarayd n, D. ve Ulusoy, U. (1996). Genel Kimya Laboratuvar (2. Bask ). Ankara: fiahin Matbaas. Eriflim Tarihi: 05/03/ Eriflim Tarihi: 09/03/ Eriflim Tarihi:10/03/ Eriflim Tarihi: 28/02/2009. Jones, M.M., Netterville, J.T., Johnston, D.O. and Wood, J.L. (1976). Laboratory Manual for Chemistry, Man and Society. Philadelphia: W.B. Saunders Company. Kenkel, J. (2000). Chemistry-An Industry-Based Laboratory Manual. Florida: CRC Lewis Publishers. Metcalfe, H.C., Williams, J.E. and Castka, J.F. (1966). Modern Chemistry. New York, Toronto, London: Holt, Rinehard and Winston Inc. Nord, N.A. and Howard, J. (2006). School Chemistry Laboratory Safety Guide. Bethesda: US. Consumer Product Safety Comission (CPSC) Publication, No: 390. Sar kahya, Y., Sar kahya, F., Özkalay, Y., Kay nova, N., Çelebi, S. ve Soykan, S. (1986). Genel Kimya Laboratuvar Notlar (3. Bask ). Bornova/ zmir: Ege Üniv. Yay nlar, Yay n No:41. Toon, E.R. and Ellis, G.L. (1973). Laboratory Experiments for Foundations of Chemistry. New York, Toronto, London, Syndey: Holt, Rinehard and Winston Inc. Vorobyova, O.I., Dunaeva, K.M., Ippolitova, V.I. and Tamm, N.S. (1987). Practical Inorganic Chemistry. Çev. G. Leib, (Spitsyn, V.I., (Ed.)). Moscow: Mir Publishers. Williams, A.L., Richardson, R.W., DeBey, H.J., Kelley, L.A. and Lien, O.G. (1978). Introduction to Laboratory Chemistry: General (2nd ed.). USA: Addison-Wesley Company. Zor, D.L. (1999). Laboratuvar Uygulamalar ve Fen Ö retiminde Güvenlik. (Zor, M. (Ed.)). Kimyasallarla Güvenli Çal flma Esaslar (ss ). Eskiflehir: Anadolu Üniv. Yay nlar.

34 2K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Deneysel çal flmalarda kullan lan laboratuvar araç-gereç ve malzemelerini tan yabilecek, Laboratuvarda kullan lan cam malzemelerin kesilmesini ve bükülmesini gerçeklefltirebilecek, Cam malzemeleri temizleyebilecek, Deneysel çal flmalarda hacim, s cakl k ve kütle ölçümlerinde kullan lan cihazlar tan yabilecek, Laboratuvarda s tma amac yla kullan lan cihazlar ve bunlar n özelliklerini aç klayabilecek, Kar flt rma için kullan lan cihazlar tan yabilecek, Çeker ocaklar kullanabilecek, Basit deney düzene i kurabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Laboratuvar malzemeleri Hacim ölçümü S cakl k ölçümü Kütle ölçümü Denetimsiz s t c lar çerik Haritas Denetimli s t c lar Kar flt r c lar Çeker ocak Deney düzene i Kimya Laboratuvar Teknikleri Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar G R fi LABORATUVARDA KULLANILAN BAfiLICA MALZEMELER CAM BORULARIN KES LMES VE BÜKÜLMES CAM MALZEMELER N TEM ZLENMES VE KURUTULMASI ÖLÇME YÖNTEMLER ISITMA YÖNTEMLER KARIfiTIRMA YÖNTEMLER ÇEKER OCAKLAR DENEY DÜZENE HAZIRLANMASI

35 Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar G R fi Kimya laboratuvarlar nda (Laboratuvar tan m için Ünite 1 e bak n z.) temel ifllemlerde (hacim, s cakl k, kütle ölçümleri, s tma vb.), analitik ifllemlerde, organik ve inorganik sentezler gibi farkl amaçlara yönelik yap lan çal flmalarda pek çok araçgereç ve malzeme kullan lmaktad r. Bu ünitede genel olarak bu malzemelere ve kullan mlar na de inilecek ve ilerleyen ünitelerde deneysel çal flmalarda bunlar n kullan mlar irdelenecektir. LABORATUVARDA KULLANILAN BAfiLICA MALZEMELER Kimya laboratuvarlar nda e itim veya araflt rma amac yla yap lan deneylerde; cam, porselen, metal, plastik, lastik ve tahta gibi farkl materyallerden yap lm fl birçok malzeme kullan lmaktad r. Cam Malzemeler Temel laboratuvar ifllemlerinin gerçeklefltirilmesi ve deney düzeneklerinin kurulmas s ras nda genellikle cam malzemeler kullan lmaktad r. Cam malzemelerin; borosilikat, silisyum veya soda cam ndan (adi cam) yap lm fl olan türleri bulunmaktad r. Soda cam ; düflük erime s cakl na sahip oldu u için bek alevinde yap lan s tmalara dayan kl de ildir ve kolayca çatlayabilir. Borosilikat camlar; kimyasal maddelere, s l floklara ve bölgesel s tmalara karfl daha dayan kl ve daha sa lam olduklar için soda cam na tercih edilirler. Borosilikat cam; pyrex, hysil, davisil vb. isimlerle de bilinmektedir. fiekil 2.1 de laboratuvarlarda s k kullan lan baz cam malzemeler görülmektedir.

36 26 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 2.1 Laboratuvarda s k kullan lan baz cam malzemeler. Deney tüpü Beher Erlen Nuçe erleni Balon Saat cam Huni Ay rma hunisi Damlatma hunisi Goche krozesi Reaktif fliflesi Damlatma fliflesi So utucu Desikatör Vezin kab Petri kab Kalitatif (nitel) analiz; madde miktar na dayanmayan sadece bir maddenin ne oldu unu anlamaya yönelik yap lan analizdir. Kantitatif (nicel) analiz ise madde miktar n n ölçülmesine dayan r. fiekil 2.1 de görülen cam malzemelerin özellikleri ve kullan mlar k saca afla - da özetlenmektedir. Deney tüpü: Deney tüpü; atefle dayan kl payreks (pyrex) camdan yap lm fl, içi bofl, silindirik ve farkl boyutlarda olan cam malzemedir. Deney tüpünün çöktürme amaçl çal flmalarda kullan lan türlerine santrifüj tüpü denir. Bu tüplerin alt k s mlar santrifüj cihaz n n haznesine oturacak flekilde koniktir (Santrifüjleme ifllemi için Ünite 3 e bak n z.). Beher: Beher; silindirik formda, dibi düz ve üst k sm s v aktar m n kolaylaflt rmak için oluklu biçimde olan cam malzemedir. Hacmi 5 ml den 5 L ye kadar de- iflebilen beherler, genellikle kar flt rma ve s tma ifllemlerinde kullan lan ölçekli kaplard r. Erlen (Erlenmayer): Erlen; dar a zl, konik ve çeflitli hacimlerde bulunan ölçekli cam malzemedir. Titrasyon, buharlaflt rma amaçl kaynatma ve genel amaçl laboratuvar ifllemlerinde s kça kullan l r. Nuçe erleni: Nuçe erleni; boyun k sm nda bulunan yan ç k fl uzant s ile vakuma ba lanarak k sa sürede süzme iflleminin gerçeklefltirilmesi amac yla kullan lan özel tür erlendir. Bunlara Büchner erleni ad da verilir. Balon: Alt k sm bombeli, üst k sm nda ise uzun veya k sa bir boyun olan balonun dibi düz veya yuvarlak ve tek veya birden çok boyunlu olan türü vard r. Geometrik yap lar ndan dolay dibi yuvarlak olanlar bas nç ve s cakl k de iflimlerine daha dayan kl d r. Çeflitli hacimlerde bulunan balonlar özellikle organik kimya laboratuvarlar nda s t c mantolar (Is t c mantolar için Is tma Yöntemleri konusuna bak n z.) üzerinde yap lan s tma ifllemlerinde kullan l rlar. Bek alevinde s t lmalar s ras nda altlar na amyant tel konulur. Saat cam : Saat cam ; hafif iç bükey, yuvarlak ve farkl çaptaki cam malzemedir. Genellikle üzerine kat madde konularak tart m ifllemlerinde kullan lan saat cam, s tma ifllemleri s ras nda s çramay engellemek için, beher gibi a z aç k cam kaplar n üzerini kapatma amac yla da kullan l r. Huni: Huni; süzme ifllemlerinde ve kaplara s v aktarmada kullan lan farkl çaptaki malzemedir. Kalitatif (nitel) ve kantitatif (nicel) analizler için kullan lan iki farkl türü vard r. Kalitatif huninin boyun k sm k sa, kantitatiflerinki ise daha

37 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar uzundur. Süzme ifllemlerinde süzgeç ka tlar ile birlikte kullan l r (Süzme ifllemi için Ünite 3 e bak n z.). Ay rma hunisi: Ay rma hunisi; iki s v faz n ayr lmas iflleminde [S v -s v özütlemesi (ekstraksiyonu) için Ünite 3 e bak n z.] kullan lan gövdesi bombeli, alt ucu teflon veya cam musluklu malzemedir. Damlatma hunisi: Damlatma hunisi; tepkime kaplar na belirli h zda s v aktarmaya yarayan, silindirik yap da ve alt k sm nda s v ak fl n denetlemek için musluk bulunan cam malzemedir. Goche krozesi: Goche krozesi; süzme ifllemlerinde süzgeç ka d ile tepkimeye girebilecek asit ve baz çözeltilerinin süzülmesinde kullan lan, alt k sm nda s k flt r lm fl cam süzgeç bulunan malzemedir. Reaktif fliflesi: Reaktif fliflesi; laboratuvarda bulunan asit-baz çözeltileri, organik çözücüler vb. gibi tüm s v lar n içine konularak sakland ve kimyasal maddelere karfl dayan kl cam malzemeden yap lm fl kapakl flifledir. Damlatma fliflesi: Damlatma fliflesi; renkli veya renksiz camdan yap lm fl ve üst k sm nda damlamay sa lamak için bir oluk bulunan flifledir. Bu flifle, özellikle indikatörlerin saklanmas nda kullan l r. So utucu: Buharlaflarak gaz haline geçen bir maddenin tekrar s v hale geçirilmesi amac yla kullan lan so utucunun; düz so utucu, bo umlu so utucu, spiralli so utucu, parmak so utucu vb. gibi farkl tipte olan türleri vard r. Bunlar iç içe geçmifl iki camdan oluflurlar. ç k s mda bulunan cam n d fl yüzeyinden so utma suyu, di erinden ise yo unlaflan madde geçer. So utucunun ba lant yeri rodajl d r ve balonlar n üzerine tak larak kullan l r. Desikatör: Desikatör; kimyasal maddeleri nemden korumak ve kurutucu kimyasallar n korunmas n sa lamak için kullan lan genifl ve kapakl cam kapt r. ç k sm nda porselen bir tabla bulunur. Tablan n alt na susuz kalsiyum klorür, fosforpentaoksit gibi nem tutucu maddeler konur. Nemden korunacak madde ise uygun bir kap içine konularak tablan n üstüne yerlefltirilir ve desikatörün kapa s k ca kapat l r. Desikatörün hava geçirmesini engellemek ve kolay aç labilmesini sa lamak için kapak k sm na vazelin sürülür. Vezin kab : Vezin kab ; kat kimyasal madde konulan kapakl cam malzemedir. Petri kab : Petri kab ; kat maddelerin tafl nmas ve tart lmas nda kullan lan ve iç içe geçen iki camdan oluflan kapt r. 27 Reaktif fliflelerinin koyu kahverengi olanlar na amber flifleler denir ve bunlar özellikle fl k hassasiyeti olan kimyasal maddelerin saklanmas nda kullan l r. Rodaj, cam n elmas tafl ile t rafllama ifllemine u rat lmas sonucu keskin uçlar n n afl nd r lm fl halidir. Porselen Malzemeler Porselen malzemeler yüksek s cakl klara karfl camdan daha dayan kl olduklar için özellikle f r nlarda yap lan k zd rma ifllemlerinde kullan l rlar. Laboratuvarlarda çeflitli amaçlar için kullan lan, porselenden yap lm fl baz malzemeler fiekil 2.2 de görülmektedir. fiekil 2.2 Porselen malzemeler. Kroze Büchner hunisi Havan Havan eli Kapsül

38 28 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 2.3 Metal malzemeler. Kroze: Kroze; f r nlarda yap lan k zd rma ifllemlerinde, bek alevinde kat maddelerin s t lmas nda, s v maddelerin buharlaflt r lmas ifllemlerinde kullan lan s rlanm fl malzemedir. Kapakl ve kapaks z olarak kullan labilir. Büchner hunisi: Vakumda süzme yaparken Büchner hunisi ad verilen, iç k sm delikli porselen huni kullan l r. Süzme s ras nda huni, bir vakum erleninin üzerine oturtulur ve huninin delikli yüzeyinin üzerine bir süzgeç ka d (Süzgeç ka - d ve süzme ifllemi için Ünite 3 e bak n z.) yerlefltirilerek süzme gerçeklefltirilir. Havan ve eli: Kat maddeleri ezerek toz haline getirmek için kullan lan havan genellikle porselenden yap lm flt r, fakat cam ve çelik gibi malzemeden yap lm fl olanlar da vard r. Havanda ezme ifllemi için havan eli kullan l r. Kapsül: Kapsül; a z k s mlar genifl, dipleri dar ve çeflitli büyüklüklerde bulunan kapt r. Kat veya s v maddelerin s t lmas iflleminde kullan l r. Metal Malzemeler Metal malzemeler, laboratuvarda deney düzeneklerini kurmada destekleyici ve tutturucu olarak kullan lan malzemelerdir. Bunun yan nda laboratuvarlarda farkl kullan m amac olan pek çok metal malzeme bulunmaktad r (fiekil 2.3). Spatül Pens Spor K skaç K skaç tutucu Büret k skac Halka Saç ayak Amyant tel Kil üçgen Tüplük Laboratuvar krikosu Metal kroze Mantar delici F rça Spatül: Özellikle toz veya partikül halindeki kimyasal maddeleri almak için kullan lan metal kafl klara spatül denir. Spatüllerin bir taraf oluklu, di er taraf düz olan türleri en çok kullan lanlar d r. Bunun yan nda farkl flekillerde spatül çeflitleri de bulunmaktad r. Pens: Genellikle elle do rudan tutulmamas gereken malzemeler için kullan - lan c mb z fleklindeki metalik malzemeler pens olarak bilinirler. Spor: Spor; deney düzeneklerinin kurulmas ve sabitlenmesi s ras nda k skaç, halka gibi metallerin tutturuldu u, alt k sm nda metal bir ayak ve buna monte edilmifl metal bir çubuktan oluflan malzemedir. K skaç ve k skaç tutucu: Deney tüplerinin ve so utucular n sporlara tutturulmas nda kullan lan, uç k s mlar pençeli k skaçlar, k skaç tutucu (nivo) ad verilen ba lant parçalar yard m yla sporlara monte edilirler.

39 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 29 Büret k skac : Büret k skac ; büretin spora tutturulmas nda kullan lan özel tipte k skaçt r. Büret k skac spora do rudan monte edilebilir, tutucu (nivo) kullanmaya gerek yoktur. Halka: Halka; süzme iflleminde cam huninin ve özütleme (ekstraksiyon) ile ay rma ifllemlerinde ay rma hunisinin sabit biçimde durmas n sa lamak amac yla kullan lan metal malzemedir. Saç ayak (Üç ayak): Üç adet aya bulunan ve s tma iflleminde üzerinde s tma yap lan metal malzemedir. Amyant tel: Amyant tel; kapsül ve beher gibi kaplar n bek alevinde s t lmas nda kullan lan ve saç ayak üzerine konulan, ortas nda amyant bulunan tellerle örülmüfl malzemedir. Kil üçgen: Kil üçgen; krozenin s t lmas iflleminde kullan lan, üçgen k sm s ya dayan kl kilden yap lm fl ve uçlar metal olan malzemedir. Tüplük: Deney tüplerinin içine konuldu u ve yuvarlak bölmeleri olan metal malzemedir. Laboratuvar krikosu: Laboratuvarda düzeneklerin yükseltilmesi veya alçalt lmas için kullan lan kriko fleklindeki metal malzemedir. Metal kroze: Kimyasal tepkimelere ve s ya dayan kl nikel, platin ve demirden yap lm fl metal kroze, genellikle yüksek s cakl klarda yükseltgeme ve kül tayini ifllemlerinde kullan l r. Mantar delici: Mantar delici; laboratuvarlarda mantar t palar n delinmesi iflleminde kullan lan malzemedir. F rça: F rça; deney tüpleri, beher, balon vb. laboratuvar malzemelerinin temizli inde kullan lan ve ucunda plastik k llar bulunan malzemedir. Plastik, Lastik ve Tahta Malzemeler Kimya laboratuvarlar nda plastik, lastik ve tahta materyallerden yap lm fl çeflitli malzemeler bulunur. Bunlar n en çok kullan lanlar fiekil 2.4 de görülmektedir. fiekil 2.4 Laboratuvarlarda en s k kullan lan plastik, lastik ve tahta malzemeler. Piset Puar Mantar t pa Kauçuk t pa Tahta mafla Piset: Piset; y kama (cam malzemelerin y kanmas ve süzme iflleminde, süzgeç ka d üzerindeki maddenin y kanmas vb.) ve çözelti haz rlama ifllemleri gibi saf suyun kullan ld her türlü laboratuvar çal flmalar nda kullan lan plastik malzemedir. Kullan rken dik olarak tutulmas gereken piset, orta k sm ndan s k larak tepesindeki plastik borudan su ç k fl sa lan r. Puar: Puar; cam pipetlerin içine s v doldurmak için kullan lan lastik pompad r. Kullan m s ras nda üst k sm ndaki bombenin s k larak puar n havas n n al nmas gerekir, aksi halde s v çekme ifllemi gerçekleflmez. Mantar t pa: Mantar t pa; konik veya silindirik flekilde, kimyasallara ve s ya dayan kl hava geçirmez kapakt r.

40 30 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kauçuk t pa: Kauçuktan yap lm fl t pa; mantar t paya göre daha dayan ks z, fakat hava geçirmezli i daha iyidir. Tahta mafla: Tahta mafla; s cak cam, porselen ve metal malzemelerin tutulmas nda kullan lan alettir. SIRA S ZDE 1 Beher, erlen, balon, kroze, ay rma hunisi, mezür, spor ve saç ayak flekillerini çiziniz. CAM BORULARIN KES LMES VE BÜKÜLMES Basit deney düzeneklerinin kurulmas s ras nda iki ucu aç k cam borular kullan l r. Cam borular kesilerek istenilen uzunlukta parçalar elde edilebilir. Kesme iflleminde ilk olarak kesilecek yerin bir cam kesece i veya e e ile çizilmesi gerekir [fiekil 2.5 (a)]. Daha sonra baflparmaklar çizilen bölüme yak n bir konuma getirilir ve borunun iki taraf tutulur [fiekil 2.5 (b)]. Baflparmaklarla cama kuvvet uyguland nda cam, çizilen k s mdan düzgün olarak kesilir. Kesme ifllemi tamamland ktan sonra cam n uçlar n düzlefltirmek için cam boru bek alevine tutulur ve sürekli döndürerek s t l r; böylelikle kesik uçlar düzlefltirilir [fiekil 2.5 (c)]. fiekil 2.5 Cam borular n kesilmesi. (a) (b) (c) Cam borular n bükülmesinde; cam borunun bükülecek k sm bek alevine tutularak cam iyice yumuflayana kadar kendi ekseni etraf nda döndürülür [fiekil 2.6 (a)]. Daha sonra boru alevden çekilerek birkaç saniye s n n düzgün bir flekilde da- lmas beklenir ve istenilen flekle gelene kadar boru bükülür. Cam n so uyup sertleflmesi için bir süre bu konumda tutularak beklenir [fiekil 2.6 (b)]. fiekil 2.6 Cam borular n bükülmesi. (a) (b)

41 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 31 CAM MALZEMELER N TEM ZLENMES VE KURUTULMASI Laboratuvar ifllemlerinde kullan lacak cam malzemelerin temiz ve kuru olmas çok önemlidir. Temiz olmayan cam malzemeler deney sonuçlar n n hatal olmas na neden olur. Cam malzemelerin temizli inde toz veya s v deterjan kullan larak, bir f rça yard m yla cam malzeme iyice f rçalan r. Böylece suda çözünen kirlilikler kolayl kla temizlenir. Kirli maddeler uzaklaflt r ld ktan sonra çeflme suyu ile y kanan cam malzeme, çeflme suyundan gelen safs zl klar n uzaklaflt r lmas için mutlaka saf sudan geçirilmelidir. Y kama ifllemi bittikten sonra cam malzeme ya temiz bir bez ya da kurutma ka d üzerine veya etüve konularak (~110 C) kurutulur. Cam malzemeler kullan ld ktan sonra hemen y kanmal d r. Çeflme suyu ile y kand ktan sonra, cam malzemeler mutlaka saf sudan geçirilmeli ve kurutulmal d r. D KKAT Suda çözünmeyen baz organik ve inorganik kirlilikleri deterjanla temizlemek yeterli olmayabilir. Bu durumda özel deriflimlerde haz rlanan yükseltgeyiciler, asit çözeltileri ve organik çözücüler kullanmak gerekir. Bunlara genel olarak y kama çözeltileri denir. Y kama çözeltileri ile çal fl rken çok dikkatli olunmas gerekir. Bu çözeltiler cilde s çrad - nda ciddi yan klara sebep olabilirler. Bu durumda ilk tedbir olarak s çrama olan bölgenin bol su ile y kanmas gerekir (Kimyasallar n cilde veya vücudumuza s çrad nda neler yap lmas gerekti i ile ilgili detayl bilgiyi Ünite 1 de bulabilirsiniz.). Laboratuvarlarda en çok kullan lan y kama çözeltileri afla da verilmifltir. Kromik Asit Çözeltisi: 6 g potasyum dikromat (K 2 Cr 2 O 7 ) n 100 ml sülfürik asit (H 2 S0 4 ) içerisinde çözünmesi ile haz rlan r. Turuncu renkli olan kromik asit çözeltisinin rengi yeflile dönünceye kadar kullan labilir. Yeflil renge dönüflmesi asidin yükseltgeme özelli ini yitirdi inin göstergesidir. Bu durumda çözelti tekrar kullan lamaz. Bazik Potasyum Permanganat Çözeltisi: 10 g potasyum permanganat (KMnO 4 ) ve 10 g sodyum hidroksitin (NaOH) 100 ml saf suda çözünmesi ile haz rlan r. Menekfle renkli bazik permanganat çözeltisinin rengi koyu kahverengiye dönene kadar kullan labilir. Kral Suyu: 3 hacim deriflik hidroklorik asit (HCl) ile 1 hacim deriflik nitrik asit (HNO 3 ) çözeltilerinin kar flt r lmas ile haz rlan r (Örne in; 300 ml HCl ile 100 ml HNO 3 kar flt r larak haz rlanabilir.). Laboratuvarda kullan lan temizlik çözeltilerinden kral suyu, bazik potasyum SIRA S ZDE permanganat ve kromik asit çözeltilerini nas l haz rlars n z? Asit-Baz Banyolar : Temizlenmesi zor olan cam malzemeleri, DÜfiÜNEL M bir süre asit-baz banyolar nda bekletmek gerekir. Asit banyolar deriflik sülfürik asit ile az miktarda nitrik asidin kar flt r lmas ile haz rlan r. Potasyum hidroksitin (KOH) SORUetil alkoldeki deriflik çözeltisi ise baz banyosu olarak kullan l r. D KKAT 2 D KKAT D KKAT D KKAT SIRA S ZDE DÜfiÜNEL M SORU D KKAT SIRA S ZDE SIRA S ZDE

42 32 Kimya Laboratuvar Teknikleri D KKAT Asit-baz banyolar ile çal fl rken çok dikkatli olunmal ve temizleme ifllemlerinde mutlaka koruyucu eldiven kullan lmal d r. Organik Çözücüler: Organik maddelerle yap lan deneylerde cam malzemeler organik madde kal nt lar ile kirlenir. Bu tür kirliliklerin su ile temizlenmesi zor oldu u için bunlar temizlemek için aseton, etil alkol, benzen, piridin, tetrahidrofuran vb. gibi organik çözücüler kullan l r. NTERNET Laboratuvar cam malzemelerinin temizlenmesi için daha detayl bilgiyi adresinde bulabilirsiniz. ÖLÇME YÖNTEMLER Laboratuvarlarda yap lan ölçme ifllemlerini genel olarak üç gruba ay rabiliriz. Bunlar; Hacim ölçümü, Kütle ölçümü, S cakl k ölçümüdür. fiekil 2.7 Hacim Ölçümü S v lar n ve gazlar n miktar n ölçme ifllemine hacim ölçümü denir. Hacim ölçümünün birimi metreküptür (m 3 ). Laboratuvarlarda genellikle desimetreküp biriminin karfl l olan litre (L) birimi tercih edilir. S v lar n hacim ölçümlerinde en çok; balon jojeler, mezürler, büretler, cam pipetler ve mikropipetler kullan l r (fiekil 2.7). Hacim ölçümünde kullan lan cam malzemeler. Balon joje Pipet Bullu pipet Mikropipet Mezür Büret Balon joje: Balon joje; alt k sm yuvarlak ve fliflkin, dibi düz, boyun k sm silindirik ve üst k sm kapakl ölçüm malzemesidir. Çeflitli hacimlerde olan türleri vard r (5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1000 ml vb.) ve ald klar s v miktarlar üzerlerinde yaz l d r. Boyun k sm nda kalibrasyon çizgisi vard r ve s v bu çizgiye kadar doldurulur. Balon jojeler çözelti haz rlama ve çözeltilerin belirli oranlarda seyreltilmesi ifllemlerinde kullan l rlar. Pipet: Bir çözelti içerisinden belli miktardaki s v y al p baflka bir kaba aktarma iflleminde kullan lan pipetlerin farkl kapasitede ve duyarl l kta olan türleri vard r. Pipet çeflitleri flunlard r: Cam pipetler: Cam pipetlerin, bullu (fliflkin) ve dereceli (taksimatl ) olmak üzere iki tipi vard r. Bullu pipetlerin ortas nda bul ad verilen fliflkin bir bölüm vard r. Bulun üzerinde bulunan çizgide al nabilecek s v hacmi yaz l d r.

43 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 33 Bu pipetler genellikle yüksek hassasiyet gerektiren çal flmalarda kullan l rlar. Di er bir cam pipet türü olan dereceli (taksimatl ) pipetlerin ise düz ve dar boflluklar vard r. Alabilecekleri hacim de erleri pipetin üst k sm nda yaz l d r. Bu pipetler yüksek hassasiyet gerektirmeyen ölçümlerde kullan l rlar. Cam pipetlerin farkl hacimlerde (1 ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml, 25 ml vb.) olan türleri vard r. Laboratuvarlarda kullan lan kimyasal maddelerin büyük bir k sm zararl ve zehirli oldu- u için asla bunlar a z n zla emerek pipet içine doldurmay n z. Mikropipetler: Mikropipetler otomatik olmalar ve çok küçük hacimler ( µl) için kullan labilmelerinin yan s ra tek kullan ml k plastik uçlar sayesinde temizlenmesi kolay oldu u için tercih edilen pipet türleridir. Bu pipetlerin ayarlanabilir ve sabit hacimli olan türleri vard r. Büret: Genellikle titrasyon iflleminde kullan lan büret duyarl hacim ölçümünün yap ld cam malzemedir. Büretin uç k sm nda cam veya teflon bir musluk bulunur. Bu sayede s v n n ak fl h z denetlenebilir. Farkl boyutlarda büretler vard r. Kapasitesi 2 ml veya daha küçük olan türlerine mikrobüret denir. Mezür: Mezür; yüksek hassasiyet gerektirmeyen hacim ölçümlerinde, özellikle bir kaptan di erine s v aktarma ifllemlerinde kullan lan, silindir biçiminde, ölçekli, cam veya propilenden yap lm fl malzemedir. Erlen, beher ve balon gibi cam malzemeler belirli hacimlere sahip olmalar na karfl n, hacmi kabaca gösterirler. Bu nedenle hassas ölçümlerde kullan lmazlar. Ölçekli cam malzemelerde hacim ölçümü yap l rken baz noktalara dikkat etmek gerekir. Bunlar; Kullan lacak cam malzemenin temizli i çok önemlidir. Temiz olmayan malzeme ile çal flmak deney sonuçlar nda hatalara yol açar. Bu yüzden kullan lacak olan cam malzemeler deterjanla temizlendikten sonra kromik asit çözeltisi ve ard ndan musluk suyu ile y kanmal ve sonra da saf sudan geçirilmelidir. Bürete s v doldurma iflleminde s v, bir huni yard m yla bürete üstten konulmal, bu s rada büretin muslu u kapal olmal d r. Daha sonra büretin muslu u aç lmal, bu s rada büretin alt ucu ile musluk k sm aras nda hava kabarc kalmamas na dikkat edilmelidir. Musluk k sm n n havas al nd ktan sonra büret s f r çizgisine kadar doldurulmal d r. Büret muslu unun s v ak tmamas için musluk k sm vazelinlenmelidir. Çap küçük olan cam malzemelerde yüzey geriliminin etkisiyle s v yüzeyinde bir kavis oluflur. Bu kavisin üst yüzeyine menisküs çizgisi denir. S v, içine konuldu u kab n çeperlerini slat yorsa menisküs konkav (iç bükey), slatm yorsa konvekstir (d fl bükey). Ölçüm yaparken menisküs çizgisi mutlaka göz hizas na getirilmelidir. Renksiz s v lar n (su gibi) ölçümünde menisküs çizgisinin alt [fiekil 2.8 (a)], renkli s v larda (potasyum permanganat gibi) ise üstü okunmal d r [fiekil 2.8 (b)]. D KKAT Titrasyon; belirli deriflimdeki bir çözelti ile deriflimi bilinmeyen bir çözeltinin derifliminin bulunmas ifllemine denir. D KKAT

44 34 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 2.8 Bürette hacim okunmas : (a) Renksiz s v larda, (b) Renkli s v larda. (a) (b) Hacim ölçümünde kullan lacak olan s v n n s cakl ölçüm malzemesinin kalibrasyon s cakl n n (genellikle 20 C) üstünde olmamal d r. Gazlar n hacim ölçümünde genellikle bir ucu kapal ve ölçekli olan gaz büretleri kullan l r. Bununla birlikte duyarl hacim ölçümü için gaz fl r ngalar veya gaz ölçüm tüplerinin kullan lmas daha uygundur. SIRA S ZDE 3 Renksiz bir s v ile titrasyon ifllemi yap l rken büretten hacim okumas nas l yap l r, çizerek gösteriniz. Kütle Ölçümü Kütle, madde miktar n n ölçüsüdür. Kütle ve a rl k kavramlar s k s k birbiriyle kar flt r l r. A rl k, maddenin üzerine etki eden yerçekimi kuvvetidir. Kütle maddenin evrendeki konumuyla de iflmezken, a rl k de iflir. Bir maddenin a rl dinamometre ile ölçülür; birimi Newton dur. Kütle ise terazi ile ölçülür; birimi kilogram (kg) d r. Teraziler biçimlerine ve duyarl l klar na göre s n fland r l rlar. Biçimlerine göre çift kefeli ve tek kefeli olmak üzere iki tip terazi vard r. Çift kefeli terazilerde 100 gramdan 10 miligrama kadar farkl kütlelerin oldu u tart m kutusu bulunur. Çift kefeli terazilerin sol kefesine daima tart lacak madde, sa kefesine ise tart m kütlesi konulur ve terazi kollar n n eflitlenmesi sa lan r. D KKAT Nemden etkilenmemesi için tart m kütleleri bir pens ile tutularak kutuya konulmal ve kutunun temiz olmas na dikkat edilmelidir. Tek kefeli teraziler elektronik donan ml d r. Terazinin yanlar nda aç l r-kapan r camlar bulunur ve tart m yap l rken maddelerin nemden etkilenmemesi için bu camlar n kapal olmas gerekir. Terazi kefesinin tam ortas na tart m yap lacak madde konuldu unda terazinin ön panelinde bulunan dijital ekrandan maddenin kütlesi okunur. Tek kefeli teraziler, duyarl l klar n n yüksek olmas ve tart m kolayl klar ndan dolay daha çok tercih edilirler (fiekil 2.9).

45 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 35 Teraziler duyarl l klar - na ve ölçüm kapasitesine göre ise befl gruba ayr l r. Bunlar; Kaba teraziler:eskiden genel kimya laboratuvarlar nda tart m ifllemlerinde genellikle kaba teraziler kullan l rd. Bu terazilerin tart m kapasitesi 500 g ve duyarl l klar 10 mg a kadard r. Makro teraziler: Tart m kapasitesi g ve duyarl l klar 0,1 mg a kadard r. (a) (b) Yar -mikro teraziler: Tart m kapasitesi g ve duyarl l klar 0,01 mg a kadard r. Laboratuvarlarda en çok kullan lan terazi türlerinden biridir. Mikro (analitik) teraziler: Tart m kapasitesi 20 g ve duyarl l klar 0,0001 mg a kadard r. Ultra mikro teraziler: Tart m kapasitesi 25 g ve duyarl l klar 0,00002 mg a kadard r. Terazilerle çal fl rken dikkat edilmesi gereken baz noktalar vard r. Bunlar; Teraziler düz bir yüzey üzerinde bulundurulmal d r. Teraziler nemsiz ve hava ak m n n olmad bir ortamda olmal d r. Islak, ya l, s cak cisimler ve kimyasal maddeler terazinin kefesine do rudan konulmamal d r. S v maddelerin tart m yap l rken buharlaflmay önlemek için tart m kab - n n a z kapat lmal d r. Kat maddelerin tart m yap l rken ka t kullan lacak ise ka d n düzgün bir yüzeyinin olmas na ve terazi kefesine uygun büyüklükte kesilerek konulmas na dikkat edilmelidir. Bununla birlikte ka t kolayca nem ve toz kapabilece i için kat maddeleri tartarken, ka t yerine saat cam veya beher gibi cam malzemeler kullan lmal d r. Tart m iflleminin bafl nda ve bitiminde terazi kefesinin ve etraf n n temizli i unutulmamal d r. Temizleme iflleminde alkol (etil alkol) ile slat lm fl pamuk vb. kullan lmal d r. Terazilerin duyarl l n n bozulmas durumunda tart lan kütle de eri sabitlenmez. Bu durum genellikle terazinin dengesinin bozulmas ndan kaynaklan r. Dengesizlik nedeniyle meydana gelen hatay düzeltmeye çal flmak terazi ayar n n daha çok bozulmas na neden olabilir. Bu durumda terazi yeniden kalibre edilmelidir. fiekil 2.9 Tek kefeli teraziler: (a) Yar mikro terazi, (b) Mikro (analitik) terazi. S cakl k Ölçümü S cakl k ölçüm birimi SI birim sistemine göre Kelvin (K) dir. Laboratuvarda her türlü s cakl k ölçümünde (tepkime s cakl klar, kinetik ölçümler, erime noktas, kaynama noktas s cakl klar vb.) cival termometreler kullan l r. Termometreler genellikle Celsius ( C) ölçeklidir. Bunun yan nda Fahrenheit ( F) ölçekli termometreler de vard r. fiekil 2.10 da, üç farkl ölçe e sahip termometreler görülmektedir.

46 36 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 2.10 Kelvin, Celsius ve Fahrenheit skalal termometreler. S cakl k birimlerinin birbirlerine çevrilmesi ile istenen birimde s cakl k de eri bulunabilir. Bu amaçla afla daki eflitlikler kullan lmaktad r. F= 9/5 C + 32 (Eflitlik 2.1) C= 5/9 ( F -32) (Eflitlik 2.2) K= C + 273,15 (Eflitlik 2.3) NTERNET fiekil 2.11 Erime noktas tayin cihaz. Termometreler ile ilgili daha detayl bilgi için adresinden yararlanabilirsiniz. Kat maddelerin erime noktalar n n tayininde erime noktas tayin cihazlar kullan l r (fiekil 2.11). Bu amaçla erime s cakl tayin edilecek madde kapiler ad verilen cam çubuklara yerlefltirilmelidir. Kapiler iki ucu aç k ince cam borudur. çine madde konulmadan önce bek alevi üzerine tutulur ve kendi ekseni etraf nda sürekli döndürülerek bir ucu kapat l r. Aç k uçtan madde kapilere doldurulur ve erime noktas tayin cihaz n n üstünde bulunan bölmeye yerlefltirilir. Cihaz s t lmaya baflland andan itibaren üzerinde bulunan mercek vas tas yla maddenin durumu izlenerek eridi i s cakl k belirlenir. ISITMA YÖNTEMLER Laboratuvarlarda s tma ifllemlerini gerçeklefltirmek için farkl türde s t c lar kullan l r. Deneyde kullan lacak kimyasal maddelerin türüne, tepkime kab na ve istenen tepkime s cakl na göre s t c seçimi yap l r. Örne in; yan c özelli i olan ve tutuflma veya patlama riski bulunan bir maddenin s t lmas nda kesinlikle aç k alev ile do rudan s tma yap lmamal d r (Yan c özelli i olan ve patlama riski bulunan maddelerin s t lmas nda al nmas gereken önlemler ile ilgili daha detayl bilgiyi Ünite 1 de bulabilirsiniz.).

47 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 37 Yan c özelli i olan etil alkol, aseton gibi organik çözücüler ve potasyum, sodyum, kalsiyum gibi metaller kesinlikle do rudan alev üzerinde s t lmazlar. Bu nedenle yanma özelli i olan maddelerin tutuflma ve patlama risklerine, varsa maddenin ambalaj üzerindeki etiketten yoksa kataloglardan bak lmal d r. Is tma ifllemlerinde kullan lan s t c lar; denetimsiz ve denetimli s t c lar olmak üzere ikiye ayr l rlar. Denetimsiz Is t c lar: En çok kullan lan denetimsiz s t c türü bektir. Bek olmad nda ispirto oca kullan l r. De iflik türlerde ve farkl s cakl klarda alev oluflturan bekler vard r. Bunlar aras nda en yayg n olan Bunzen bekidir (fiekil 2.12). Tirrill beki (1200 C), Teclu beki (1000 C), Meker beki (1200 C) ve Fisher beki (1700 C) laboratuvarlarda kullan lan di er bek türleridir. Bunzen beki 1000 C e yak n s cakl a kadar kullan labilir. Bekin alt k sm nda gaz girifli bulunur ve gaz n miktar bir vana ile ayarlan r. Bekin gövde k sm nda bulunan bilezik fleklindeki bölüm ise tam yanman n gerçekleflmesi için hava giriflini sa lar. fiekil 2.12 Bunzen beki. D KKAT Bekte s tma ifllemi yaparken s t lacak malzeme ve maddenin türüne uygun flekilde çal fl lmas gerekir. Deney tüpünde s tma: Deney tüpünde s tma yaparken içine kat veya s v konulan tüp, tahta bir mafla ile tutulur ve yaklafl k 45 lik aç ile alevin üzerinde s t l r. Is tma yaparken tüp dik tutulmamal d r. Dik konumda tutulursa madde kayb ve patlamal kaynama olabilir. Ayr ca deney tüpünün a z n n bofllu a bakmas na ve çevrede çal flanlara do ru tutulmamas na dikkat etmek gerekir. Deney tüplerinin s t lmas nda dikkat edilecek di er noktalar; Tüp hacmi 1/4 den fazla doldurulmamal, Tüp dibinden de il, üst k sm ndan s t larak ani s çramalar önlenmeli, Tüpün çatlamamas için s tma ifllemi s ras nda tüp hafifçe sallanmal d r. Beher, balon ve erlende s tma: çinde s v bulunan beher, balon veya erlenlerin bek alevinde s t lmas s ras nda saç ayak üzerine amyant tel konularak alttan s tma yap l r. Bu ifllemlerde kullan lan cam malzemelerin içindeki s v miktar n n fazla olmamas na dikkat etmek gerekir; aksi halde s çramalar meydana gelebilir. Is tma s ras nda, genellikle beherlerin hacminin 3/4 ü, erlen ve balonlar n ise hacimlerinin 1/2 sinin dolu olmas gerekir. Is tma s ras nda meydana gelebilecek ani s çramalar engellemek için cam malzemelerin içine küçük kaynama tafllar (cam bilye) veya cam çubuklar konulmal d r.

48 38 Kimya Laboratuvar Teknikleri Krozede s tma: Krozede s tma iflleminde bir saç ayak üzerine kil üçgen konulur ve kroze, kil üçgenin üzerine e imli olarak yerlefltirilir. Düflük bek alevi krozenin alt nda dolaflt r larak s tma yap l r. Yakma veya k zd rma ifllemi yap lacaksa alev kuvvetlendirilir ve kroze akkor hale gelene kadar s t l r. Baz durumlarda kroze içindeki maddelerin s çramas n engellemek için kroze kapa kullanmak gerekir (fiekil 2.13). fiekil 2.13 Krozede s tma ifllemi. D KKAT Cam (beher, balon, erlen vb.), metal (nikel kroze, alüminyum kaplar vb.) ve porselen (kroze, kapsül vb.) malzemeler bek üzerinde s tmaya uygundur. Bununla birlikte; mezür, büret ve pipet gibi ölçekli cam malzemeler kesinlikle bek üzerinde s t lmazlar. Denetimli Is t c lar: Denetimli s t c lar; s tma banyolar ve elektrikli s t c lar olmak üzere iki gruba ayr l rlar. a. Is tma Banyolar : Cam veya metal bir kap içerisine konulan su, kum ve ya gibi maddelerin s t lmas ile homojen bir s cakl k ortam oluflturularak yap lan s tma türüdür. Is tma banyolar n n çeflitleri afla da verilmifltir. Su banyolar : Su banyolar nitel ve nicel analizlerde çok kullan lan s tma ve buharlaflt rma gereçleridir. Cam veya metal bir kab n içerisine su konularak haz rlan r [fiekil 2.14 (a)]. Is tma ifllemi yap lacak maddenin bulundu u kap, banyonun içine dald r l r ve banyo s t ld nda s transferi ile s t lmak istenen malzemenin s nmas sa lan r. Su banyolar n n s cakl yaklafl k C ye ulaflabilir. NaCl, KCl, NaNO 3, K 2 CO 3 ve CaCl 2 nin doymufl sulu çözeltileri ile haz rlanan su banyolar nda s - ras yla 105, 108, 120, 135 ve 180 C ye kadar s tma yap labilir. Ayr ca su banyolar n n denetimli olan türleri de vard r [fiekil 2.14 (b)]. Ya banyolar : Ya banyolar ; kaynama noktas 100 C nin üzerindeki maddelerin s t lmas nda kullan l rlar. Is ya dayan kl metal bir kab n içerisine ya veya yüksek kaynama noktas na sahip bir s v konularak haz rlan r C ye kadar olan s tmalarda gliserin, 200 C ye kadar olan s tmalarda s v parafin, daha yüksek s cakl klar için (~350 C) ise silikon ya kullan l r. Ya banyolar ile çal fl rken fazla s nmay önlemek amac yla içine bir termometre dald r larak s cakl n denetlenmesi gerekir. Hava banyolar : Do rudan bek alevi üzerinde yap lan s tmalarda ani s çramalar ve madde kay plar olabilir. Bunu engellemek için s t lacak maddenin içinde bulundu u kap, içi bofl metal veya cam bir kaba (hava banyosu) dibi tam de meyecek flekilde yerlefltirilir. Böylece s t lacak kab n alevle do rudan etkileflimi engellenmifl olur. Hava banyolar ile 300 C ye kadar s tma yap labilir.

49 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 39 fiekil 2.14 Su banyolar : (a) Beher içine su koyarak haz rlanm fl su banyosu düzene i, (b) Denetimli su banyosu. (a) (b) Kum banyolar : Kum banyolar nda 250 C ye yak n bir s cakl a kadar s tma yap labilir. Kum banyolar n n doldurulmas ve s cakl k denetimi zordur. Ayr ca kumun s iletkenli inin düflük olmas ndan dolay tercih edilmeyen bir s tma türüdür. Homojen bir s tma yapmak için hangi tür s banyosunu tercih edersiniz? b. Elektrikli Is t c lar: Elektrikli s t c lar, güvenli ve kolay kullan mlar nedeniyle laboratuvarlarda en s k tercih edilen s tma araçlar d r. Etüvler, f r nlar, s - t c mantolar (kufl yuvas ), s t c tablalar, s tabancalar ve infrared lambalar elektrikle çal flan ve s cakl klar denetlenebilen s t c lard r. Etüvler: Düflük s cakl klardaki ( C) kurutma ifllemlerinde kullan lan etüvlerde duyarl s cakl k ayarlamas yap labilir. S cakl en fazla 300 C ye ulaflabilen etüvlerde; cam malzeme ve baz kimyasallar n kurutma ifllemleri ve bakteriyolojide sterilizasyon ifllemleri yap l r (fiekil 2.15). Etüvle yap lan çal flmalarda dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta; kurutulacak maddenin kurutma s cakl nda patlama, tutuflma vb. riskinin olmamas d r. Örne in; eter, aseton vb. gibi tutuflma riski olan çözücüler içeren bir maddenin etüve konulmas tehlikeli sonuçlar do urabilir. F r nlar: F r nlar, do rudan s tma ifllemlerinin yap lmas yerine, ön s tma yap lm fl olan maddelerin sabit tart ma getirilmesi gibi gravimetrik ifllemlerde kullan l rlar (fiekil 2.16). F r nlar n, s cakl k denetimi olan ve olmayan fleklinde iki türü vard r. Denetimli f r nlar farkl s cakl klarda çal fl labildi i için laboratuvarlarda daha s k kullan l rlar. F r nlar ço unlukla 1200 C s cakl a ulaflabilirler. Is t c mantolar (Kufl yuvas ): fiekil olarak kufl yuvas na benzedikleri için kufl yuvas olarak da bilinirler. Is t c mantolar alevde veya ya banyosu gibi do rudan s tman n tehlikeli oldu u durumlarda balon vb. dibi yuvarlak tepkime kaplar n n s t lmas nda kullan l rlar (fiekil 2.17). Bu s t - c larda s cakl k denetimi duyarl olarak yap labilir. Farkl ölçülerde s - t c mantolar vard r. Is tma yap lacak tepkime balonunun hacmine uy- 4 SIRA S ZDE

50 40 Kimya Laboratuvar Teknikleri Etüv. fiekil 2.15 F r n. fiekil 2.16 gun olan manto seçimine ve manto yuvas na balonun tam oturmas na dikkat edilmelidir. fiekil 2.17 Is t c manto. Is t c tablalar: Üst yüzeyleri metal veya seramik olan s t c tablalar, genellikle beher gibi dibi düz tepkime kaplar n n s t lmas nda kullan l rlar (fiekil 2.18). Dibi yuvarlak balonlarda yap lan s tmalarda balonun do rudan tablan n üzerine de memesine dikkat edilmelidir, çünkü balonun sadece tablaya de en alt k sm s naca için etkin s tma sa lanamaz. Bu s t c - larla C s cakl klara ulafl labildi i için s tma kapasiteleri s n rl d r. Is t c tablalar n kar flt rma fonksiyonu olan türleri laboratuvarlarda daha çok tercih edilirler. Hem s tma hem de kar flt rman n yap labildi i bu tip s t c lara manyetik kar flt r c l s t c ad verilir. Manyetik kar flt r c l s t c larda hem tepkime s cakl hem de kar flt rma h z denetlenebilir. Is tabancalar : Saç kurutma makinelerine benzeyen s tabancalar ile hava ak m kullan larak 600 C ye kadar s tma yap labilir (fiekil 2.19).

51 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 41 fiekil 2.18 Is t c tabla. fiekil 2.19 Is tabancas. Infrared lambas : 800 nm dalga boyunun üzerinde fl k yayan bu lambalarla, s t lmak istenen maddenin üzerine fl n gönderilir ve böylece maddenin s nmas sa lan r. Daha çok çözeltilerin kurutulmas için kullan lan bir s t c türüdür. KARIfiTIRMA YÖNTEMLER Kimyasal tepkimelerde tepkimeye giren maddelerin (reaktant) birbirleri ile etkileflimini kolaylaflt rmak, homojen bir s da l m ve s transferi sa lamak amac yla kar flt rma ifllemi yap l r. Bu ifllem için cam bagetler, mekanik kar flt r c lar, manyetik kar flt r c lar ve çalkalama (sallama) makineleri kullan l r. Cam bagetler: Elle yap lan kar flt rma ifllemlerinde içi dolu cam çubuklar kullan l r (fiekil 2.20). fiekil 2.20 Cam bagetler. Mekanik kar flt r c lar: Beher ve erlen gibi aç k tepkime kaplar n n üstüne monte edilen mekanik kar flt r c lar, bir kar flt rma motoru ve buna tak lan kar flt r c bir çubuktan oluflan sistemlerdir. Metal, paslanmaz çelik veya teflon malzemeden yap lm fl kar flt r c çubuklar farkl flekillerde olabilirler. Bunlar n seçimi; kar flt r lacak malzemenin türüne, ortam n yo- unlu una ve viskozitesine göre belirlenir. fiekil 2.21 de mekanik kar flt - r c ve kar flt r c çubuk çeflitleri görülmektedir. fiekil 2.21 Mekanik kar flt r c ve kar flt r c çubuk çeflitleri.

52 42 Kimya Laboratuvar Teknikleri Manyetik kar flt r c lar: Özellikle kapal ve küçük kaplarda yap lan kar flt rma ifllemlerinde manyetik kar flt rma gereklidir. Bir elektrik motorunun flaft na yatay olarak tutturulan bir m knat s yard m yla manyetik kuvvet uygulanarak kar flt rma iflleminin yap ld manyetik kar flt r c larda (fiekil 2.22) kar flt rmay sa lamak için tepkime kab n n içine teflon kapl m knat s (manyetik bal k) konulur (fiekil 2.23). Kar flt r c n n h z ayar cihaz üzerinden otomatik olarak yap labilir. fiekil 2.22 Manyetik kar flt r c. fiekil 2.23 Farkl flekillerde teflon kapl manyetik bal klar. Çalkalama (sallama) makineleri: Heterojen çözelti ortamlar n n kar flt r lmas nda kullan lan çalkalama makinelerinde, bir kasa içindeki bölmelere kar flt r lmak istenen malzemeyi içeren erlen, balon vb. kaplar konur ve cihaz n sa a veya sola hareket etmesi ile belli bir h zda çalkalama sa lan r. Bu makinelerde çalkalama s kl ayarlanabilir (fiekil 2.24). fiekil 2.24 Çalkalama makineleri. SIRA S ZDE 5 Bir beher içindeki yo un bir çözeltiyi kar flt rmak için hangi yöntemi tercih edersiniz? ÇEKER OCAKLAR Çeker ocaklar laboratuvarlarda güvenli çal flman n yap lmas n sa layan sistemlerdir. Baz mineral asitlerin (sülfürik asit, hidroklorik asit, nitrik asit vb.), organik asitlerin (asetik asit, formik asit vb.) ve organik çözücülerin (benzen, etil asetat vb.) buharlar zehirlidir. Bunlar n s t lmas ve buharlaflt r lmas gibi ifllemler s ras n-

53 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 43 da zararl gazlar aç a ç kabilir. Bunun yan s ra baz kimyasal tepkimeler s ras nda da gaz ç k fllar ve ani s çramalar meydana gelebilir. Deney yaparken bu tür sorunlara karfl korunmak için emifl gücü çok yüksek bir motorla havaland rma sa layan ve koruma penceresi olan çeker ocaklarda çal fl l r (fiekil 2.25). Çeker ocaklar n içerisinde deney düzeneklerinin kurulabilece i uygun bir alan ile elektrik, su, gaz ve inert gaz ortam nda (azot gaz gibi) çal fl lmas durumunda kullan labilecek ba lant lar bulunur. fiekil 2.25 Çeker ocak. Çeker ocak kullan l rken havaland rma sistemi aç lmal ve sürgülü pencere mutlaka kapal tutulmal d r. D KKAT DENEY DÜZENE HAZIRLANMASI Laboratuvarlarda düzenek kurma amac yla kullan lan cam malzemelerin ço unun eklem bölgeleri rodaj veya fllif olarak isimlendirilen ba lant yerlerine sahiptir. Rodaj, düzenek kurulmas s ras nda cam malzemelerin birbirine bir lego gibi eklenmesini ve ba lant yerlerinden s z nt olmamas n sa lar. Rodajs z cam malzemeler kullan ld nda ise kauçuk veya mantar t palar kullan larak malzemelerin birbirine eklenmesi gerekir. Deney düzeneklerinin kurulmas s ras nda yayg n olarak kullan lan rodajl ba lant adaptörleri fiekil 2.26 da görülmektedir. Bu adaptörler özellikle organik kimya laboratuvarlar nda kurulan karmafl k deney düzeneklerinde tepkime kaplar, termometreler ve so utucular aras nda ba lant y sa lamak için kullan lmaktad rlar. fiekil 2.26 Baz ba lant adaptörleri.

54 44 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 2.27 Basit bir deney düzene i. fiekil 2.27 de basit bir deney düzene i görülmektedir. Deney düzenekleri kurulurken dikkat edilmesi gereken baz noktalar afla da verilmektedir: Deneyde kullan lacak malzemelerin ve çözücülerin yan c l k, patlay c l k ve zehirlilik derecelerine kataloglardan bakmadan deney yapmaya bafllanmamal d r. Is tma yap lacak deneylerde tepkime kab na ve tepkime s cakl na uygun s t c seçimine dikkat edilmelidir. So utucu kullan lan düzeneklerde so utma suyunun aç k olmas na dikkat edilmelidir. Rodajl malzemelerde s zd rmazl artt rmak için rodaj k s mlar vazelin veya varsa s zd rmazl k ya- ile ya lanmal d r. Ba lant adaptörlerini sabitlemek için klipsler, düzeneklerin sabitlenmesi için ise k skaçlar kullan lmal d r. Düzenekler mutlaka çeker ocak içlerine kurulmal ve çeker oca n havaland rmas aç k olmal d r.

55 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 45 Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 Deneysel çal flmalarda kullan lan laboratuvar araç-gereç ve malzemelerini tan mak. Kimya laboratuvarlar nda deneysel çal flmalarda; cam, porselen, metal, plastik ve tahta gibi farkl materyallerden yap lm fl malzemeler kullan l r. Laboratuvarda kullan lan cam malzemelerin kesilmesini ve bükülmesini gerçeklefltirmek. Deneysel çal flmalarda kullan lan cam malzemelerin kesilmesinde önce cam boru e e ile çizilir, baflparmaklarla kuvvet uygulanarak kesilir ve bek alevinde borunun kesik ucu düzlefltirilir. Cam borular n bükülmesinde önce borunun bükülecek k sm bek alevine tutulur ve kendi etraf nda döndürülerek s t l r. Alevden çekildikten sonra boru bükülür ve bir süre so umas için bu konumda beklenir. A MAÇ 5 A MAÇ 6 Laboratuvarda s tma amac yla kullan lan cihazlar ve bunlar n özelliklerini aç klamak. Temel laboratuvar ifllemleri ve kimyasal tepkimeler s ras nda s tma yap lmas gerekebilir. Is tmada kullan lacak s t c lar; denetimsiz ve denetimli olmak üzere ikiye ayr l r. Denetimsiz s t c - lar aras nda en çok kullan lan Bunzen bekidir. Denetimli s t c lar ise kendi aralar nda s banyolar ve elektrikli s t c lar olmak üzere ikiye ayr - l rlar. Kar flt rma için kullan lan cihazlar tan mak. Basit kar flt rma ifllemi baget ad verilen cam çubuklarla yap l r. Kar flt rmada kullan lan farkl türde elektrikli kar flt r c lar da vard r. Bunlardan en çok kullan lan s t c tablalar ve s t c mantolard r. A MAÇ 3 A MAÇ 4 Cam malzemeleri temizlemek. Deneylerde kullan lan cam malzemeler temiz ve kuru olmal d r. Basit temizleme ifllemi deterjan ve su ile yap l r. Bu yöntemin yetersiz oldu u durumlarda yükseltgeyici çözeltiler, asit-baz çözeltileri ve organik çözücüler y kama çözeltisi olarak kullan l r. Deneysel çal flmalarda hacim, s cakl k ve kütle ölçümlerinde kullan lan cihazlar tan mak. Deneysel çal flmalarda ölçme ifllemleri önemlidir. Ölçme ifllemleri; hacim, kütle ve s cakl k ölçümü olmak üzere üçe ayr l r. Hacim ölçümünde; balon joje, pipet, mezür ve büret gibi duyarl l klar yüksek ve ölçekli cam malzemeler kullan l r. Kütle ölçümü; çift kefeli veya tek kefeli teraziler ile yap l r. Tek kefeli terazilerin hassasiyeti daha yüksek ve kullan mlar kolay oldu u için daha çok tercih edilirler. S cakl k ölçümü ise cival termometrelerle gerçeklefltirilir. A MAÇ 7 A MAÇ 8 Çeker ocaklar kullanmak. Deneysel çal flmalar s ras nda zararl gaz ç k fllar, ani s çramalar vb. tehlikeli durumlar n olmas olas l na karfl emifl gücü yüksek bir motor içeren ve koruma penceresi olan çeker ocaklar kullan l r. Basit deney düzene i kurmak. Rodajl ba lant adaptörleri (geniflletici, daralt c, termometre adaptörü vb.) ile tepkime kaplar n n so utuculara, termometrelere vb. monte edilmesi ile deney düzenekleri kurulur. Deney düzeneklerinin kurulmas s ras nda ba lant lar aras nda s zd rma olmamas na, düzene in sporlara sabitlenmesine, so utucu kurulan düzeneklerde so utma suyunun aç k olmas na, s tma yap lacak ise uygun s t c seçimine dikkat edilmelidir.

56 46 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m 1. Asa dakilerden hangisi bir cam malzeme de ildir? a. Beher b. Mezür c. Tahta mafla d. Pipet e. Erlen 2. Afla dakilerden hangisi laboratuvarda kullan lan y - kama çözeltisi de ildir? a. Kromik asit çözeltisi b. Deterjan c. Potasyum klorür çözeltisi d. Etil alkol e. Bazik potasyum permanganat çözeltisi 3. Afla dakilerden hangisinde y kama çözeltilerinin haz rlan fl yanl fl verilmifltir? a. Kral suyu 1 hacim deriflik hidroklorik asit (HCl) ile 3 hacim deriflik nitrik asit (HNO 3 ) çözeltilerinin kar flt r lmas ile haz rlan r. b. Bazik potasyum permanganat çözeltisi 10 g potasyum permanganat (KMnO 4 ) ve 10 g sodyum hidroksit (NaOH) in 100 ml saf suda çözülmesi ile haz rlan r. Menekfle renkli olan bu çözelti koyu kahverengine dönene kadar tekrar kullan labilir. c. Kromik asit çözeltisi 6 g potasyum dikromat (K 2 Cr 2 O 7 ) n 100 ml sülfürik asit (H 2 SO 4 ) içerisinde çözülmesi ile haz rlan r. d. Asit banyolar deriflik sülfürik asit (H 2 SO 4 ) ile az miktarda nitrik asidin kar flt r lmas ile haz rlan r. e. Baz banyolar potasyum hidroksit (KOH) in etil alkoldeki deriflik çözeltisi ile haz rlan r. 4. Afla daki malzemelerden hangisi hassas hacim ölçümünde kullan lan malzemelerden biri de ildir? a. Pipet b. Beher c. Balon joje d. Mezür e. Mikropipet 5. Ölçme yöntemleri ile ilgili olarak afla dakilerden hangisi yanl flt r? a. Renkli s v larda hacim ölçümü yap l rken menisküs çizgisinin alt ndaki de er okunur. b. Pipetlere s v doldururken genellikle puar kullan l r. c. Is t c mantolar dibi yuvarlak deney kaplar n n s t lmas nda kullan l r. d. S v maddelerin tart m yap l rken tart m kab n n a z kapat l r. e. Elle yap lan kar flt rma ifllemlerinde baget kullan l r. 6. Afla dakilerden hangisi titrasyon iflleminde kullan - lan ölçekli cam malzemedir? a. Balon b. Pipet c. Balon joje d. Mezür e. Büret 7. F r nda yüksek s cakl kta k zd rma ifllemlerinde afla- daki laboratuvar malzemelerinden hangisi kullan l r? a. Beher b. Balon joje c. Kroze d. Nuçe erleni e. Saat cam 8. Afla daki cam malzemelerden hangisi do rudan bek alevinde s t lmaz? a. Beher b. Balon c. Deney tüpü d. Pipet e. Erlen 9. Afla dakilerden hangisi denetimli s t c lardan biri de ildir? a. Etüv b. Is tabancas c. Is t c tabla d. Hava banyosu e. Bek 10. Manyetik kar flt r c larda kar flt rma ifllemi için kullan lan malzeme afla dakilerden hangisidir? a. Kar flt r c çubuk b. Baget c. Manyetik bal k d. Spatül e. Piset

57 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 47 Yaflam n çinden Do adan Laboratuvara Cam nsano lu obsidyen diye bilinen do al cam çok eski zamanlarda keflfetmifltir. Obsidyen do al yollarla oluflan volkanik kökenli bir cam türüdür. Lav n h zl ca so- umas ve kristalleflmeye yetecek kadar zaman geçmeden donmas yla oluflur. Kristal yap da olmad ndan, keskin k y lar moleküler inceli e ulaflabilir. Bu özelli- inden dolay eski ça larda ok ucu olarak kullan lm fl, günümüzde ise cerrahlar n kulland neflterlerin kesici k s mlar nda kullan lmaktad r. Günlük hayat m zda s kça kulland m z ve yaflam m z kolaylaflt ran cam malzemeler, yapay camlard r. Cam yap m n n ilk basama do ru maddelerin uygun oranda biraraya getirilmesidir. Cam n hammaddesini oluflturan maddeler; kum, soda ve kireçtir. Kum (SiO 2 ), cam yap m ndaki ana malzemedir. Soda, cam n düflük s cakl kta ak c hale gelmesini sa lar. Kireç (CaO) ise, kimyasal etkilere dayan kl l n artt r r. Biraraya getirilen bu maddeler 1500 C deki f r nlarda eritilir. Cam yap m s ras nda cam hamuruna kat lan baz maddeler, oranlar na ba l olarak farkl tonlarda renk verirler. Bu renklendirme aflamas nda kullan lan maddeler flunlard r: Bak r: Yeflil, turkuaz, k rm z Krom: Sar, yeflil Demir: Yeflil, mavi, sar Bak r : Yeflil, mavi Kobalt: Koyu mavi, aç k mavi Magnezyum: Mor, eflatun Selenyum: Pembe Gümüfl: Koyu sar Alt n: Pembe, k rm z Titanyum: Sar, kahverengi Çinko, fosfat, kalay: Opak beyaz Uranyum: Yeflilimsi sar Antimon: Sar Soda-kireç camlar n n içeri ine %16 oran nda B 2 O 3 eklendi inde borosilikat cam elde edilir. Nötür borosilikat cam, yüksek s cakl a ve kimyasal maddelere dayan kl olmas nedeniyle bilimsel çal flmalarda tercih edilen cam malzeme türüdür. Cam üretimi dünyada say l cam üreticileri aras nda bulunan ülkemizde de çok yayg nd r. Özellikle Almanya dan veya ngiltere den, haz r olarak, de iflik çaplarda borular halinde ithal edilen borosilikat (pyrex) camlar atölyelerde iflleme s cakl na kadar s t l r. Cam malzemenin iç gerilimini ortadan kald rmak için tavlama s - cakl na kadar yap lan s tman n ard ndan denetimli olarak so utma ifllemi uygulan r. ç gerilimi giderilen cam malzemelerin dayan kl l klar s l veya kimyasal yolla artt r l r. Mekanik ve bas nç dayan m önemli ölçüde artt r lan cam malzemeler çeflitli formlara dönüfltürüldükten sonra, asit ve baza dayan kl amber renkli boya ile iflaretleme ve taksimat çizgileri eklendikten sonra laboratuvar malzemesi olarak sat fla sunulur. Kaynaklar: Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. c Yan t n z yanl fl ise, Laboratuvarda Kullan lan Bafll ca Malzemeler konusunu yineden gözden geçiriniz. 2. c Yan t n yanl fl ise, Cam Malzemelerin Temizlenmesi ve Kurutulmas konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. a Yan t n yanl fl ise, Cam Malzemelerin Temizlenmesi ve Kurutulmas konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. b Yan t n yanl fl ise, Ölçme Yöntemleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. a Yan t n yanl fl ise, Ölçme Yöntemleri konusunu yeniden gözden geçiriniz 6. e Yan t n yanl fl ise, Ölçme Yöntemleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. c Yan t n yanl fl ise, Is tma Yöntemleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. d Yan t n yanl fl ise, Is tma Yöntemleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. e Yan t n yanl fl ise, Is tma Yöntemleri konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. c Yan t n yanl fl ise, Kar flt rma Yöntemleri konusunu yeniden gözden geçiriniz.

58 48 Kimya Laboratuvar Teknikleri S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Beher Erlen Balon Kroze Ay rma hunisi Mezür Spor Saç ayak S ra Sizde 2 Kral suyu: 3 hacim deriflik hidroklorik asit (HCl) ile 1 hacim deriflik nitrik asit (HNO 3 ) çözeltileri kar flt r larak haz rlan r. Bazik potasyum permanganat çözeltisi: 10 g potasyum permanganat ve 10 g sodyum hidroksitin (NaOH) 100 ml saf suda çözülmesi ile haz rlan r. Kromik asit çözeltisi: 6 g potasyum dikromat n (K 2 Cr 2 O 7 ) 100 ml sülfürik asit (H 2 SO 4 ) içerisinde çözülmesi ile haz rlan r. S ra Sizde 3 Renksiz bir s v ile titrasyon yap l rken büretten hacim okumas nda menisküs çizgisi mutlaka göz hizas na getirilir ve bu çizginin alt s n r okunur. Menisküs çizgisinin alt s n r 10 9 S ra Sizde 4 Homojen bir s tma yapmak için kum ve hava banyolar yerine, ya ve su banyolar tercih edilir. S ra Sizde 5 Beher, a z aç k bir kap oldu u ve kar flt r lacak çözelti çok yo un oldu u için en etkili kar flt rma yöntemi mekanik kar flt r c ile üstten kar flt rmad r.

59 2. Ünite - Bafll ca Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar 49 Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Alvur, M., Bedir, A., Eskiocak, S. ve Erdemli, K. (2000). Laboratuvar Aletleri (Adam, B. (Ed.)). (ss. 1-29). Ankara: Nobel Yay n Da t m. Bettelheim, F.A. and Landesberg, J.M. (2000). Laboratory Experiments for General, Organic, and Biochemistry (4th ed.). ABD: Brooks Cole. Bilgiç, O., Ünal, P. ve Gürbüz, E. (1986). Genel Kimya Laboratuvar Teksiri. Eskiflehir: Anadolu Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Yay nlar. Erdik, E., Obal, M., Yüksek fl k, N., Öktemer, A. ve Pekel, T. (2000). Denel Organik Kimya (3. Bask ). Ankara: Ankara Üniv., Fen Fakültesi Döner Sermaye flletmesi Yay nlar, Yay n No: 44. Ergin, Ö. (1997). Laboratuvar Cam. Ankara: Tübitak Bilim ve Teknik Dergisi. Güler, H., Sarayd n, D. ve Ulusoy, U. (1996). Genel Kimya Laboratuvar (2. Bask ). Ankara: fiahin Matbaas. Eriflim Tarihi: 14/05/ Eriflim Tarihi: 14/05/2009. Vorobyova, O.I., Dunaeva, K.M., Ippolitova, V.I. and Tamm, N.S. (1987). Practical Inorganic Chemistry. Çev. G. Leib, (Spitsyn, V.I., (Ed.)). Moscow: Mir Publishers. Zor, L. (1999). Laboratuvar Uygulamalar ve Fen Ö retiminde Güvenlik (Zor, M. (Ed.)). Temel Laboratuvar Malzemeleri ve Kullan mlar (ss ). Eskiflehir: Anadolu Üniversitesi Yay nlar.

60 3K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Ay rma ve saflaflt rman n temellerini aç klayabilecek, Ay rma ve saflaflt rma yöntemlerinde kullan lan kimyasal bileflik ve malzemeleri tan yabilecek, Saf olmayan kat bir kar fl m kristallendirme ile saflaflt rabilecek, Kat bir maddeyi süblimlefltirme ile saflaflt r labilecek, Bir kar fl mdan saflaflt r lacak maddeyi bir çözücü içine özütleyerek maddeyi saflaflt rabilecek, Saf olmayan bir kar fl mdan saflaflt r lacak bilefli i dam tma yöntemleriyle ay - r p saflaflt rabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Ay rma Saflaflt rma Aktarma (Dekantasyon) Santrifüjleme Özütleme Kristallendirme Süblimlefltirme Buharlaflt rma Dam tma (Distilasyon) Kurutma çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-I G R fi KATI-KATI HETEROJEN KARIfiIMLAR SIVI-SIVI HETEROJEN KARIfiIMLAR KATI-SIVI HETEROJEN KARIfiIMLAR HOMOJEN KARIfiIMLAR KURUTMA

61 Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-I G R fi Kimya laboratuvarlar nda çal flanlar n birço u analiz veya sentez çal flmalar yaparlar. Analizi veya sentezi gerçeklefltiren birey, deneysel çal flmadan önce ve/veya deneysel çal flmadan sonra elde edilen kar fl mlar n ay rma ve saflaflt r lmas n mutlaka yapmak zorundad r. Laboratuvar ortam nda çal flan kimyac için bu yöntemleri bilmek ve uygulayabilmek çok önemlidir. Aksi durumda analiz sürecinde sonuçlar do ru ç kmayabilir, sentez sürecinde ise ya reaksiyon beklenildi i gibi gerçekleflmez ya da sentezlenen bileflikler analiz edilemez. Kar fl mlar n ayr lmas ve saflaflt r lmas, maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin farkl olmas ndan yararlan larak gerçeklefltirilir. Maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini (Maddenin fiziksel ve kimyasal özellikleri için daha detayl bilgiyi Ünite 4 de bulabilirsiniz.) gözönüne alarak maddenin homojen ve heterojen olmas na göre ay rma ve saflaflt rma ifllemleri fiekil 3.1 de özetlenmektedir. Analiz; bilefli i veya kar fl m nicel (kantitatif) ve nitel (kalitatif) olarak belirlemeye yönelik yap lan deneysel çal flmaya denir. Sentez; iki veya daha fazla bilefli in kimyasal bir tepkime sonucu yeni bileflik veya bileflikleri oluflturmas için yap lan deneysel çal flmaya denir. fiekil 3.1 Maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre ay rma ve saflaflt rma yöntemleri. Kimya laboratuvarlar nda bu yöntemlerden; aktarma, (dekantasyon), süzme, santrifüjleme, kristallendirme, buharlaflt rma, süblimlefltirme, özütleme (ekstraksiyon) ve dam tma (distilasyon) en fazla kullan lanlar d r. fiimdi de bu yöntemleri s - ras yla aç klayal m.

62 52 Kimya Laboratuvar Teknikleri KATI-KATI HETEROJEN KARIfiIMLAR En az iki kat maddenin belirli oranlarda veya rastgele kar flt r lmas yla oluflan kat -kat heterojen kar fl mlar ay rmak için, kar fl m oluflturan maddelerin fiziksel özelliklerinden yararlan l r. Fiziksel özelliklerin farkl l na göre kat -kat heterojen kar fl mlar ay rma ve saflaflt rma ifllemleri; 1. Tanecik boyutlar n n farkl olmas durumunda; eleme, 2. Öz kütlelerinin farkl olmas durumunda; suyun kald rma kuvvetinden yararlanarak yüzdürme ifllemi, 3. Manyetik özelliklerinin farkl olmas durumunda; m knat s ile ay rma, 4. Çözünürlüklerinin farkl olmas durumunda; çözünürlük fark ndan yararlanarak ay rma, fleklinde s n fland r l r. fiimdi de her bir iflleme birer örnek vererek aç klayal m: 1. Eleme ifllemi: Un-kepek kar fl m n taneciklerinin farkl olmas ndan dolay uygun gözeneklere sahip elek ile ay rabiliriz. SIRA S ZDE 1 Ö ütülmüfl un ile bu day birbirinden nas l ayr labilir? 2. Suyun kald rma kuvvetinden yararlanarak yüzdürme ifllemi: Ö ütülmemifl bu day ve kepek kar fl m ; öz kütlelerinin farkl olmas ndan dolay yüzdürme ile ayr labilir. Kar fl m n bulundu u kap içerisine su ekledi imizde öz kütlesi fazla olan kab n dip k sm nda toplan rken, öz kütlesi az olan kald rma kuvvetinden dolay suyun üzerinde yüzecektir. Üstteki madde bir malzeme ile toplanarak al n r. Alt faz ise aktarma ile ayr l r. 3. M knat s ile ay rma: Kat -kat kar fl mlar nda bileflenlerden birisinin demir olmas durumunda m knat s yard m ile demir, di er kat kar fl mdan ayr labilir. Ö ütülmemifl bu day ve ayn boyutlarda demirden oluflan kar fl m bir m knat s kullan larak, demirin m knat s taraf ndan çekilmesi özelli inden yararlanarak birbirlerinden ayr l r. SIRA S ZDE 2 Demir ile kükürt tozlar ndan oluflan bir kar fl m birbirinden nas l ayr l p saflaflt r labilir? 4. Çözünürlük fark ndan yararlanarak ay rma ifllemi: Kar fl m oluflturan kat -kat bileflenler çözünürlüklerinin farkl olmas ndan yararlan larak birbirlerinden ayr l p saflaflt rabilir. Ö ütülmemifl bu day ve yemek tuzu kar fl m n ay rmak için kar fl ma su eklenir. Bu day suda çözünmez ve kab n alt k sm nda toplan r. Yemek tuzu ise suda çözünür. Oluflan kat -s v kar fl m n ay rmak için süzme ifllemi uygulan r. Bir süzgeç yard m ile ö ütülmemifl bu day s v fazdan ayr l r. Yemek tuzu ise buharlaflt rma ile ayr l p saflaflt r l r.

63 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 53 SIVI-SIVI HETEROJEN KARIfiIMLAR S v -s v heterojen kar fl mlarda, yo unluk fark ndan yararlanarak ay rma ve saflaflt rma ifllemi gerçeklefltirilir (s v ya ve su kar fl m nda oldu u gibi). Yo unluk fark olan iki s v kar fl m n (dietil eter in 20 C deki yo unlu u 0,714 g cm 3 ve suyun 20 C deki yo unlu u ise 0,998 g cm 3 ) ay rma hunisi kullanarak birbirinden ay rabilir ve saflaflt rabiliriz. Bir ay rma hunisine konulan dietil eter-su kar fl m, fazlar n ayr lmas için bir süre beklendikten sonra, ay rma hunisinin alt muslu undan su al n r, üstteki dietil eter ise ay rma hunisinin üstünden baflka bir kaba aktar larak ayr l r (fiekil 3.2). fiekil 3.2 Ay rma hunisi ile s v -s v heterojen bir kar fl m n birbirinden ayr lmas. Bir beherdeki dietil eter-su kar fl m nda neden eter üst faz, su ise alt faz oluflturur? S v ya ve su kar fl m n nas l ay rabilirsiniz? Kar fl mlar, Heterojen Kar fl mlar, Kat -Kat ve S v -S v Heterojen Kar fl mlar ile ilgili olarak daha fazla bilgiye ve görsel malzemeye bilgisayar n zdaki arama motorlar ndan birisine bu sözcükleri anahtar sözcük olarak yazarak ulaflabilirsiniz. 3 4 SIRA S ZDE SIRA S ZDE NTERNET KATI-SIVI HETEROJEN KARIfiIMLAR Kat -s v heterojen kar fl mlar ay rmak ve saflaflt rmak için aktarma (dekantasyon), süzme ve santrifüjleme yöntemleri s kl kla kullan lmaktad r. Aktarma (Dekantasyon) Aktarma (dekantasyon) ifllemi, kat -s v kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir yöntemdir. Beher içerisindeki kar fl mda, kat faz ile s v faz birbirinden tamamen ayr lm fl olmal d r. Di er bir deyiflle, kat faz iri taneli olmal ve kar fl m çalkalama ile kar flmamal d r (çak l tafl -su kar fl m nda oldu u gibi). Kimyasal bir tepkime sonucunda oluflan çökelek bahsetti imiz özelliklerde ise aktarma ile ayr labilir. Aktarma iflleminde, içinde kar fl m bulunan beherdeki s v, ikinci bir behere dökülerek kat ve s v fazlar birbirinden ayr l r (fiekil 3.3). fiekil 3.3 Dekantasyon (aktarma) ifllemi. Aktarma (dekantasyon): Yo unluklar farkl kat -s v heterojen sistemlerde aktarma ifllemi uygulan r. Kat k s m iyice çöktükten sonra, üstteki s v k sm n aktar larak al nmas na aktarma (dekantasyon) denir. Çökelek: Kimyasal bir tepkime sürecinde, iki bileflik kar flt r ld nda kat bir ürün oluflursa bu kat ürüne çökelek bu olaya da çöktürme denir.

64 54 Kimya Laboratuvar Teknikleri Süzme Kat -s v ay rma yöntemlerinden birisi olan süzme ifllemi ile kat faz ile s v faz birbirinden ayr l r. Çöktürme veya deney sonunda oluflan çökelek küçük taneli ve çalkalama ile çökelek da lmaya bafll yorsa, bu tür kar fl mlar süzme yöntemi ile ay rabiliriz. Süzme, normal süzme ve vakum yard m ile süzme olmak üzere farkl iki yöntemle gerçeklefltirilir. Süzme ifllemine, süzülecek kar fl m n türüne ve miktar na uygun malzeme seçimi ile bafllan r, daha sonra süzmenin, normal süzme veya vakum yard m ile süzme yöntemlerinden hangisi ile yap laca na karar verilir. Süzgeç kâ tlar de iflik gözeneklere sahip ve yuvarlak olarak üretilmifl özel kâ tlard r. Gözenek büyüklü üne göre farkl renkte olan üç tipi vard r. Mavi bant süzgeç kâ d s k gözeneklidir ve çok küçük taneli çökelekler için; beyaz bant süzgeç kâ d orta s kl kta gözenekli ve orta boy taneli çökelekler için; siyah bant süzgeç kâ d ise genifl gözeneklidir ve iri taneli çökelekler için kullan lmaktad r. Normal Süzme Normal süzme iflleminde önce çökele in tanecik büyüklü üne uygun süzgeç kâ- d türü seçilir, sonra madde miktar na uygun beher ve huni seçilerek fiekil 3.4 deki gibi süzme düzene i kurulur. fiekil 3.4 Normal süzme düzene i. Süzme iflleminde; Beherdeki dibe çökmüfl çökelek, bir baget yard m ile önce s v k s m sürekli ve azar azar aktar larak süzülür. Ard ndan çökelek süzgeç kâ d n n tam ortas na aktar l r. Beherde kalan çökelek, içerisinde y kama için kullan lacak uygun bir s v bulunan bir piset (Piset kullan m için Ünite 2 ye bak n z.) yard m ile süzgeç kâ d na aktar l r. Süzgeç kâ d ndaki çökelek piset içindeki s v ile birkaç kez y kan r. Süzgeç kâ d ndaki maddenin kurumas için bir süre beklenir. Süzgeç kâ d ve madde dikkatlice bir saat cam üzerine al n r ve uygun bir yöntemle kurutulur. D KKAT Madde kay plar na neden olmamak için süzme ifllemi çok dikkatli bir flekilde yap lmal d r.

65 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 55 Vakum Yard m ile Süzme Vakum yard m ile süzme iflleminde amaç, süzme ifllemini h zland rmakt r. Bu ifllemde normal süzmeden farkl olarak, vakuma dayan kl özel malzemeler kullan - l r. Vakum yard m ile süzme için fiekil 3.5 deki gibi bir düzenek kurulur. Süzme ifllemi, normal süzme ifllemindeki gibi yap l r. Süzme ifllemi tamamland ktan sonra, süzgeç kâ d ve çökele in biraz kurumas için bir süre beklenir. Daha sonra süzgeç kâ d ve üzerindeki madde, dökülmeden dikkatlice bir saat cam üzerine al n r ve uygun bir yöntem ile kurutularak ay rma ve saflaflt rma ifllemi gerçeklefltirilmifl olur. fiekil 3.5 Vakum yard m ile süzme düzene i. Mavi bant süzgeç ka d hangi durumlarda kullan l r? Santrifüjleme Kat -s v ay rma yöntemlerinin sonuncusu olan santrifüjlemede süzme ve aktarma yöntemlerinde oldu u gibi kat faz ile s v faz birbirinden ayr l r. Di er de inilen yöntemlerden farkl olarak çöktürme veya deney sonunda oluflan çökelek çok küçük taneli ise, bulundu u s v içerisinde as l kal yorsa (çökelek çok hafif ise) bu tür kar fl mlar santrifüjleme yöntemi ile ay rabiliriz. Santrifüjleme yöntemi, kar fl - ma merkezkaç kuvveti uygulamas na dayanmaktad r. Santrifüj tüpü tamamen doldurulmamal d r, aksi taktirde kar fl m santrifüj cihaz n n içine dökülebilir. 5 SIRA S ZDE Santrifüjleme ifllemi için, madde miktar na ve özelli ine uygun santrifüj cihaz ile santrifüj tüpleri ve tüplük seçilmelidir. D KKAT

66 56 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 3.6 Santrifüj cihaz. Santrifüjleme ifllemi s ras nda, ayr lacak kar fl m santrifüj tüplerine aktar l r. Santrifüj tüpleri cihaza (fiekil 3.6) yerlefltirilir. Cihaz n kapa kapat larak istenilen h zda ve sürede döndürerek santrifüjleme ifllemi gerçeklefltirilir. Santrifüj cihaz n n dönmesi durduktan sonra kapa aç l r ve santrifüj tüpleri ç kart larak tüplü e (Tüplük için Ünite 2 ye bak n z.) dizilir. Kar fl mlardaki kat ile s v fazlar aktarma yöntemi ile baflka santrifüj tüplerine aktar larak ay rma ve saflaflt rma ifllemi tamamlan r. SIRA S ZDE 6 Santrifüj ile ay rma hangi durumlarda kullan l r? HOMOJEN KARIfiIMLAR Homojen kar fl mlar ay rma ve saflaflt rmada; kristallendirme, buharlaflt rma, süblimlefltirme, özütleme (ekstraksiyon) ve dam tma (distilasyon) yöntemleri kullan ld na daha önceden Çizelge 3.1 de de inilmiflti. Burada ise bu yöntemler ayr nt - l olarak incelenecektir. S cak süzmede; süzüntünün bulundu u behere bir miktar kristallendirme çözücüsünden konularak alttan s t l r. Is nan ve buharlaflan kristallendirme çözücüsü huni ve süzgeç kâ d n n so umas na engel olarak buradaki kristallenmeyi engeller. Uygun kristal: So utma h z kristal oluflumunda etkilidir. Çok yavafl so utmada iri taneli kristaller oluflur, fakat bu s rada kristaller çözücüyü adsorplarlar. H zl so utmada, küçük taneli kristaller oluflur. Çok yavafl ve h zl so utma süzmeyi zorlaflt r r. Bu zorlu u yenmek için uygun h zda so utma yap l r ve dolay s yla sonuçta orta büyüklükte kristaller elde edilir ve bunlar n süzülmesi daha kolay olur. Kristallendirme Kristallendirme, homojen kar fl mlar ay rma ve saflaflt rma yöntemlerinden birisidir. Bu yöntem, saf olmayan ve oda s cakl nda kat olan bileflikler için uygulan r. Yöntemin esas, saf olmayan kat bilefli in belli miktar bir çözücüde, s t ld nda çok iyi çözünmesi ve so utuldu unda ise çözünürlü ünün az olmas na dayan r. Kristallendirme yönteminde en önemli parametrelerden birisi uygun bir çözücü seçimidir. Kristallendirme çözücüsü; Tek bir saf çözücü olabildi i gibi iki veya daha fazla saf çözücünün kar flt r lmas ile de haz rlanabilir. Kristallenecek bilefli i s cakta çok iyi, so ukta ise az çözmelidir. Saflaflt r lacak maddedeki safs zl klar hiç çözmemelidir. Saflaflt r lacak maddede veya safs zl klar ile tepkimeye girmemelidir. Çökelekten kolayca uzaklaflt r labilmelidir (Kolay uçucu olmal yani kaynama noktas düflük olmal d r.). Bir kristallendirme iflleminde genellikle afla daki ifllem s ras izlenir. Öncelikle kristallendirme çözücüsü belirlenir. Çözücünün olas en az miktar ile kristallendirilecek çözelti s t larak çözme ifllemi gerçeklefltirilir. Çözeltide renkli safs zl klar var ise çözeltiye renk giderici özelli i olan ve yüzey alan oldukça genifl olan aktif karbon eklenmelidir. Kar fl m so utulmadan s cak süzme yöntemi ile süzülür (fiekil 3.7). Toplanan süzüntüden uygun kristal elde edilmesi için süzüntü oda s cakl - nda bir süre bekletilir. Oluflan saf kristaller süzme yöntemi ile tekrar ayr l r. Elde edilen saf kristaller uygun yöntemlerle (oda s cakl nda, vakum desikatöründe, etüvde vb.) kurutulur (Vakum desikatörü için Kurutma konusunu inceleyiniz, etüv için ise Ünite 2 de daha detayl bilgiyi bulabilirsiniz.).

67 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 57 fiekil 3.7 S cak süzme düzene i. (S cak) Manyetik kar flt r c l s t c Süzüntü kristallenmiyorsa, bir baget ile çözelti kar flt r l r ve beher duvar na sürtülerek afl lama yap l r. E er madde ya halinde ayr lm flsa, s t larak ya ms k sm n çözünmesi sa lan r ve içerisine manyetik bal k at larak, manyetik kar flt r c l s t c ile h zla kar flt - r larak so umaya b rak l r. Kristallendirme ifllemini daha iyi kavrayabilmek için Erdik ve arkadafllar n n Denel Organik Kimya (2000) kitab ndaki Kristallendirme konusu incelenebilir. Kristallendirme Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Kristallendirme deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. D KKAT K T A P Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Benzoik asit (C 6 H 5 COOH) Aktif karbon Saf su Manyetik kar flt r c l s t c Beyaz bantl süzgeç kâ d Terazi Erime noktas tayin cihaz Manyetik bal k Baget Beher Huni Mezür Saat cam Kapiler (Erime noktas tayini için) Deney Düzene i Kristallendirme deneyi ile ilgili olarak s cak süzme ifllemindeki deney düzene i fiekil 3.7 de, vakum yard m yla süzme deney düzene i ise fiekil 3.5 de gösterilmifltir. D KKAT

68 58 Kimya Laboratuvar Teknikleri Deneyin Yap l fl 1. 3 g saf olmayan benzoik asit terazide tart larak bir behere konulur (Tart m iflleminin nas l yap laca ile ilgili bilgiyi Ünite 2 de bulabilirsiniz.), üzerine 75 ml saf su mezür ile ölçülerek aktar l r. 2. Oluflan kar fl ma 1 g aktif karbon konulur. Behere düzenli kar flt rma sa lamak için manyetik bal k at l r. 3. Beher, manyetik kar flt r c l s t c üzerine yerlefltirilir. Benzoik asit s t larak tamamen çözünmesi sa lan r. 4. Çözünme sa land ktan sonra beyaz bantl süzgeç ka d kullan larak s cak süzme ifllemi (fiekil 3.7) gerçeklefltirilir. 5. Süzüntü, kristallenmesi için so umaya b rak l r. So uyan süzüntüde benzoik asit kristallendikten sonra, yine beyaz bantl süzgeç ka d kullan larak vakumda süzme yöntemiyle madde süzülür. 6. Oluflan kristaller saat cam üzerine al narak yaklafl k C ye ayarlanm fl etüvde kurutulur. 7. Kurutulan kristaller terazide tart larak miktar belirlenir ve kaydedilir. Sonuçlar ve Yorum Saflaflt rd n z benzoik asidin erime noktas n, erime noktas tayin cihaz (Erime noktas tayin cihaz için Ünite 2 ye bak n z.) ile belirleyiniz. Gözledi iniz benzoik asidin erime noktas ile katalogdan buldu unuz benzoik asidin erime noktalar n karfl laflt r n z (Benzoik asidin erime noktas : C). NTERNET Vakumlu döner buharlaflt r c cihaz nda; s tma banyosu, vakum düzene i, dönmeyi sa layan motor ve buharlaflan çözücüyü toplama kab bulunmaktad r. Ayr ca buharlaflt r lacak çözücünün türüne göre vakum, s ve dönme ayarlar yap labilmektedir. Buharlaflan çözücü saflaflt r larak tekrar kullan labilmektedir. fiekil 3.8 Kristallendirme ile ilgili daha fazla bilgiye ve görsel malzemeye bilgisayar n zdaki arama motorlar ndan birisine crystallization veya kristallendirme yazarak ulaflabilirsiniz. Buharlaflt rma Buharlaflt rma, homojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir di er yöntemdir. Yöntemin esas, saf olmayan bir kar fl m n buharlaflt r larak ayr lmas na dayan r. Saf olmayan bir kar fl mda; Çözücü düflük kaynama noktas na sahipse yani kolay uçucu ise (eter gibi) genifl a zl bir kapta üstü kapat lmadan çeker ocak (Çeker ocak kullan m için Ünite 2 ye bak n z.) içinde çözücü buharlafl ncaya kadar kar fl m bekletilir. Çözücünün kaynama noktas çok düflük de il ise çeker ocak içinde haz rlanan uygun bir s tma banyosu (Is tma banyosu için daha detayl bilgiyi Ünite 2 de bulabilirsiniz.) içinde genifl a zl bir kapta çözücü buharlaflt r - l r (buharlaflt rma kaplar cam veya porselen olabilir). Buharlaflt rma yönteminde en çok vakumlu döner buharlaflt r c (rotary evaporator) cihaz kullan lmaktad r (fiekil 3.8). Vakumlu döner buharlaflt r c cihaz.

69 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 59 Vakumlu döner buharlaflt r c ile buharlaflt rma iflleminde, çözücünün kaynama noktas n n düflük veya yüksek olmas önemli de ildir. Özel bir balona konulan saf olmayan kar fl m n çözücüsü, döner buharlaflt r c da buharlaflt r lacak çözücünün türüne göre, s cakl k ve bas nç ayarlamalar yap ld ktan sonra belli bir dönme h z nda buharlaflt r l r. Çözücü, toplama balonunda toplan r. Bu flekilde saf olmayan madde ayr l p saflaflt r l r. Vakumlu döner buharlaflt r c n n (rotary evaporator) ne tür avantajlar vard r? Vakumlu döner buharlaflt r c ile ilgili daha fazla bilgiye ve görsel malzemeye bilgisayar n zdaki arama motorlar ndan birisine rotary evaporator yazarak ulaflabilirsiniz. Süblimlefltirme Süblimlefltirme, homojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan yöntemlerden birisidir. Süblimlefltirme yöntemi tüm bilefliklere uygulanamamakta, oda s cakl nda buhar bas nc çok yüksek olan kat maddelere uygulanmaktad r. Yöntemde, buhar bas nc yüksek olan kat madde düflük s cakl klarda s v hali atlayarak kat halden do rudan gaz haline geçer, gaz faz ndaki madde ise so uk bir yüzeyde tekrar s - v laflmadan do rudan kat hale geçerek yüzeyde kristaller halinde toplan r. Bu olaya süblimlefltirme denir. Süblimlefltirme ifllemi için iki yöntem önerilebilir. Bunlar; Buhar bas nc çok yüksek olan maddelerin süblimlefltirme ifllemi ile ayr - l p saflaflt r lmas nda fiekil 3.9 (a) daki gibi bir düzenek kullan l r. Buhar bas nc çok yüksek olmayan maddeler için vakum ve so utma sistemi olan fiekil 3.9 (b) deki gibi bir süblimatör ile süblimlefltirme ifllemi gerçeklefltirilir. Süblimlefltirme iflleminde maddenin özelli ine uygun olarak düzenek kurulur ve düzene in içerisine madde konulduktan sonra düflük s tma ile maddenin süblimleflmesi sa lan r. fllem tamanland ktan sonra saf kristaller temiz bir saat cam üzerine yüzeyden kaz narak aktar l r. Böylece madde süblimlefltirme yöntemiyle ayr l p saflaflt r lm fl olur. 7 SIRA S ZDE NTERNET fiekil 3.9 Buz parçalar Saat cam Vakum Su Su Vakum Su Su (a) Basit süblimlefltirme düzene i, (b) Vakumlu ve so utuculu süblimlefltirme düzenekleri. Beher Saflaflt r lacak madde Is tma (a) (b)

70 60 Kimya Laboratuvar Teknikleri SIRA S ZDE 8 Buhar bas nc çok yüksek olmayan maddeler için hangi süblimlefltirme düzene i kullan l r? K T A P Süblimlefltirme ifllemini daha iyi kavrayabilmek için Erdik ve arkadafllar n n Denel Organik Kimya (2000) kitab ndaki Süblimlefltirme konusu incelenebilir. D KKAT Süblimlefltirme Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Süblimlefltirme deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Naftalin (C 10 H 8 ) Saat cam Terazi Erime noktas tayin cihaz Buz Beher Kapiler (Erime noktas tayini için) Deney Düzene i Süblimlefltirme deneyi ile ilgili olarak kurulan deney düzene i fiekil 3.9. (a) da gösterilmifltir. Deneyin Yap l fl 1. 2 g saf olmayan naftalin (C 10 H 8 ) terazide tart larak bir behere konulur. 2. Beherin üzerine saat cam yerlefltirilir. Saat cam n n üstüne taflmayacak flekilde küçültülmüfl buz parçalar konularak fiekil 3.9. (a) daki düzenek haz rlan r. 3. Is tma ifllemi, oldukça düflük bek alevinde ve yavaflça yap l r. 4. Saflaflt r lacak maddenin buharlaflt ve so uk olan saat cam n n yüzeyinde kristallendi i, kirliliklerin ise beherde kald gözlenir. 5. Oluflan saf naftalin kristalleri saat cam n n yüzeyinden temiz baflka bir saat cam üzerine kaz narak al n r. 6. Saf kristaller terazide tart larak miktar belirlenir ve kaydedilir. Çözücülerden birinin su, di erinin ise organik bir çözücü oldu u bir durumda, madde her iki çözücüde çözünürlükleri oran nda da lacakt r. Bu da lma oran na da lma katsay s denir ve (K D ) ile belirtilir (K D s cakl a ba l bir sabittir). Her çözücü çifti için sabit bir s cakl kta da lma katsay s da sabittir. Sonuçlar ve Yorum Saflaflt rd n z naftalinin erime noktas n, erime noktas tayin cihaz ile belirleyiniz. Gözledi iniz naftalinin erime noktas ile katalogdan buldu unuz naftalinin erime noktalar n karfl laflt r n z (Naftalinin erime noktas : C). Özütleme (Ekstraksiyon) Özütleme, homojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir di er yöntemdir. Yöntem; çözünürlük fark na dayan r ve saf olmayan kar fl mdan saflaflt r lacak madde genellikle çok çözündü ü ikinci bir çözücü içine çekilir. Bu yöntemde iki faz oluflturulur, fazlardan biri maddeyi genellikle daha çok çözer ve çözünürlü ü oran nda madde iki çözücü aras nda da l r. Bu da lma oran da lma katsay s olarak bilinir.

71 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 61 Özütleme yönteminin matematiksel ifadesi için Eflitlik ( ) yaz labilir. K D = Maddenin su fazındaki derişimi Maddenin organik fazdaki derişimi (Eflitlik 3.1) K = C s D Co m C s = s Vs m C = o o Vo m o = mtop mn (Eflitlik 3.2) (Eflitlik 3.3) (Eflitlik 3.4) (Eflitlik 3.5) Burada; C o : Maddenin organik fazdaki deriflimi, C s : Maddenin su faz ndaki deriflimi, m s : Sulu çözeltideki madde miktar (g), m o : Organik çözeltideki madde miktar (g), m t : Toplam kütle (g), m n : Su faz nda n ifllem sonunda kalan madde miktar (g), n : Özütleme ifllem say s, V s : Sulu çözeltinin hacmi (ml), V o : Bir özütleme iflleminde kullan lan çözücünün hacmidir (ml). Eflitlik 3.2 yi yeniden düzenledi imizde; K V m = m D s n t K D V s + V o elde edilir. Özütleme, saflaflt r lacak maddenin türüne göre; S v -s v özütlemesi, Kat -s v özütlemesi fleklinde ikiye ayr l r. n (Eflitlik 3.6) S v -S v Özütleme fllemi S v -s v özütlemesi için, fiekil 3.2 deki gibi bir düzenek haz rlan r ve afla daki s - ra izlenerek ifllem gerçeklefltirilir. S v -s v özütleme ifllemi için uygun bir ay rma hunisi kullan l r. Özütleme iflleminde genellikle fazlardan biri sudur, di er faz ise organik bir çözücüdür. Organik çözücülerin yo unluklar sudan farkl olmal d r. Örne- in; eter, kloroform, vb. gibi. çerisinde organik madde bulunan saflaflt r lacak sulu kar fl m önce ay rma hunisine konulur, daha sonra üzerine belli bir miktar özütleme çözücüsü eklenir. Kar fl m ay rma hunisine konuldu unda yo unlu u az olan çözücü üst faz, yo- unlu u fazla olan çözücü ise alt faz oluflturacak flekilde iki faz meydana gelir. Su içindeki organik maddeyi, organik çözücü faz na alabilmek için ay rma hunisi çalkalan r, çalkalad kça oluflan gaz n ç kmas için ay rma hunisi yan tutularak musluk hafifçe aç l r. Bu ifllem birkaç kez tekrarlan r.

72 62 Kimya Laboratuvar Teknikleri Fazlar n ayr lmas için ay rma hunisinin kapa hafifçe aç larak beklenir. ki çözücünün yo unluklar birbirine yak n oldu unda fazlar tam olarak ayr lamaz. Böyle bir durumda su faz na NaCl eklenerek suyun yo unlu u artt r l r ve böylece fazlar n tam olarak ayr lmas sa lan r. Faz ayr m tamamland ktan sonra alt faz musluk aç larak dikkatli bir flekilde bir behere aktar l r, üstteki faz muslu un hizas na gelince musluk kapat l r. Üstteki faz, ay rma hunisinin üstünden baflka bir behere aktar l r. D KKAT Soxhlet; özellikle bitkilerden çok az çözücü kullanarak fazla miktarlarda kimyasal bilefli i izole etmede kullan lan en basit ve en ucuz düzeneklerden birisidir. zolasyon; genellikle bitkilerden veya hayvanlardan baz do al kimyasal maddelerin elde edilmesi sürecinde kullan lan bir ifadedir. SIRA S ZDE 9 Fazlar n birbiriyle kar flmamas için daima alt faz ay rma hunisinin muslu undan, üst faz ise ay rma hunisinin üstünden al nmal d r. Özütleme ifllemi birkaç kez tekrar edildikten sonra organik fazlar birlefltirilir. Organik fazdaki çözücü buharlaflt r larak madde ayr l r ve böylece saflaflt r lm fl olur. Kat -S v Özütleme fllemi Kat -s v özütleme ifllemi için fiekil 3.10 daki gibi bir Soxhlet düzene i kurulur ve afla daki s ra izlenerek özütleme ifllemi uygulan r. Kat -s v özütleme ifllemi genellikle bitkilerden veya hayvanlardan baz do- al maddelerin izolasyonunda kullan lan bir yöntemdir. Çaydan kafein i elde etmek için hangi yöntemi kullan rs n z? Kat -s v özütleme ifllemi genellikle s v -s v özütleme ifllemine göre daha uzun sürede gerçekleflir. Özütlemede kullan lacak kat madde iyice ö ütülür (Bitki ise önce kurutulur.). SIRA S ZDE 10 Soxhlet cihaz n n kullan ld özütleme iflleminde bitkinin neden önceden kurutulmas istenir? Ö ütülen kat madde selülozdan yap lm fl olan ekstraksiyon kartufluna doldurulur ve Soxhlet cihaz n n içine yerlefltirilir. Balona ise özütleme çözücüsü eklenir ve s tma ifllemine bafllan r. Buharlaflan özütleme çözücüsü geri so utucudan dönerek Soxhlet düzene- indeki balonda toplanmaya bafllar, bu s rada kat fazdan özütlenmek istenen madde çözücü faz na geçer. Soxhlet çözücü ile doldu u zaman sifon yaparak çözücü tekrar balonda toplan r. Bu flekilde 2-3 kez özütleme iflleminden sonra, balonda toplanan çözücü ve madde kar fl m ndan çözücünün buharlaflt r lmas yla istenen madde izole edilmifl olur.

73 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 63 fiekil 3.10 Soxhlet düzene i (. K rm z renkli noktalar buhar n izledi i yolu göstermektedir.). Manyetik kar flt r c l s t c Özütleme ifllemi yukar da de inildi i gibi uygulanmas n n yan nda; Kimyasal etkileflime dayanan özütleme, Sürekli özütleme olarak iki farkl yöntem ile de yap lmaktad r. Sürekli özütlemeye, bu ders kapsam nda ileri düzey bilgi oldu u için de inilmeyecektir. Özütleme iflleminde belirli bir miktar çözücüyü tek seferde kullanmay p birkaç farkl miktara bölerek (iki veya üçe) kullanmak, su faz ndaki maddenin organik faza daha fazla miktarda özütlenmesine neden olur. Bu ifadeyi bir örnek üzerinde aç klayal m. 150 ml sulu kar fl mda yaklafl k 5 g saflaflt r lacak maddenin oldu unu düflünelim. Su faz ndan maddeyi özütlemek için 150 ml benzen çözücüsünü kullanal m. Maddenin benzen ve su kar fl m ndaki da l m katsay s, K D =1/3 olsun. ÖRNEK Özütleme ifllemini ilk önce benzenin tamam n (150 ml) tek seferde kullanarak yapt m z düflünelim ve hesaplamay buna göre yapal m. n = 1 V s = 150 ml V o = 150 ml m t = 5 g m n =? Bu verileri Eflitlik 3.6 da yerine koyup ifllemi çözdü ümüzde m n =1,250 g maddenin sulu fazda kald n görürüz. Bu kez ifllemi 50 ml çözücü ile üç kez (n=3) tekrarlad m z düflünerek hesaplamay yapal m. fllemin sonunda ise m n =0,625 g maddenin su faz nda kald n buluruz. Görüldü ü gibi ifllemi tek seferde de il de üç kez tekrarlad m zda su faz nda daha az madde kalmaktad r. Di er bir deyiflle, organik faza daha fazla madde özütlenmektedir. Özütleme ifllemini daha iyi kavrayabilmek için Erdik ve arkadafllar n n Denel Organik Kimya (2000) kitab ndaki Özütleme konusu incelenebilir. K T A P

74 64 Kimya Laboratuvar Teknikleri NTERNET Bilgisayar n zdaki herhangi bir arama motoruna Extraction veya Ekstraksiyon (Özütleme) anahtar sözcüklerinden birisini yazarak, daha fazla bilgiye ve görsel malzemeye ulaflabilirsiniz. D KKAT Özütleme (Ekstraksiyon) Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Özütleme (Ekstraksiyon) deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Dietil eter (CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 ) Ay rma hunisi Toluen (C 6 H 5 CH 3 ) Beher Benzoik asit (C 6 H 5 COOH) Seyreltik HCl % 20 lik NaOH Kapiler (Erime noktas tayin için) Erime noktas tayin cihaz Vakumlu döner buharlaflt r c Deney Düzene i Özütleme (Ekstraksiyon) deneyi ile ilgili olarak kullan lan deney düzene i fiekil 3.2 de gösterilmifltir. Deneyin Yap l fl ml Eter içerisine, 3 ml toluen ve 2 g benzoik asit eklenerek saf olmayan bir kar fl m oluflturulur. 2. Kar fl m 250 ml lik ay rma hunisine al n r. 3. Bu kar fl ma 25 ml % 20 lik NaOH çözeltisi eklenerek iyice çalkalan r. 4. Fazlar n ayr lmas için belli bir süre beklenir. 5. Ay rma hunisinin muslu undan su faz bir behere al n r. Eter faz (organik faz) ise üstten baflka bir behere aktar l r. 6. Su faz na benzoik asidin sodyum tuzu (sodyum benzoat) geçmifltir. Organik fazda ise toluen kalm flt r. 7. Organik faz n çözücüsü döner buharlaflt r c da buharlaflt r larak saf toluen elde edilir. 8. Su faz ndaki sodyum benzoat tuzu, seyreltik HCl asit eklenmesiyle tekrar benzoik asit haline dönüfltürülür. 9. Sulu faz ay rma hunisine al n p ve üzerine 25 ml eter eklenerek çalkalan r. Bu ifllem ile benzoik asit eter faz na geçer. 10. Fazlar n ayr lmas için belli bir süre beklenir. 11. Fazlar ayr ld ktan sonra su faz ay rma hunisinin muslu undan, organik faz ise ay rma hunisinin üstünden al n r. 12. Eter çözücüsü döner buharlaflt r c da buharlaflt r larak saf benzoik asit elde edilir. 13. Ayr lan maddeler kurutulur.

75 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 65 Sonuçlar ve Yorum Deney sonucunda, saf olmayan kar fl m halindeki iki madde saf halde elde edilmifltir. Saflaflt rd n z benzoik asidin erime noktas n, erime noktas tayin cihaz ile belirleyiniz. Gözledi iniz benzoik asidin erime noktas ile katalogdan buldu unuz benzoik asidin erime noktalar n z karfl laflt r n z (Benzoik asidin erime noktas : C). Dam tma (Distilasyon) Dam tma, homojen kar fl mlar n ayr lmas nda en çok kullan lan yöntemlerden birisidir. Bu yöntemin temelini saf haldeki maddelerin kaynama noktalar n n (buhar bas nçlar n n) farkl olmas oluflturur. Dam tmada, dam t lacak s v s t larak buharlaflt r l r, oluflan buharlar so uk bir yüzeyde so utularak yo unlaflt r l r ve yo unlaflan s v farkl bir kapta toplan r. Bu iflleme dam tma denir. Dam tma ifllemi s ras nda, kar fl mdaki maddelerden önce kaynama noktas düflük olan (A maddesi) buhar fazda bileflence zenginleflir, bu zenginleflme süreci buhar n so uk yüzeyine ulafl ncaya kadar sürekli artar ve so uk yüzeye geldi- inde art k A maddesi % 100 safl ktad r ve so uk yüzeyde yo unlaflarak saf halde ayr l r. Ayn zamanda da kaynama noktas yüksek olan (B maddesi) s v fazda bileflence zenginleflir. A maddesinin dam t lmas ndaki ayn süreç B maddesi için ifllemeye bafllar ve bu flekilde B maddesi saflaflt r l r. Sonra C maddesi, varsa di er maddeler de yine belirtilen süreçle dam t l rlar. Kaynama noktas ndaki s cakl k madde tükeninceye kadar sabit kal r. Sisteme verilen s, maddenin buharlaflmas nda kullan l r. Kar fl m n veya kar fl m oluflturan bileflenlerin özelliklerine göre de iflik dam tma yöntemleri gelifltirilmifltir. Bu dam tma yöntemleri laboratuvarlarda s kl kla kullan lmaktad r. En çok kullan lan dam tma yöntemleri; Basit dam tma (normal dam tma), Ayr msal (fraksiyonlu) dam tma, Vakumda dam tma, Su buhar dam tmas d r. Her bir dam tma yönteminde farkl dam tma düzene i kullan l r. Dam tma yöntemleri genel olarak afla daki gibi uygulanmaktad r. Ay rma ve saflaflt rma ifllemi yap lacak maddeye uygun bir balon (maddenin hacmine ve iflleme uygun) seçilir. Dam t lacak s v n n miktar, balon hacminin 3/4 ü kadar olmal d r. Hangi dam tma yöntemi uygulanacak ise o dam tma düzene i haz rlan r (Her bir yöntemde kullan lacak dam tma düzene i izleyen sayfalarda gösterilmektedir.). Dam tma balonuna, kaynaman n düzenli bir flekilde gerçekleflmesi için kaynama tafl veya manyetik kar flt r c (bal k) eklenir. So utucunun ba l oldu u musluk aç larak so utma sistemi çal flt r l r. Haz rlanan dam tma düzene inin s t c s aç larak dam t lacak balon s t l r ve bir süre sonra maddelerin dam t lmas na bafllan r. Dam tma iflleminde kaynama düzenli olmal ve fliddetli bir kaynamadan kaç n lmal d r. Is tma h z genellikle dakikada 5-6 damla gelecek flekilde ayarlanmal d r. Dam t lan saf maddeler (dam t k veya distilat) toplama balonunda biriktirilir. Dam tma sözcü ü için, farkl kaynaklarda destilasyon ve distilasyon sözcükleri de kullan lmaktad r. Kaynama noktas ; saf s v maddenin buhar bas nc n n atmosfer bas nc na eflit oldu u noktadaki s cakl a denir. D KKAT Kaynama tafl ; genellikle camdan yap lm fl küçük bilye fleklindeki malzemedir. Manyetik kar flt r c (bal k); de iflik boyutlarda ve flekillerde m knat slar n teflon vb. bir malzemeyle kaplanmas yla oluflturulur. Dam tma iflleminde, dam t lan s v ya dam t k veya distilat denir.

76 66 Kimya Laboratuvar Teknikleri K T A P Dam tma ifllemini daha iyi kavrayabilmek için Erdik ve arkadafllar n n Denel Organik Kimya (2000) kitab ndaki Dam tma konusu incelenebilir. Basit Dam tma (Normal Dam tma) Basit dam tma (normal dam tma) ifllemi için fiekil 3.11 deki gibi bir düzenek kurulur. Dam tma yukar da de inildi i gibi gerçeklefltirilir. fiekil 3.11 Basit dam tma düzene i. Basit dam tma (normal dam tma) yöntemi; Saf s v n n kaynama noktas n n belirlenmesinde, Kaynama s cakl na yak n s cakl klarda bozunmayan maddelerin ayr lmas nda, Kaynama noktalar aras nda en az 80 C fark olan iki bileflenli kar fl mlar n ayr lmas nda, Kat bir bilefli in s v bir madde içinde çözünmüfl oldu u kar fl mlar n ayr lmas nda kullan l r. Ayr msal (fraksiyonlu) dam tma bafll (kolonu) kullan larak tek bir seferde defalarca dam tma ifllemi gerçeklefltirilebilir. Ayr msal (Fraksiyonlu) Dam tma Ayr msal (fraksiyonlu) dam tma ifllemi için fiekil 3.12 deki gibi bir düzenek kurulur. Basit dam tma düzene indeki dam tma bafll ile balon aras na ayr msal dam tma bafll (kolonu) veya fraksiyon bafll (kolonu) yerlefltirilerek ayr msal (fraksiyonlu) dam tma düzene i haz rlanm fl olur. Dam tma yukar da de inildi i gibi gerçeklefltirilir. Ayr msal (fraksiyonlu) dam tma yöntemi; En az iki veya daha fazla bileflenli kar fl mlar n, Kaynama s cakl na yak n s cakl klarda bozunmayan maddelerin,

77 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 67 Maddelerin kaynama noktalar aras ndaki fark 80 C den az olan s v kar - fl mlar n ayr lmas nda s kl kla uygulanmaktad r. Ayr msal dam tma kolonunda dam tma süreci afla da belirtilen flekilde ilerler. Is tma s ras nda balondan buharlaflan madde kolonda ilerlerken so uk yüzeye geldi inde yo unlafl r. Yo unlaflan madde s cakl n artmas ile tekrar buharlafl r ve tekrar so uk yüzeyde yo unlafl r. Kar fl mdaki madde kolonda defalarca buharlafl p-yo unlaflarak kaynama noktas en düflük maddece zenginleflir. Kaynama noktas en düflük madde kolonda belli bir yüksekli e geldi inde art k saf haldedir. Dam tma bafll na gelen saf madde buharlar so utucuda yo unlafl r ve toplama kab nda biriktirilir. Dam tma s ras nda s cakl k sabit kal r ve ilk bileflen tamamen dam t l ncaya kadar de iflmez. E er termometrenin s cakl artmaya bafllarsa, ilk bileflenin dam t lmas - n n bitti i anlafl l r. S cakl k art fl ikinci bileflen dam tma balonuna gelinceye kadar devam eder. kinci bileflen dam tma balonuna gelmeye bafllay nca s cakl k sabit kal r. Bu s rada toplama balonu de ifltirilerek ikinci bileflenin dam t lmas için bir süre beklenir. Bu ifllem bileflenlerin tümü ayr l ncaya kadar belirtilen flekilde devam eder. fiekil 3.12 Ayr msal dam tma düzene i.

78 68 Kimya Laboratuvar Teknikleri Vakumda Dam tma Vakumda dam tma ifllemi için fiekil 3.13 deki gibi bir düzenek kurulur. Düzene in, basit dam tma düzene inden fark, toplama balonu ile so utucu aras na vakum adaptörü tak lmas d r. Dam tma yukar da de inildi i gibi gerçeklefltirilir. Vakumda dam tma yöntemi; Kaynama noktas çok yüksek (buhar bas nc çok düflük) olan maddelerin, Kaynama s cakl na yak n s cakl klarda bozunan maddelerin, Mol kütlesi yüksek olan maddelerin ayr lmas nda s kl kla kullan l r. Vakumda dam tma sürecinde, vakum uygulaman n dam tma sürecini nas l etkiledi ini afla da belirtildi i flekilde aç klayabiliriz. Kaynama noktas n n, saf maddenin buhar bas nc n n atmosfer bas nc na eflit oldu u nokta oldu una daha önce de inmifltik. Maddenin buhar bas nc çok düflükse, atmosfer bas nc na ulaflmak ve maddeyi buharlaflt rmak için çok yüksek s cakl k gerekir. Saf haldeki maddenin kaynama noktas n düflürmek için atmosfer bas nc de ifltirilmelidir. Dam tman n yap ld ortamdaki atmosfer bas nc düflürülürse, maddenin buhar bas nc atmosfer bas nc na daha kolay ulafl r. Bu durum kaynaman n dolay s yla buharlaflman n oldukça düflük s cakl klarda gerçekleflmesine neden olur. Bu yöntemde vakum, dam tma balonundaki atmosfer bas nc n istenilen seviyeye düflürmek için kullan lmaktad r. Vakum uyguland nda dam tma balonundaki de iflen atmosfer bas nc maddenin de iflik s cakl klarda kaynamas na neden olur (Çizelge 3.1). Çizelge 3.1 De iflik atmosfer bas nçlar nda suyun kaynama s cakl klar fiekil 3.13 Kaynama noktas ( C) Bas nç (mmhg) , , , , , ,8 10 9,2 5 6,5 Vakumda dam tma düzene i.

79 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 69 Vakumda dam tma yönteminde, bas nc düflürmek neden önemlidir? Su Buhar Dam tmas Su buhar dam tmas için fiekil 3.14 deki gibi bir düzenek kurulur. Düzenek, basit dam tma düzene ine benzerdir. Su buhar ; buhar üreten baflka bir dam tma düzene inden gelebildi i gibi, saflaflt r lacak kar fl m ile su ayn balona konularak da üretilebilir. Su buhar dam tma yöntemi; Kaynama noktas çok yüksek (buhar bas nc çok düflük) olan suda kar flmayan maddelerin, Kaynama s cakl na yak n s cakl klarda bozunan suda kar flmayan maddelerin, Mol kütlesi yüksek olan suda kar flmayan maddelerin ayr lmas nda s kl kla uygulan r. Su buhar dam tma yönteminde, vakumda dam tma yönetiminde oldu u gibi atmosfer bas nc n n düflürülmedi ine dikkat ediniz. 11 SIRA S ZDE D KKAT Su buhar dam tma sürecinde, su buhar n n dam tma sürecini nas l etkiledi ini afla da gibi aç klayabiliriz. Vakumda dam tma yönteminde oldu u gibi atmosfer bas nc düflürülmez. Su buhar dam tma yönteminde, dam t lacak kar fl m n buhar bas nc artt r l r. Kar fl m n buhar bas nc n n artmas kar fl m n heterojen olmas durumunda gerçekleflir. Heterojen kar fl m su ile oluflturulur. Saflaflt r lacak maddenin kaynama noktas ne olursa olsun kaynama daima suyun kaynama noktas n n (100 C nin) alt nda gerçekleflir. Dam tmada kar fl m oluflturan maddelerin k smi bas nc, toplam bas nca eflit oldu unda kaynama bafllar. Heterojen kar fl mlarda saflaflt r lacak bileflenin k smi bas nc ile suyun buhar bas nçlar toplam atmosfer bas nc na eflit oldu unda kaynama gerçekleflir. Heterojen kar fl mlardaki her bir bileflenin (su ve saflaflt r lacak madde) s tma ile kendi buhar bas nc oran nda bas nc artar, heterojen kar fl m n toplam bas nc atmosfer bas nc na eflit oldu unda kar fl m kaynamaya yani dam t lmaya bafllar. fiekil 3.14 Su buhar dam tma düzene i: (a) Su buhar üreten düzenek, (b) Dam tma düzene i.

80 70 Kimya Laboratuvar Teknikleri Dam tma ifllemi, basit dam tma yönteminde belirtildi i gibi uygulan r, fakat dam t lan kar fl m saf de ildir ve su ile kar flm fl haldedir. Su ile kar flm fl haldeki bileflen, s v -s v heterojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan yöntem ile ayr l r. Dam tma iflleminde kullan lan yöntemlerden biri de moleküler dam tma yöntemidir, bu yöntem bu kitab n kapsam d fl ndad r. NTERNET SIRA S ZDE 12 Bilgisayar n zdaki herhangi bir arama motoruna Distillation veya Dam tma anahtar sözcüklerinden birisini yazarak daha fazla bilgiye ve görsel malzemeye ulaflabilirsiniz. Su buhar dam tmas, baflka bir ortamda üretilen su buhar n kullanmadan do rudan saflaflt r lacak madde, su ile kar flt r larak yap labilir mi? D KKAT Dam tma (Distilasyon) Deneyleri Dam tma deneylerinde; basit dam tma, ayr msal dam tma, vakumda dam tma ve su buhar dam tmas gerçeklefltirilecektir. Basit Dam tma Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Basit Dam tma deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Potasyum permanganat (KMnO 4 ) Saf su So utucu Manyetik kar flt r c l s t c Adaptör Spor Terazi Termometre Dibi yuvarlak balon (dam tma balonu) Manyetik bal k Erlen (toplama kab ) K skaç ve ba lant parçalar Mezür Deney Düzene i Basit Dam tma deneyi ile ilgili olan deney düzene i fiekil 3.11 de gösterilmifltir. Dam t k (distile) su, saf su olarak bilinir ve laboratuvarlarda ve bir çok endüstri dal nda kullan m alan bulmaktad r. Günümüzde saf su eldesi için su ar tma cihazlar kullan lmaktad r. Deneyin Yap l fl 1. 1 g KMnO 4 terazide tart larak 50 ml saf su ile bir beherde çözülür ve böylece saf olmayan su haz rlan r. 2. fiekil 3.11 deki deney düzene i kurulur. 3. Beherdeki kar fl m dam tma balonuna eklenir. 4. Is t c aç larak kar fl m s t l r ve bir süre sonra dam tma ifllemi bafllar. 5. Toplama kab nda 25 ml dam t k (distilat) elde edildi inde dam tma ifllemi durdurulur. 6. Elde edilen dam t k (distile) saf sudur.

81 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 71 Sonuçlar ve Yorum Deney sonucunda bafllang çta KMnO 4 ile kirletilmifl saf su dam t larak, KMnO 4 n neden oldu u renklilik giderilmifl ve yeniden saf su elde edilmifltir. Dam tma balonundaki kar fl m ile saflaflt rd n z kar fl m karfl laflt r n z. Ayr msal (Fraksiyonlu) Dam tma Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Ayr msal Dam tma deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Dietil eter (CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 ) Benzen (C 6 H 6 ) Toluen (C 6 H 5 CH 3 ) So utucu Manyetik kar flt r c l s t c Adaptör Spor Laboratuvar krikosu Termometre Dibi yuvarlak balon (dam tma balonu) Ayr msal dam tma bafll (Vigreux) Manyetik bal k Dibi yuvarlak balon (toplama kab ) K skaç ve ba lant parçalar Mezür Deney Düzene i Ayr msal Dam tma deneyi ile ilgili olan deney düzene i fiekil 3.12 de gösterilmifltir. Deneyin Yap l fl ml Dietil eter, 25 ml benzen ve 25 ml toluenden 75 ml lik saf olmayan bir kar fl m haz rlan r. 2. fiekil 3.12 deki deney düzene i kurulur. 3. Is t c aç larak kar fl m s t l r ve bir süre sonra dam tma ifllemi bafllar. 4. S cakl k denetlenerek sabit kald nokta gözlenir ve bu s cakl k kaydedilir. 5. Bu s rada ilk faz (dietil eter) toplan r. 6. S cakl k yükselmeye bafllay nca toplama kab yenisi ile de ifltirilir. 7. S cakl k denetlenerek sabit kald nokta gözlenir ve bu s cakl k kaydedilir. 8. Bu s rada ikinci faz (benzen) toplan r. 9. S cakl k yükselmeye bafllay nca toplama kab yenisi ile de ifltirilir. 10. S cakl k denetlenerek tekrar sabit kald s cakl k kaydedilir ve dam tma ifllemi durdurulur. 11. Bu s rada üçüncü faz (toluen) dam tma balonunda kal r. 12. Toplanan fazlar ve dam tma balonundaki kalan maddenin hacimleri ölçülerek kaydedilir. 13. Maddelerin her biri ayr ayr kurutularak saflaflt rma ifllemi tamamlan r. Sonuçlar ve Yorum Bafllang çta, 75 ml lik saf olmayan kar fl m, saflaflt rma iflleminden sonra yine saf halde ve yaklafl k ayn miktarlarda elde edilir. Bafllang çta saf olmayan kar fl m ile saflaflt rd n z maddeleri karfl laflt r n z. Ayr ca saflaflt rma iflleminde gözledi iniz D KKAT

82 72 Kimya Laboratuvar Teknikleri kaynama noktalar n, saf haldeki maddelerin kaynama noktalar ile karfl laflt r n z. Kar fl mdaki bileflenlerin kaynama noktalar dietil eter, benzen ve toluen için s ras yla; 34,6 C; 80 C ve 111 C dir. Vakumda Dam tma Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Vakumda Dam tma deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. D KKAT Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Nitro benzen (C 6 H 5 NO 2 ) Bromo benzen (C 6 H 5 Br) So utucu Mezür Manyetik kar flt r c l s t c Vakum adaptörü Spor Termometre Dibi yuvarlak balon (dam tma balonu) Vakum motoru Manyetik bal k Dibi yuvarlak balon (toplama kab ) K skaç ve ba lant parçalar Deney Düzene i Vakumda Dam tma deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 3.13 de gösterilmifltir. Deneyin Yap l fl ml Nitro benzen ve 25 ml bromo benzen kar flt r larak 50 ml lik saf olmayan kar fl m haz rlan r. 2. fiekil 3.13 deki deney düzene i kurulur. 3. Vakum motoru çal flt r larak, sisteme vakum uygulan r. 4. Sisteme uygulanan vakum kaydedilir. 5. Is t c aç larak kar fl m s t l r ve bir süre sonra dam tma ifllemi bafllar. 6. S cakl k denetlenerek sabit kald nokta gözlenir ve bu s cakl k kaydedilir. 7. Bu s rada ilk faz (bromo benzen) toplan r. 8. S cakl k denetlenerek tekrar sabit kald nokta kaydedilir ve dam tma ifllemi durdurulur. 9. Bu s rada ikinci faz (nitro benzen) dam tma balonunda kal r. 10. Nitro benzen ve bromo benzenin hacimleri ölçülerek kaydedilir. 11. Maddelerin her biri ayr ayr kurutularak saflaflt rma ifllemi tamamlan r. Sonuçlar ve Yorum Dam tma iflleminde her bir bilefli in saf haldeki kaynama noktas ile uygulanan bas nçtaki kaynama noktalar n karfl laflt r n z. Her iki maddenin gerçek kaynama noktalar ndan daha düflük s cakl klarda dam t ld görülecektir. Uygulad n z bas nçtan düflük ve yüksek bas nçlar uygulanmas durumunda dam tma s cakl nda nas l bir de ifliklik olmas n beklersiniz? Deney sonucunda buldu unuz de er ile karfl laflt r n z. Kar fl mdaki bileflenlerin kaynama noktalar nitro benzen ve bromo benzen için s ras yla 210 C ve 156 C dir.

83 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 73 Su Buhar Dam tmas Deneyi Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Su Buhar Dam tmas deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Bromo benzen (C 6 H 5 Br) Saf su Ay rma hunisi So utucu Manyetik kar flt r c l s t c Adaptör Spor Termometre Dibi yuvarlak balon (dam tma balonu) Manyetik bal k Dibi yuvarlak balon (toplama kab ) Mezür K skaç ve ba lant parçalar Beher Deney Düzene i Su Buhar Dam tmas deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 3.14 de, fazlar n ayr lmas ile ilgili olarak kullan lan deney düzene i ise fiekil 3.2 de gösterilmifltir. Deneyin Yap l fl 1. Buhar üretilecek balona (a), balonun 3/4 ü kadar saf su ile doldurulur. 2. Dam tma balonuna (b) 25 ml saf olmayan bromo benzen eklenir. 3. fiekil 3.14 deki deney düzene i kurulur. 4. lk önce buhar üreten s t c aç l r (a). 5. Buharlar, dam tma düzene ine (b) gelmeye bafllay nca, dam tma düzene inin s t c s da (b) aç larak dam tma ifllemine bafllan r. 6. S cakl k denetlenerek sabit kald nokta gözlenir ve bu s cakl k kaydedilir. 7. Bu s rada bromo benzen su ile birlikte dam t larak, toplama kab nda bromo benzen-su, kar fl m halinde toplan r. 8. Dam tma düzene indeki (b) bromo benzen bitti inde saflaflt rma ifllemi durdurulur. 9. Toplama kab ndaki bromo benzen-su, heterojen kar fl m halindedir. 10. Kar fl m ay rmak için fiekil 3.2 deki düzenek kurularak iki faz birbirinden ayr l r. 11. Saflaflt r lm fl bromo benzen kurutularak saflaflt rma ifllemi tamamlan r. Sonuçlar ve Yorum Dam tma iflleminde, bromo benzenin kaynama noktas 156 C ve suyun kaynama noktas ise 100 C dir. Buna karfl n dam tma 100 C nin alt nda gerçeklefltirilmifltir. Deneyde gözledi iniz kaynama noktas ile maddelerin saf haldeki kaynama noktalar n karfl laflt r n z. D KKAT

84 74 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kurutma, asl nda kurutulacak maddenin yap s ndaki suyun uzaklaflt r lmas ifllemidir. D KKAT KURUTMA Laboratuvar çal flmalar nda kimyasal bir deney sürecinden önce ve sonra maddelerin mutlaka kurutma yöntemlerinden birisiyle kurutulmas gerekir. Ay rma ve saflaflt rma yöntemlerinin herhangi biri ile saflaflt r lm fl madde kurutulmad sürece hala tam saf de ildir. Bir maddenin tam olarak saf olabilmesi için yap lan en son ifllem kurutmad r. Kurutma sürecinde suyun uzaklaflt r lmas üç flekilde gerçeklefltirilir. Bunlar; Is kullanarak kurutma, Vakum kullanarak kurutma, Nem çekici kimyasal maddeler kullanarak kurutmad r. Is ve vakum ile kurutma yönteminde kurutulacak maddedeki su, s tma ve vakum yapan sistemler yard m yla uzaklaflt r l r. Nem çekici maddeler, suyu iki farkl flekilde yap lar na çekerler. Bunlar; Suyu, maddenin kristal yap s na çeken; CaCl 2, CuSO 4, Al 2 O 3, NaOH, Na 2 SO 4 ve silikajel gibi maddelerdir. Su ile tepkimeye giren; Na, CaO ve P 2 O 5 gibi kimyasal maddelerdir. Kullan lan nem çekici maddeler, kurutulacak kimyasal maddeler ile reaksiyona girmemelidir. Kat Maddelerin Kurutulmas Kat maddelerin kurutulmas iflleminde; Desikatör veya vakum desikatörü, Etüv veya vakum etüvü, Vakum kullan l r. Desikatör ile kurutma yöntemi, en s k kullan lan ve uygulanmas kolay bir yöntemdir. Normal desikatörde kurutma iflleminde desikatörün alt bölmesine etüv veya f r nda iyice kurutulmufl nem çekici kimyasal maddelerden (desikant) biri konulur. Kurutulacak kat madde uygun bir kap içinde desikatörün içerisine yerlefltirilerek desikatörün a z kapat l r. Kurutulacak maddedeki suyun, nem çekici madde taraf ndan çekilmesi için belli bir süre beklenir. Vakum desikatöründe kurutma, normal desikatörden farkl olarak, vakum uygulayabilen bir sistem tak lmas yla oluflturulmufl bas nca dayan kl camdan üretilmifl desikatördeki kurutma ifllemidir. Etüvde kurutulacak madde etüve konulur. Etüvün s cakl kurutulacak maddenin erime noktas n n C alt nda olacak flekilde ayarlan r. Belli bir süre beklenerek madde kurutulur. Vakum etüvde kurutmada ise vakum düzene i bulunan ve vakuma dayan kl malzemeden yap lm fl etüv kullan lmaktad r. Vakum ile kurutmada, kurutulacak madde bir balona konulur ve do rudan vakuma ba lanarak madde kurutulur. S v Maddelerin Kurutulmas S v maddeler, saf s v olabildi i gibi çözelti halinde de olabilirler. Nem çekici kimyasal madde (maddenin kristal yap s na su çeken maddeler veya su ile tepkimeye giren kimyasal maddeler), kurutulacak maddeye do rudan konularak s v maddeler kurutulur. Kurutma için belli bir süre beklendikten sonra, kurutucu süzülür veya dam t larak kurutma ifllemi tamamlan r.

85 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 75 Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 A MAÇ 3 Ay rma ve saflaflt rman n temellerini aç klamak. Kar fl mlar n ayr lma ve saflaflt rmas n n temelinde, maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin farkl olmas yatar. Bu özellikler dikkate al narak maddenin homojen ve heterojen olmas na göre ay rma ve saflaflt rma yöntemleri s n fland r l r. Ay rma ve saflaflt rma yöntemlerini kullanarak saf olmayan kat -kat, s v -s v ve kat -s v heterojen kar fl mlar bileflenlerine ayr labilir. Kat -kat ay rma ve saflaflt rma yönteminde maddenin fiziksel özelliklerinden yararlan l r. S v -s v heterojen kar fl mlar ay rmak ve saflaflt rmak için genellikle iki s v n n yo unluk fark dikkate al n r ve bu ifllem için ço unlukla bir ay rma hunisi kullan l r. Kat -s v heterojen kar fl mlar ay rmak ve saflaflt rmak için; aktarma (dekantasyon), süzme ve santrifüjleme yöntemleri kullan l r. Ay rma ve saflaflt rma yöntemlerinde kullan lan kimyasal bileflik ve malzemeleri tan mak. Ay rma ve saflaflt rma yöntemlerinin her biri, kimya laboratuvarlar nda bulunan bir çok cam malzeme, kimyasal madde, de iflik malzemeler ve cihazlar kullan larak uygulan r. Ay rma ve saflaflt rma, maddenin özellikleri gözönüne al narak en uygun yöntemin seçilmesiyle yap l r. Saf olmayan kat bir kar fl m kristallendirme ile saflaflt rmak. Kristallendirme yönteminin temelini, kat bir bilefli in belli miktar bir çözücüde, s cakta çok iyi çözünmesi ve so ukta ise çözünürlü ünün az olmas veya hiç çözünmemesi oluflturur. Saf olmayan bir kar fl m uygun bir çözücüde s t larak çözülür, bu s rada sadece saflaflt r lacak madde çözünür fakat safs zl klar çözünmez. Oluflan kar fl m s cak süzülür, çözünen madde süzgeç ka- d ndan geçer ve süzüntü olarak isimlendirilen k sm oluflturur. Çözünmeyen safs zl klar ise süzgeç kâ d nda kal r. Süzüntü; saf madde ve çözücü içerir. Saf madde içeren süzüntü so umaya b rak ld nda madde tekrar kristallenir. Kristaller oda s cakl nda tekrar süzme yöntemi ile ayr l r. Sonuçta oluflan kristaller saf haldedir. A MAÇ 4 A MAÇ 5 A MAÇ 6 Kat bir maddeyi süblimlefltirme ile saflaflt rmak. Süblimlefltirme, buhar bas nc çok yüksek olan kat bir maddenin s t lmas durumunda kat maddenin erimeden (s v faz atlayarak) do rudan buhar faz na geçmesidir. çerisinde safs zl k bulunan ve saflaflt r lacak maddenin buhar bas nc n n çok yüksek oldu u bir kar fl m n denetimli bir flekilde s t lmas durumunda, buhar bas nc çok yüksek olan madde erimeden do rudan buhar faz na geçer. Bu s rada safs zl klarda herhangi bir de ifliklik olmaz ve safs zl klar kapta kal r. Buharlaflan madde so uk bir yüzeyde tekrar kristallenir. Sonuçta oluflan kristaller saf haldedir. Bir kar fl mdan saflaflt r lacak maddeyi bir çözücü içine özütleyerek maddeyi saflaflt rmak. Maddelerin çözünürlükleri de iflik çözücülerde farkl l k gösterir ve her bir çözücü maddeyi farkl oranda çözer. Maddenin iki farkl çözücü içerisindeki davran fl ise daha çok çözündü ü çözücüye geçme e ilimindedir. Özütleme (ekstraksiyon) iflleminde, iki faz oluflturulur ve saflaflt r lacak bilefli in bu iki faz aras nda çözünürlükleri oran nda da lmas sa lan r. Madde az çözünen fazdan daha çok çözünen faza geçer ve belli bir süre sonra dengeye ulafl r. Sonuçta madde çok çözündü ü ortamda toplan r ve çözücü uzaklaflt r larak saf madde elde edilir. Saf olmayan bir kar fl mdan saflaflt r lacak bilefli i dam tma yöntemleriyle ay r p saflaflt rmak. Basit dam tma yönteminin temelini saf haldeki maddelerin kaynama noktalar n n farkl olmas oluflturur. Ayr msal (fraksiyonlu) dam tma ifllemi ayr msal dam tma kolonu ile gerçeklefltirilir ve ifllem s ras nda, tek bir kolon içerisinde basit dam tma süreci defalarca tekrarlan r. Vakumda dam tma, kaynama noktas çok yüksek olan ve kaynama s cakl na yak n s cakl klarda bozunan maddeleri güvenli bir flekilde dam tmak için kullan lan bir yöntemdir. Su buhar dam tmas yönteminde, kaynama noktas n düflürmek ve maddeleri güvenli bir flekilde ay rmak için dam t lacak maddenin buhar bas nc düflürülerek ayr m gerçeklefltirilir.

86 76 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m 1. Heterojen kar fl mlarla ilgili afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Ay rma hunisi, s v -s v heterojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir cam malzemedir. b. Kat -kat, heterojen kar fl mlar n ayr lmas nda kar fl m n baz fiziksel özelliklerinden yararlan l r. c. Ay rma hunisi, kat -kat heterojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lmaz. d. Zeytinya ile su heterojen bir kar fl m oluflturmaz. e. S v -s v heterojen kar fl mlar n ayr lmas iflleminde yo unluk önemlidir. 2. Kar fl mlar için afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Aktarma, heterojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir yöntemdir. b. Süzme, heterojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir yöntemdir. c. Santrifüjleme, homojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir yöntemdir. d. Buharlaflt rma, homojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir yöntemdir. e. Kristallendirme, homojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan lan bir yöntemdir. 3. Afla dakilerden hangisi özütleme iflleminde kullan l r? a. Dam tma b. Soxhlet c. Santrifüjleme d. Kurutma e. Aktarma 4. Özütleme ifllemi ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. S v -s v özütleme ifllemi için uygun bir ay rma hunisi kullan l r. b. Özütlemede iki faz oluflturulur. c. Özütleme iflleminde genellikle fazlardan biri sudur. d. Kar fl m ay rma hunisine konuldu unda yo unlu u az olan çözücü üstte, yo unlu u fazla olan altta olacak flekilde iki faz oluflur. e. Özütleme ifllemini h zland rmak için vakum kullan l r. 5. Basit dam tma ifllemi ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Saf s v n n kaynama noktas n belirlemede kullan l r. b. Kaynama s cakl na yak n s cakl klarda bozunmayan maddelerin ayr lmas nda kullan l r. c. Kaynama noktalar aras nda en az 80 C fark olan iki bileflenli kar fl mlar n ayr lmas nda kullan l r. d. Homojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan l r. e. Heterojen kar fl mlar n ayr lmas nda kulllan l r. 6. Ayr msal dam tma ifllemi ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. En az iki veya daha fazla bileflenli kar fl mlar n ayr lmas nda kullan l r. b. Kaynama s cakl na yak n s cakl klarda bozunmayan maddelerin ayr lmas nda kullan l r. c. Ayr msal dam tmada fraksiyon bafll kullan l r. d. Kaynama noktalar aras ndaki fark 80 C den fazla olan s v kar fl mlar n ayr lmas nda kullan l r. e. Kullan lan düzenek basit dam tma düzene inden farkl d r. 7. Dam tma ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a Ayr msal dam tma, vakum kullan larak gerçeklefltirilir. b. Su buhar dam tmas heterojen kar fl mlar n ayr lmas nda kullan l r. c. Dam tma iflleminde kar fl m n bulundu u balona düzgün kaynamay sa lamak için kaynama tafl konulur. d. Vakum ile dam tma iflleminde kar fl m mutlaka iki faz halinde olmal d r. e. Dam tma yöntemi daima saf maddelere uygulan r. 8. Kristallendirme ifllemi ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Kristallendirme çözücüsü, tek bir saf çözücü olabildi i gibi iki veya daha fazla saf çözücünün kar flt r lmas ile de haz rlanabilir. b. Kristallendirme çözücüsü, kristallenecek bilefli i s cakta çok iyi çözmeli, so ukta ise az çözmelidir. c. Kristallendirme çözücüsü, saflaflt r lacak maddedeki safs zl klar hiç çözmemelidir. d. Kristallendirme çözücüsü, saflaflt r lacak maddede veya safs zl klar ile tepkimeye girmelidir. e. Kristallendirme çözücüsü, çökelekten kolayca uzaklaflt r labilmelidir.

87 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri Afla dakilerden hangisi bir ay rma yöntemi de ildir? a. Süzme b. Aktarma c. Santrifüjleme d. Kristallendirme e. Kurutma 10. Kurutma sürecinde suyun uzaklaflt r lmas için afla- dakilerden hangisi kullan lmaz? a. Su b. Is c. Vakum d. Nem çekici kimyasal maddeler e. Silikajel Yaflam n çinden Dam tman n Tarihçesi Mezopotamya da M.Ö li y llarda koku elde etmek için dam tma iflleminin uyguland dam tma ile ilgili en eski bilgidir. Arkelojik kaz lardan M.Ö. 500 lü y llarda Pakistan n kuzey-bat s nda ilk kez alkolün dam t ld - na dair bulgulara rastland. Gerçek anlamda dam tma düzene i ilk defa 4 y.y. da Panapolis taraf ndan tasarland. Oldukça saf alkolün dam tma ile eldesi 9. y.y. da Arap kimyac Al-Kindi taraf ndan; hampetrolün gazya elde etmek için dam t lmas ise ilk defa ranl kimyac Muhammed ibn Zakariya Razi taraf ndan gerçeklefltirildi. Esanslardaki uçucu ya lar elde etmek için 11. y.y. bafllar nda dam tma ifllemi için ilk defa suyla so utulmufl yo unlaflt r c Avicenna taraf ndan kullan ld. Daha sonra Araplar ve ranl lar bu yo unlaflt r c y kullanarak dam tma yöntemiyle bitki özlerindeki çeflitli uçucu ya lar dam tarak tat verici ve parfüm olarak kulland lar. Dam tma, Avrupa da 12. y.y. da kullan lmaya bafllad. Dam tma ile ilgili ilk kitab 1500 y l nda Alman kimyac Braunschweig yay mlad. Dam tma yöntemiyle alkollü içki yap m n n kökeni eski ça lara dayan r. Dam tman n ilk bafllad zamanlarda ispirto daha çok hekimlikte kullan lm fl ve hayat suyu (aqua vitae) olarak adland r lm flt r. 13. y.y'da Avrupa'da dam tma ifllemi geliflmifl ve alkol üretimi ticari bir önem kazanm flt r. Dam tma ifllemi günümüzde bir çok alanda kullan lmaktad r. Örne in; flaraptan konyak, mayalanm fl arpa tanesi ezmesinden viski, mayalanm fl fleker kam fl ndan rom, çavdar veya patatesten votka, flarab n ard ç meyvesiyle tatland r lmas ndan cin, hampetrolden; benzin, mazot, gazya vb. petrol ürünleri eldesi için dam tma iflleminden yararlan lmaktad r. Kaynaklar:

88 78 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. d Yan t n z yanl fl ise, Kat -Kat Heterojen Kar - fl mlar, S v -S v Heterojen Kar fl mlar ve Kat -S v Heterojen Kar fl mlar konular n yeniden gözden geçiriniz. 2. c Yan t n z yanl fl ise, Kat -S v Heterojen Kar - fl mlar ve Homojen Kar fl mlar konular n yeniden gözden geçiriniz. 3. b Yan t n z yanl fl ise, Homojen Kar fl mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. e Yan t n z yanl fl ise, Homojen Kar fl mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. e Yan t n z yanl fl ise, Homojen Kar fl mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. d Yan t n z yanl fl ise, Homojen Kar fl mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. c Yan t n z yanl fl ise, Homojen Kar fl mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. d Yan t n z yanl fl ise, Homojen Kar fl mlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. e Yan t n z yanl fl ise, Homojen Kar fl mlar ve Kurutma konular n yeniden gözden geçiriniz. 10. a Yan t n z yanl fl ise, Kurutma konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Ö ütülmüfl un ile bu day, tanecik boyutlar n n farkl l - ndan yararlanarak ayr l p saflaflt r labilir. Basit bir süzgeç veya elek kullanarak un ve bu day birbirinden ayr labilir. S ra Sizde 2 Demir ile kükürt tozlar ndan oluflan bir kar fl m birbirinden, demirin manyetik özelli inden yararlanarak bir m knat s arac l ile kolayca ayr labilir ve saflaflt r labilir. S ra Sizde 3 Eter ve suyun yo unluklar na bakt m zda, su eterden daha yo undur, dolay s yla su alt faz, eter ise üst faz oluflturur. S ra Sizde 4 S v ya ve su kar fl m nda, bildi iniz gibi ya ile su kar flmaz ve iki faz oluflur. Yo unlu u fazla olan su alt faz, yo unlu u az olan ya ise üst faz oluflturacakt r. Kar fl m uygun bir ay rma hunisine konulup, fazlar n ayr lmas için bir süre beklendikten sonra ay rma hunisinin alt muslu undan su al nacak, üstteki ya ise ay rma hunisinin üstünden baflka bir kaba aktar larak ay rma ifllemi gerçeklefltirilecektir. S ra Sizde 5 Mavi bant süzgeç kâ d ndaki gözenekler s kt r ve çok küçük taneli çökelekler için kullan lmaktad r. S ra Sizde 6 Çökelek çok küçük taneli ise bulundu u s v içerisinde as l kal yorsa (çökelek çok hafif ise) veya çalkalama ile çökelek da lmaya bafll yorsa bu tür kar fl mlar santrifüjleme yöntemi ile ay rabiliriz. S ra Sizde 7 Vakumlu döner buharlaflt r c da, çözücünün kaynama noktas n n düflük veya yüksek olmas önemli de ildir, her türlü madde buharlaflt r labilir. Bunun için buharlaflt r lacak çözücünün türüne göre s cakl k ve bas nç ayarlamalar yap ld ktan sonra belli bir dönme h z nda çözücü buharlaflt r l r. Ayr ca kullan lan çözücü tekrar geri kazan l r. S ra Sizde 8 Buhar bas nc çok yüksek olmayan maddeler için vakum ve so utma sistemi olan bir süblimatör kullan lmal d r. S ra Sizde 9 Çaydan kafein i elde etmek için Soxhlet düzene inin kullan ld kat -s v özütleme yöntemi uygulan r. S ra Sizde 10 Soxhlet cihaz ile özütleme iflleminde bitki, neminin giderilmesi için özütlemeden önce kurutulur. S ra sizde 11 Vakum, dam tma balonundaki atmosfer bas nc n istenilen seviyeye düflürerek daha düflük s cakl klarda dam tma yap labildi i için önemlidir. S ra Sizde 12 Evet yap labilir. Su buhar ; buhar üreten baflka bir dam tma düzene inden gelebildi i gibi, su ve saflaflt r lacak kar fl m ayn balona konularak da üretilebilir.

89 3. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-1 79 Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Coetzee, J.F. (1982). Recommended Methods for Purification of Solvents and Tests for Impurities. Oxford: Pergamon Press. Erdik, E., Obal, M., Yüksek fl k, N., Öktemer, A. ve Pekel, T. (2000). Denel Organik Kimya (3. Bask ). Ankara: Ankara Üniv., Fen Fakültesi Döner Sermaye flletmesi Yay nlar, Yay n No: 44. Harwood, L.M., Moody, C.J. and Percy, J.M. (1999). Experimental Organic Chemistry: Standard and Microscale. Oxford: Wiley-Blackwell. Miller, J.A. and Neuzil, E.F. (1982). Modern Experimental Organic Chemistry. Lexington, Mass.: D.C. Heath & Co. Palleros, D.R. (2000). Experimental Organic Chemistry. New York: J. Wiley. Smart, L. (2002). Separation, Purification and Identification. Cambridge: Royal Society of Chemistry. Varnal, T. (1987). Introduction to Experimental Organic Chemistry. stanbul: Bo aziçi Üniversitesi Yay nlar, Yay n No: 435. Zubrick, J.W. (1988). The Organic Chem Lab Survival Manual, A Student s Guide to Techniques. New York: John Wiley&Sons.

90 4K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Maddeleri özelliklerine göre de erlendirilebilecek, Kimyasal tepkimelerde kütlenin korunumunu hesaplayabilecek, Maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini s n fland rabilecek, Kat ve s v lar n yo unluklar n hesaplayabilecek, Bir maddenin erime ve kaynama noktalar n grafikler yard m yla belirleyebilecek, Maddenin çözünürlü ünü hesaplayabilecek ve s cakl n çözünürlü e etkisini yorumlayabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Madde Kütlenin korunumu Fiziksel özellikler Kimyasal özellikler Yo unluk Erime noktas Kaynama noktas Çözünürlük çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas MADDEN N ÖZELL KLER NE GENEL BAKIfi KÜTLEN N KORUNUMU DENEY MADDEY F Z KSEL VE K MYASAL ÖZELL KLER NDEN YARARLANARAK TANIMA KATI VE SIVILARIN YO UNLU UNUN BEL RLENMES ER ME VE KAYNAMA NOKTALARININ BEL RLENMES B R MADDEN N ÇÖZÜNÜRLÜ ÜNÜN BULUNMASI VE SICAKLI IN ÇÖZÜNÜRLÜ E ETK S

91 Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas MADDEN N ÖZELL KLER NE GENEL BAKIfi Madde, kütlesi ve hacmi olan tanecikli yap d r. Genel olarak maddeler; saf maddeler ve kar fl mlar olmak üzere ikiye ayr l rlar. Saf madde, element veya bilefliklerden oluflur. Maddenin özellikleri fiziksel veya kimyasal olaylarla aç klanabilir. Fiziksel olaylarda; maddenin yap s ve atom düzeni de iflmezken, kimyasal olaylarda; maddenin yap s tümüyle de iflir. Fiziksel ve kimyasal olaylarla ilgili olarak Konu.asp?mdakid=64 adresinden de yararlanabilirsiniz. Kumafl n y rt lmas, tuzun suda çözünmesi, kar ya mas, demirden eflya yap lmas fiziksel olaylara; pamu un yanmas, yumurtan n piflmesi, ekmeklerin küflenmesi ise kimyasal olaylara örnek olarak verilebilir. NTERNET Bir mumun yanmas n n kimyasal olay olup olmad n nas l anlars n z? Maddeler kat, s v veya gaz halinde bulunabilirler. Kat haldeki maddeleri oluflturan taneciklerin aralar nda boflluk yok denecek kadar azd r ve bunlar birbirlerine çok yak n dururlar. Bu sebeple kat lar s k flt r lamaz. Kat haldeki maddeler belirli bir hacme ve flekle sahiptir. S v maddeleri oluflturan moleküller aras nda çok küçük boflluklar vard r. S v lar da s k flt r lamaz veya k smen s k flt r l r ve konuldu- u kab n fleklini al rlar. Gaz halindeki maddeler ise çok ak flkand r ve bunlar n belirli bir hacmi veya flekli yoktur. Gazlar n hacimlerini ve yo unluklar n bas nç ve s cakl k çok etkiler. Maddelerin genel olarak sahip olduklar özellikler; atomlardan oluflmas, kütlelerinin, hacimlerinin ve çözünürlüklerinin olmas d r. Kütle; yerçekimi etkisiyle de iflmeyen ve maddenin yap s ndaki niceliklerin ölçüsü olarak tan mlan r. Maddenin kütlesi onu oluflturan atomlar n mol kütleleri kullan larak hesaplan r. Hesaplama yap l rken bilinen bütün elementlerin artan atom numaralar na göre s raland Periyodik Çizelge kullan l r (Periyodik Çizelge için kitab n sonuna bak n z.). Hacim, bir cismin uzayda kaplad yere denir. Bir cismin birim hacminin kütlesine ise yo unluk denir. Çözünürlük, belirli koflullar alt nda, bir çözücü içerisinde belli bir miktar çözünenin çözünmesi olarak tan mlan r. Maddenin özellikleri ile ilgili daha fazla bilgiyi Fine ve Beall in (1997) Üniversite Kimyas Çev. H. Beyenal adl kitapta bulabilirsiniz. 1 SIRA S ZDE K T A P

92 82 Kimya Laboratuvar Teknikleri Bir kimyasal tepkimede bafllang çta tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplam, tepkime sonunda oluflan maddelerin kütleleri toplam na eflittir. K T A P NTERNET KÜTLEN N KORUNUMU DENEY Lavoisier Yasas, kimyasal bir tepkimede maddelerin yok edilemeyece ini veya yoktan var olamayaca n yani, kütlenin korundu unu aç klar. Di er bir deyiflle, kütlenin durumu yeniden düzenlenebilir fakat kütle yarat lamaz veya yok edilemez. Sonuç olarak, kimyasal tepkimelerde reaktantlar n kütlesi, ürünlerin kütlesine eflit olmal d r. Kütlenin korunumu konusunu daha iyi kavrayabilmek için Ed. H. Türk ün Genel Kimya kitab ndaki (2009) Yasemin Çimen taraf ndan yaz lm fl olan Madde, Atomlar, Moleküller ve yonlar bafll ndaki Ünite 1 i ve Deniz Hür taraf ndan yaz lm fl olan Kimyasal Tepkimeler ve Stokiyometri bafll ndaki Ünite 2 yi inceleyebilirsiniz. Kütlenin korunumu ile ilgili olarak daha fazla kuramsal bilgiyi adresinde bulabilirsiniz. D KKAT Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Kütlenin Korunumu Deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Na 2 CO 3 (Sodyum karbonat) CaCl 2 (Kalsiyum klorür) H 2 SO 4 (Sülfürik asit) Balon joje Erlen Pipet Puar Spatül Terazi T pa fiekil 4.1 Kütlenin korunumu deneyi için kurulan deney düzene i. Deney Düzene i Kütlenin Korunumu Deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 4.1 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl ml hacimli temiz bir balon jojeye 10,6 g Na 2 CO 3 tart ld ktan sonra, üzeri iflaretli yere kadar saf suyla tamamlan r ml hacimli temiz baflka bir balon jojeye 11,1 g CaCl 2 tart ld ktan sonra, üzeri iflaretli yere kadar saf suyla tamamlan r. 3. Temiz bir erlene haz rlanan Na 2 CO 3 çözeltisinden 20 ml al n r ve t pa ile kapatt ktan sonra tart l r. D KKAT Deney süresince yapaca n z tüm tart m sonuçlar n defterinize kaydediniz. 4. Baflka bir temiz erlene haz rlanan CaCl 2 çözeltisinden 20 ml al n r ve t pa ile kapatt ktan sonra tart l r.

93 4. Ünite - Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas Tart lan 20 ml CaCl 2 çözeltisine, haz rlanan 20 ml Na 2 CO 3 çözeltisi eklenir ve t pas yla birlikte tekrar tart l r. De iflim olup-olmad gözlenir. 6. Temiz bir erlene önceden haz rlanm fl 1 M H 2 SO 4 çözeltisinden 12 ml al narak t pas yla birlikte tart l r. 7. Tart lan 12 ml 1 M H 2 SO 4 çözeltisi, önceden haz rlanan Na 2 CO 3 ve CaCl 2 çözeltisi kar fl m na eklenir ve erlen oda s cakl na kadar so uduktan sonra t pas yla birlikte tart l r. 8. Bofl kalan erlenler t palar yla birlikte tart l r. Sonuçlar ve Yorum Deney sonucunda elde etti iniz verilere göre Çizelge 4.1 i doldurunuz. Kütle 20 ml Na 2 CO 3 çözeltisi ve erlenin kütlesi 20 ml CaCl 2 çözeltisi ve erlenin kütlesi 12 ml 1 M H 2 SO 4 çözeltisi ve erlenin kütlesi Bofl erlenlerin toplam kütlesi Veri Çizelge 4.1 Kütlenin korunumu deneyinden elde edilen deneysel veriler Bu verilere göre; Oluflan kimyasal tepkimeleri yaz n z. Oluflan kimyasal tepkimelerin sonunda kütleler korunur mu? Aç klay n z. Yapt n z hesaplamada kütleler korunmam flsa nedenini aç klay n z. Afla daki tepkimeye göre; Cu 2 (OH) 2 CO 3 (k) 2CuO(k) + H 2 O(g) + CO 2 (g) Bafllang çta 2,21 g madde al n p s t ld zaman, 0,18 g su buhar ile 0,44 g karbondioksit gaz (CO 2 ) oluflmufltur. Tepkimede kütlenin korundu u kabul edilirse, tepkime sonunda kaç gram kat madde (CuO) elde edilir? MADDEY F Z KSEL VE K MYASAL ÖZELL KLER NDEN YARARLANARAK TANIMA Duyu organlar yla alg lanamayan fakat ölçülebilen yo unluk, k r lma indisi, manyetizma, erime noktas ve kaynama noktas gibi fiziksel özellikler maddenin kimyas n de ifltirmez. Maddeler manyetik özelliklerine göre üç gruba ayr labilir. Genellikle manyetik alandan etkilenmeyen, maddelere diyamanyetik, manyetik alana do ru çekilen maddelere de paramanyetik maddeler denir. Ayr ca demir, kobalt, nikel ve bunlar n alafl mlar gibi maddeler paramanyetik maddelerden en az bin kez daha fazla bir kuvvetle manyetik alana çekilirler. Bu tür maddelere de ferromanyetik maddeler denir. Kimyasal özellikler maddenin bir baflka madde veya baflka maddelere dönüflümleri s ras nda gözlenebilen ve maddenin yap s ile ilgili olan özelliklerdir. Maddenin yan c olup olmamas, su ile tepkime verip vermemesi, oksitlerinin asidik veya bazik olmas, asit veya bazla tepkime verip vermemesi, kararl l k, indirgeme ve yükseltgeme e ilimi vb. özellikler maddenin kimyasal özellikleridir. 2 SIRA S ZDE

94 84 Kimya Laboratuvar Teknikleri Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Maddeyi Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerinden Yararlanarak Tan ma deneyi için afla- da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. D KKAT Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Demir tozu Amyant tel Puar CuSO 4 (Bak r sülfat) Deney tüpü Saat cam Na 2 SO 4 (Sodyum sülfat) Kum Spatül H 2 SO 4 (Sülfürik asit) Mafla Terazi HNO 3 (Nitrik asit) M knat s Tüplük fieker Pipet Saç ayak (Üç ayak) fiekil 4.2 Maddeyi fiziksel ve kimyasal özelliklerini kullanarak tan ma deneyi için kurulan deney düzene i. Deney Düzene i Maddeyi Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerinden Yararlanarak Tan ma deneyi için tasarlanan deney düzene i fiekil 4.2 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. Bir kar fl mdaki maddeleri manyetik özelliklerine göre ay rmak için, bir saat cam - na, eldeki kar fl mdan yaklafl k olarak 1 g tart l r. 2. Ald n z kar fl mda metal olup olmad n anlamak için üzerine m knat s tutulur ve gözlemler deftere not edilir. 3. Maddeyi fiziksel ve kimyasal özelliklerini kullanarak tan mak için temiz deney tüplerinin üç tanesine ayr ayr bak r sülfat, sodyum sülfat ve fleker al n r. 4. Her bir deney tüpü s ras yla s t l r. Is tma ifllemi gerçeklefltirilirken oluflan fiziksel de- iflimler gözlemlenip, gözlemler deftere not edilir. 5. Temiz deney tüplerinden üçüne bir miktar su konulur ve her birinin üzerine ayr ayr daha önceden s t lan kimyasal maddelerden eklenir. Çözünmeyle ilgili gözlemler deftere not edilir. 6. Temiz deney tüplerinden üçüne bir miktar nitrik asit konulur. Her bir deney tüpüne ayr ayr bak r sülfat, sodyum sülfat ve fleker eklenir. Çözünen ve çözünmeyen maddelerle ilgili gözlemler deftere not edilir. 7. Nitrik asitte çözünen maddelerin üzerine sülfürik asit eklenir. Çökelek oluflup oluflmad gözlemlenerek, gözlemler deftere not edilir. 8. Bilinmeyen madde için tüm yukar daki ifllemler tekrarlanarak bilinmeyen maddenin hangisi oldu una karar verilir.

95 4. Ünite - Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas 85 Sonuçlar ve Yorum Size verilen kat kar fl mda demir tozu olup-olmad na karar veriniz. Çizelge 4.2 yi gözlemlerinize göre kulland n z maddeler için doldurunuz. Kulland n z tüm kimyasal maddeler için; s tma, çözünürlük ve asitte çözünme basamaklar için oluflan tepkimeleri yaz n z. Bilinmeyen maddenizin ne oldu u konusunda yorum yap n z. Madde ad Is etkisi Suda çözünme Nitrik asitte çözünme Sülfürik asitte çökme Çizelge 4.2 Maddelerin özelliklerinden yararlanarak tan nmas deneyi için elde edilen deneysel veriler KATI VE SIVILARIN YO UNLU UNUN BEL RLENMES Bir maddenin kütlesinin birim hacmine oran yo unluk olarak tan mlan r. Yo unluk birimi olarak genelde g ml 1 veya g cm 3 kullan l r. Maddenin gaz, s v veya kat olmas na göre yo unluk de ifliklik gösterebilir. Gaz faz ndaki maddeler yo- unlu u en az olan maddelerdir. S v lar n yo unlu u gazlardan daha fazla ancak kat lardan azd r. Molekülleri aras nda çok az uzakl k oldu u için kat lar n yo unlu u fazlad r. Kat lar n yo unlu u metallere göre daha azd r. Bunun nedeni ço unlukla metallerin hacimce kaplad klar kütlenin büyük olmas d r. Yo unluk; bas nç ve s cakl a ba l olarak de iflebilir. Kat larda bu etki çok az görülür ancak gazlar n yo unlu u bas nçla büyük de ifliklikler gösterir. Farkl s cakl klarda, farkl yo unluk de erleri oldu u için çal fl lan ortam n s cakl - deneysel hesaplamalarda önemlidir. Hesaplamalar n zda kullanmak için, çal flt - n z ortam s cakl na göre Çizelge 4.3 den yararlanarak suyun yo unlu unu bulunuz. t ( C) Yo unluk (g cm 3 ) t ( C) Yo unluk (g cm 3 ) 20 0, , , , , , , , , ,99598 Çizelge 4.3 Suyun farkl s cakl klardaki yo unluklar (g cm 3 ) Yo unlu u bulmak için önce maddelerin hacimlerinin bulunmas gereklidir. Kat lar n hacmi belirli bir flekli varsa matematiksel yöntemlerle hesaplanabilir. Belirli bir flekli olmayan kat lar n hacmi ise bulunduklar s v n n hacminde meydana getirdikleri art flla bulunabilir. S v lar n hacim ölçümü ise derecelendirilmifl cam malzemeler yard m yla yap l r. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Kat ve S v lar n Yo unlu unun Belirlenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. D KKAT

96 86 Kimya Laboratuvar Teknikleri fieker Demir tel Bak r tel Alüminyum tel Çelik tel Cam levha Büret Erlen Mezür Terazi Termometre fiekil 4.3 Kat ve s v lar n yo unlu unun belirlenmesi deneyi için kurulan deney düzene i. Deney Düzene i Kat ve S v lar n Yo unlu unun Belirlenmesi için tasarlanan deney düzene i fiekil 4.3 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. Bir kat n n yo unlu unu belirlemek için, 50 ml hacimli temiz bir mezüre, 10 ml saf su doldurulur. Suyun s cakl bir termometre ile ölçülür. 2. Verilen kat cisimlerden bir tanesi tart l r. 3. Tart lan kat cisim mezüre yavaflça b rak - l r. Hacimdeki de iflim deftere not edilir. 4. Bu ifllem tüm kat lar için tekrarlan r. 5. Her bir bilinen kat madde için yo unluk hesaplan r. 6. Size verilecek olan bilinmeyen madde için ayn ifllemler tekrarlan r. 7. Bir s v n n yo unlu unun belirlenmesi için 50 ml hacimli temiz bir bürete saf su doldurulur. 8. Temiz ve kuru bir erlen tart l r ve erlene, sudan tam olarak 20 ml al n r ve tart l r. Tart m sonuçlar deftere kaydedilir. 9. Temiz bir bürete flekerli sudan 50 ml doldurulur. 10. Saf su için yap lan ifllemler flekerli su için tekrarlan r. Tart m sonuçlar deftere kaydedilir. Sonuçlar ve Yorum Kat maddenin yo unlu unun bulunmas için deney s ras nda yapt n z ölçüm sonuçlar n Çizelge 4.4 e her bir madde için ayr ayr yaz n z. Çizelge 4.4 Kat maddelerin yo unlu unun bulunmas için elde edilen deneysel veriler Madde Kuru maddenin kütlesi (g) Bofl mezürün hacmi (ml) Madde eklenmesinden sonraki mezürün hacmi (ml)

97 4. Ünite - Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas 87 Her bir bilinen kat madde için deney ortam ndaki s cakl kta yo unlu u hesaplay n z. Bilinmeyen madde için deney ortam ndaki s cakl kta yo unlu u hesaplay n z. Bilinmeyen maddeniz hakk nda yorum yap n z. S v maddenin yo unlu unun bulunmas için deney s ras nda yapt n z ölçümleri Çizelge 4.5 e saf su ve flekerli su için yaz n z. Saf su ve flekerli su için deney ortam ndaki s cakl kta yo unlu u hesaplay n z. S v madde Bofl erlenin kütlesi S v eklenmesinden sonraki erlenin kütlesi Çizelge 4.5 S v maddelerin yo unlu unun bulunmas için elde edilen deneysel veriler 250 ml suya mol kütlesi 58,5 g mol 1 olan tuzdan 0,1 mol eklenerek haz rlanan çözeltinin yo unlu unu hesaplay n z. 3 SIRA S ZDE ER ME VE KAYNAMA NOKTALARININ BEL RLENMES Kat bir maddenin buhar bas nc n n, s v n n buhar bas nc yla dengesinin kuruldu- u s cakl a erime noktas denir. Bir s v n n buhar bas nc n n atmosfer bas nc na eflit oldu u s cakl a kaynama noktas denir. Ayn madde için yaklafl k olarak ayn s cakta s v -kat dengesinin kuruldu u s cakl da donma noktas denir. Verilen bir s cakl kla s v moleküllerinin s v ortamdan ayr larak gaz faz na geçmesine buharlaflma denir. E er sabit s cakl kta buhar hacmi küçültülürse buhar bas nc artar ve gaz faz ndan tekrar s v faza geçifl gerçekleflir. Bu olaya yo unlaflma denir. Bir kat n n s v hale geçmeden do rudan gaz faz na geçmesine ise süblimleflme denir. Maddenin fazlar aras nda meydana gelen bu de iflimler afla daki diyagramda özetlenmektedir. KATI Erime Donma SIVI Buharlaflma Yo unlaflma GAZ Buhar bas nc, verilen s cakl ktaki s v s yla dengede olan buhar n bas nc d r. Süblimleflme K fl aylar nda otomobil radyatörüne neden antifiriz eklenir? Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Erime ve Kaynama Noktalar n n Belirlenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Amyant tel Deney tüpü Termometre adaptörü Balon Kaynama tafl T pa Beher K skaç Saç ayak (Üç ayak) Büret Termometre Üre 4 SIRA S ZDE D KKAT

98 88 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 4.4 Erime ve kaynama noktalar n n belirlenmesi deneyi için kurulan deney düzene i. Deney Düzene i Erime ve Kaynama Noktalar n n Belirlenmesi için tasarlanan deney düzene i fiekil 4.4 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. Kaynama noktas n n belirlenmesi için amyant tel ve saç aya s tma ifllemi için haz rlan r. 2. Temiz bir bürete 50 ml saf su doldurulur ml hacimli temiz bir balona, bürete doldurulan saf sudan 20 ml al n r. 4. Balonun içine kaynama tafl at ld ktan sonra, üzerine termometre adaptörü ve termometre yerlefltirilir. 5. Su kaynamaya bafllad ktan sonra termometreden 30 s aral klarla s cakl k okunur. 6. S cakl k sabit kal nca bu s cakl k kaydedilir. 7. Erime noktas n n belirlenmesi için temiz bir behere su doldurulur. 8. Deney tüpüne 2 cm yüksekli e kadar üre doldurulur. Tüpün a z na t pa ve termometre yerlefltirilir. 9. Ürenin tümü eriyene kadar s tma ifllemi yap l r. Üre tümüyle eridikten sonra s tma durdurulur s aral klarla termometreden s cakl k okunur ve okunan de erler deftere kaydedilir. Ürenin tümü kat laflana kadar bu iflleme devam edilir. 11. Kat laflan üre tekrar s t l r ve yine 20 s aral klarla termometreden s cakl k okumas yap l r. Sonuçlar ve Yorum Saf suyun deney ortam ndaki ve bulundu unuz bas nçtaki kaynama noktas n belirleyiniz. Belirledi iniz kaynama noktas na göre buhar bas nc n Çizelge 4.6 y kullanarak bulunuz. Kat madde için zamana karfl ölçtü ünüz s cakl k de erlerini so utma ve s tma ifllemleri için kaydediniz. Kaydetmifl oldu unuz de erleri kullanarak so utma ve s tma ifllemleri için zaman (s) a karfl s cakl k ( C) grafiklerini çiziniz. Üre için erime noktas n belirleyiniz. Bulunan de eri literatürdeki de er ile karfl laflt rarak sonucu yorumlay n z. Çizelge 4.6 Erime ve kaynama noktalar n n belirlenmesi için literatür verileri S cakl k ( C) Buhar bas nc (mmhg) S cakl k ( C) Buhar bas nc (mmhg) , , , , , , , , , , , ,57

99 4. Ünite - Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas B R MADDEN N ÇÖZÜNÜRLÜ ÜNÜN BULUNMASI VE SICAKLI IN ÇÖZÜNÜRLÜ E ETK S Belirli bir s cakl kta 100 g suda çözünmüfl olan madde miktar, o maddenin çözünürlü ü olarak tan mlan r. Çözücü çözeltide miktar olarak çok oland r ve genellikle s v d r ancak kat ya da gaz olanlar da vard r. Çözünen madde ise çözeltide miktar olarak az oland r ve gaz, s v veya kat olabilir. Çözünürlük maddenin polaritesine ba l d r. Polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler apolar çözücülerde çözünürler. Su, alkol, amonyak, kloroform ve diklorometan gibi çözücüler polar çözücülerdir. Hekzan, karbon tetraklorür ve eter gibi çözücüler ise apolar çözücülerdir. Bir maddeyi çözerken eklenen madde miktar çözücünün çözemeyece i kadar fazla olursa çözeltinin dibinde bir miktar çökme olay görülür ki bu tür çözeltilere afl r doygun çözelti denir. E er çözücünün çözebilece inden az madde eklenmiflse bu tür çözeltilere ise doymam fl çözelti denir. Çözünürken çevreden s alan maddeler s t l rsa çözünürlü ü artar. Çözünürlük ölçülebilen bir özellik oldu- u için s cakl n etkisi de ölçülebilir. Çözünürlü ün ölçülmesi için laboratuvarda iki farkl yöntem kullan lmaktad r. Bunlar; kütle ve hacim ölçüm yöntemleridir. Bu deneyde hacim ölçüm yöntemi kullan lacakt r. 89 Polar maddelerin molekülleri aras nda dipoldipol etkileflimi sonucu moleküller aras kuvvetler sözkonusudur. Apolar maddelerde ise herhangi bir polarlaflma olmad için bunlar n dipol momentleri s f rd r. Bir bardak s cak suya afl r miktarda fleker eklenip kar flt r ld nda, bir miktar flekerin çözünmeden kalmas nas l yorumlan r? Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Bir Maddenin Çözünürlü ünün Bulunmas ve S cakl n Çözünürlü e Etkisi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. 5 SIRA S ZDE Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. KNO 3 (Potasyum nitrat) Huni Termometre Amyant tel Pipet T pa Beher Puar Süzgeç ka d Deney tüpü Terazi Saç ayak (Üç ayak) Deney Düzene i Bir Maddenin Çözünürlü ünün Bulunmas ve S - cakl n Çözünürlü e Etkisi deneyi için tasarlanan deney düzene i fiekil 4.5 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl ml hacimli temiz bir behere 150 ml su doldurulur. 2. Beher, s tma ifllemi için saç aya ve amyant telin üzerine yerlefltirilir. 3. Temiz bir deney tüpünde 10 ml suya, 10 g potasyum nitrat eklenerek afl r doygun çözelti haz rlan r. fiekil 4.5 D KKAT Bir maddenin çözünürlü ünün bulunmas ve s cakl n çözünürlü e etkisi deneyi için kurulan deney düzene i.

100 90 Kimya Laboratuvar Teknikleri 4. Deney tüpünün a z t pa ile kapat larak tutturulur. 5. Deney tüpünde çözünmeyen kat olmal d r. Bu kat maddenin yüksekli ini ölçmek için beherin üzerine milimetrik ka t yap flt r l r. 6. Beherin içerisine tutturulmufl olarak termometre yerlefltirilir. 7. Oda s cakl nda s tmaya bafllamadan önce kat maddenin yüksekli i ve suyun s cakl okunur. Bu veriler deftere kaydedilir. 8. Is tma ifllemine bafllad ktan sonra 30 C, 40 C, 50 C, 60 C, 70 C, 80 C ve 90 C s cakl klar için ayr ayr kat maddenin yükseklikleri ölçülür ve deftere kaydedilir. 9. Is tma ifllemi bittikten sonra düzenek so utulur. Maddenin yüksekli ini ölçme ifllemi so uma s ras nda da 10 C aral klarla kaydedilir. 10. Oda s cakl nda, kalan s v ile kat y ay rmak için süzme ifllemi gerçeklefltirilir. Süzme iflleminden önce bofl süzgeç ka d tart l r. 11. Kat madde kurumas için etüve konulur. 12. Kat madde kururken önceden ölçülmüfl olan her bir yükseklik için deney tüpüne su doldurulur ve su hacimleri pipet yard m yla ölçülür. Bu hacimler deftere kaydedilir. 13. Kuruyan kat madde tart l r. 14. Tüm kaydedilen de erler Çizelge 4.7 ye aktar l r. Sonuçlar ve Yorum Çözünen ve çözünmeyen potasyum nitrat n kütlesini hesaplay n z. Potasyum nitrat n çözünürlü ünü hesaplay n z. Okuma yap lan her bir s cakl k için çözünen tuz miktar n bulunuz. Potasyum nitrat n çözünürlü üne s cakl n etkisinin nas l oldu u konusunda yorum yap n z. Çizelge 4.7 Bir maddenin çözünürlü ünün bulunmas ve s cakl n çözünürlü e etkisi deneyi için elde edilen deneysel veriler S cakl k ( C) Okunan yükseklik (cm) Okunan yüksekli e ait hacim (ml)

101 4. Ünite - Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas 91 Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 A MAÇ 3 A MAÇ 4 Maddeleri özelliklerine göre de erlendirmek. Madde, kütlesi ve hacmi olan tanecikli yap d r. Genel olarak maddeler saf maddeler ve kar fl mlar olarak ikiye ayr l rlar. Saf madde, element veya bilefliklerden oluflur. Maddelerin genel olarak sahip olduklar özellikler; atomlardan oluflmas, kütlesinin ve hacminin olmas, çözünür olmas, manyetik özelli inin olmas veya olmamas, yo- unlu unun ve kütlesinin olmas d r. Kimyasal tepkimelerde kütlenin korunumunu hesaplamak. Lavoisier Yasas, kimyasal bir tepkimede maddelerin yok edilemeyece i veya yoktan var olamayaca n yani, kütlenin korundu unu aç klar. Bir kimyasal tepkimede bafllang çta tepkimeye giren maddelerin toplam kütlesi, tepkime sonunda oluflan maddelerin toplam kütlesine eflittir. Maddelerin kütle hesab mol kütlelerinden yararlan larak yap l r. Maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini s n fland rmak. Fiziksel olaylarda maddenin yap s ve atom düzeni de iflmezken, kimyasal bir olayda maddenin yap s tümüyle de iflir. Kumafl n y rt lmas fiziksel bir olay iken, kumafl n yanmas kimyasal bir olayd r. Duyu organlar yla alg lanamayan ama ölçülebilen fiziksel özelliklerde vard r. Yo unluk, k r lma indisi, manyetizma, erime noktas ve kaynama noktas gibi özellikler ölçülebilir ama maddenin kimyas n de ifltirmez. Kat ve s v lar n yo unluklar n hesaplamak. Bir maddenin kütlesinin birim hacmine bölünmesi yo unluk olarak tan mlanmaktad r. Yo unluk birimi olarak genelde g ml 1 veya g cm 3 kullan l r. Her maddenin farkl s cakl klar için yo- unlu u hesaplanabilir. Maddenin gaz, s v veya kat olmas na göre yo unluk de ifliklik gösterebilir. Gaz faz ndaki maddeler yo unlu u en az olan maddelerdir. S v lar n yo unlu u gazlardan fazla ancak kat lardan azd r. Molekülleri aras nda çok az uzakl k oldu u için kat lar n yo unlu u fazlad r. Kat lar n yo unlu u metallere göre daha azd r. Bunun nedeni genelde metallerin hacimce kaplad klar kütlenin büyük olmas d r. A MAÇ 5 A MAÇ 6 Bir maddenin erime ve kaynama noktalar n grafikler yard m yla belirlemek. Kat bir maddenin buhar bas nc n n, s v n n buhar bas nc yla dengesinin kuruldu u s cakl a erime noktas denir. Bir s v n n buhar bas nc n n atmosfer bas nc na eflit oldu u s cakl a kaynama noktas denir. S cakl a karfl zaman grafikleri kullan larak farkl maddeler için erime ve kaynama noktalar hesaplanabilir. Verilen bir s cakl kla s v moleküllerinin s v ortamdan ayr larak gaz faz na geçmesine buharlaflma denir. E er sabit s cakl kta buhar hacmi küçültülürse buhar deriflimi artar ve yo unlaflma olur. Bir kat n n s v hale geçmeden do rudan gaz faz na geçmesine süblimleflme denir. Maddenin çözünürlü ünü hesaplamak ve s cakl n çözünürlü e etkisini yorumlamak. Çözünürlük, belli bir çözelti içerisinde gerçekleflir. Çözücü, çözeltide miktar olarak çok oland r ve genellikle s v d r ancak kat ya da gaz olanlar da vard r. Çözünen madde ise çözeltide miktar olarak az oland r ve gaz, s v veya kat olabilir. Çözünürlük çözücüdeki madde miktar ndan hesaplanabilir. Çözünürken çevreden s alan maddeler s t ld nda çözünürlü ü artar. Çözünürlük ölçülebilen bir özellik oldu u için s cakl n etkisi de ölçülebilir. Çözünürlü ün ölçülmesi için genel olarak iki farkl yöntem kullan - labilir. Bunlar; kütle ve hacim ölçüm yöntemleridir. Bir madde için s ya karfl madde miktar grafi i çizilerek maddenin çözünürlü ü hakk nda yorum yap labilir.

102 92 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m 1. Afla dakilerden hangisi maddenin sahip olabilece i genel özelliklerinden biri de ildir? a. Kütle b. Hacim c. Yo unluk d. Çözünürlük e. Bas nç 5. Afla dakilerden hangisi fiziksel bir olay de ildir? a. Bir maddenin s t l nca renginin de iflmesi b. Bir maddenin s t l nca koku ç karmas c. Bir maddenin s t l nca çözünürlü ünün artmas d. Bir maddenin s t l nca baflka bir madde haline dönüflmesi e. Bir maddenin s t l nca erimesi 2. Kütle ile ilgili olarak afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Kütle cismin içerdi i madde miktar olarak tan mlan r. b. Kütle terazi ile ölçülür. c. Herhangi bir cismin kütlesi evrenin her yerinde sabittir. d. Bir maddenin birim alan n n yo unlukla çarp m kütleyi verir. e. Kütle birimi kilogramd r. 3. 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 Yukar daki tepkimede bafllang çta bulunan 1,68 g sodyum bikarbonat (NaHCO 3 ) dan 1,06 g sodyum karbonat (Na 2 CO 3 ) ve 0,18 g su (H 2 O) olufltu una göre oluflan karbondioksit (CO 2 ) gaz n n kütlesi kaç g d r? (Bu tepkime için kütlenin korundu u kabul edilir.) a. 0,22 g b. 0,44 g c. 1,22 g d. 1,44 e. 4,44 g 6. Afla dakilerden hangisi kimyasal bir olay de ildir? a. Yanma b. ndirgenme c. Yükseltgenme d. Paramanyetizm e. Oksitlenme ml su dolu mezüre kütlesi 10 g olan bir cisim at ld zaman mezürdeki suyun hacmi 155 ml oldu una göre cismin yo unlu u nedir? c. 1 g ml 1 b. 2 g ml 1 d. 3 g ml 1 a. 4 g ml 1 e. 5 g ml 1 8. Afla daki zaman-s cakl k grafi ine göre kat bir madde için erime kaç dakika sürmüfltür? a. 1,67 dk b. 2,67 dk c. 3,30 dk d. 4,11 dk e. 5,01 dk 4. Ca(ClO) 2 + 4HCl CaCl 2 + 2H 2 O + 4Cl Yukar daki tepkimede 14,3 g kalsiyum hipoklorit [Ca(ClO 2 ) 2 ] ile 14,6 g hidroklorik asit (HCl) tepkimeye girerek 11,1 g kalsiyum klorür (CaCl 2 ) ve 3,6 g su (H 2 O) oluflturmufltur. Klorür ün mol kütlesi 35,5 g mol 1 oldu- una göre bu tepkimede kaç mol klorür iyonu oluflmufltur? a. 0,1 mol b. 0,2 mol c. 0,3 mol d. 0,4 mol e. 0,5 mol S cakl k ( C) ,67 3,33 5,00 6,67 8,33 10,00 11,67 13,33 Zaman (dk)

103 4. Ünite - Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas Bir balon jojenin içerisinde 50 ml suya 15 g tuz eklenerek bir çözelti haz rland nda, dipte bir miktar kat kald gözlenmifltir. Süzülüp kurutulan kat madde miktar 1,75 g oldu una göre tuzun çözünürlü ü ne kadar olur? a. 13,5 b. 18,4 c. 26,5 d. 30,2 e. 40,5 10. Afla daki ifadelerden hangisi bir maddenin çözünürken çevreden s ald n gösteren bir olayd r? a. Madde ile haz rlanan afl r doygun çözeltiye s verildi inde çözünürlü ü azalmaktad r. b. Madde ile haz rlanan doygun çözeltiye s verildi inde çözünürlü ü azalmaktad r. c. Madde ile haz rlanan afl r doymam fl doygun çözeltiye s verildi inde çözünürlü ü azalmaktad r. d. Madde ile haz rlanan afl r doygun çözeltiye s verildi inde çözünürlü ü artmaktad r. e. Madde ile haz rlanan doygun çözeltiye s verildi inde çözünürlü ü artmaktad r. Yaflam n çinden Cam n Belirli Bir Erime Noktas S cakl Var m d r? Sodyum karbonat (Na 2 CO 3 ) ve kalsiyum karbonat (Ca- CO 3 ) kar fl m, ana bilefleni SiO 2 (silisyum dioksit) olan kum ile iyice kar flt r l p 1500 C dolaylar nda s v laflt r ld nda, sodyum ve kalsiyum silikatlar n s v haldeki kar fl m elde edilir. Bu s v kar fl m yavaflça so utuldu- unda önce daha yap flkan bir al r, daha sonra da 1300 C dolaylar nda fl a karfl saydam ve cam olarak adland - r lan bir kat haline döner. Kristal yap l kat larda tanecikler düzenli bir flekilde dizildikleri (manav reyonundaki elmalar n dizilmesi gibi) halde, camlar n tanecikleri geliflgüzel dizilmifltir. Bu tür dizilifl gösteren kat lara amorf yap l kat lar ad verilir. Amorf yap daki cam n ana yap s nda bulunan silikat iyonlar karmafl k bir flekilde dizilmifllerdir. Cam n amorf yap s ndan dolay erime davran fl da kristal yap l kat lardan farkl l k gösterir. Amorf yap l cam n tek bir erime s cakl ndan söz edilemez, fakat kristal yap l kat lar n belirli bir erime noktas vard r. Cam, genifl bir s cakl k aral nda yumuflayarak yavafl yavafl erir. Piyasada sat lan camlar n hepsinde ortak olan bileflen SiO 2 dir. Silisyum dioksite farkl kimyasal maddeler, örne in; Fe 2 O 3 eklenirse flifle cam, MnO 2 (mangan dioksit) eklenirse renksiz cam, Ca 3 (PO 4 ) 2 (kalsiyum fosfat) eklenirse donuk (buzlu) cam, B 2 O 3 (bor trioksit) eklenirse borosilikat (Pyrex) cam vb. elde edilir. Kaynaklar: Atkins, P. ve Jones L. (1997). Chemistry: Molecules, Matter and Change (3rd ed.). New York: W.H.Freeman & Co Ltd. Petrucci, R.H. ve Harwood, W.S. (1997). General Chemistry: Principles and Modern Applications (7th ed.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice-Hall.

104 94 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. e Yan t n z yanl fl ise Maddenin Özelliklerine Genel Bak fl konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. d Yan t n z yanl fl ise Maddenin Özelliklerine Genel Bak fl konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. b 1,68 g = 1,06 g + 0,18 g + X g X = 0,44 g. Yan t n z yanl fl ise Kütlenin Korunumu konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. d 14,3 g + 14,6 g = 11,1 g + 3,6 g su + m Cl m Cl = 14,2 g olur. Buradan CI ün mol miktar ; mol Cl = 14,2 g (1 mol/35,5 g) mol Cl = 0,4 mol bulunur. Yan t n z yanl fl ise Kütlenin Korunumu konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. d Yan t n z yanl fl ise Maddeyi Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerinden Yararlanarak Tan ma konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. d Yan t n z yanl fl ise Maddeyi Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerinden Yararlanarak Tan ma konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. b d= m/v ( d=10 g/(155 ml 150 ml) d= 2 g ml 1 dir.yan t n z yanl fl ise Kat lar n ve S v lar n Yo unlu unun Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. a Erime noktas 40 C d r. Grafikte, 40 C da sabit kal nan süre 3,33 5,00 dk aras ndad r, yani erime 1,67 dk sürmüfltür. Yan t n z yanl fl ise Erime ve Kaynama Noktalar n n Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. c 50 ml suda çözünen madde miktar = 15 g 1,75 g = 13,25 g olur. Çözünürlük 100 g maddede çözünen madde miktar d r. Suyun yo unlu u 1 g ml 1 oldu u için 50 ml su, 50 g olur. 50 g maddede 13,25 g madde çözündü üne göre tuzun çözünürlü ü 26,5 g olur. Yan t n z yanl fl ise Bir Maddenin Çözünürlü ünün Bulunmas ve S cakl n Çözünürlü e Etkisi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. d Madde ile haz rlanan afl r doygun çözeltiye s verildi inde çözünürlü ü artmaktad r. Yan t n z yanl fl ise Bir Maddenin Çözünürlü ünün Bulunmas ve S cakl n Çözünürlü e Etkisi konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Yanma olaylar kimyasal olaylard r. Mumun yanmas nda içindeki ipin yanmas kimyasal bir olayd r ancak d - fl ndaki parafin k s m yanmaz, s cakl n etkisi ile s v faza geçer ve bu fiziksel bir olayd r. S ra Sizde 2 Soruda verilen tepkimede kütlenin korundu u kabul edildi ine göre bafllang ç maddesinin kütlesi tepkime sonunda oluflan maddelerin kütlelerinin toplam na eflit olmal d r. Buna göre oluflan kat madde miktar ; 2,21 g = m CuO + 0,18 g + 0,44 g m CuO = 1,59 g olmal d r. S ra Sizde 3 Yo unluk çözünen maddenin kütlesinin toplam çözücü hacmine bölünmesiyle bulundu una göre ilk önce tuzun kütlesi hesaplan r. Tuzun mol kütlesi 58,5 g mol 1 oldu una göre 0,1 mol tuzun kütlesi; m tuz = 58,5 g mol 1 0,1 mol = 5,85 g olarak bulunur. Çözeltinin yo unlu u (d) d = m/v eflitli inden; d = 5,85 g/250 ml d= 0,0234 g ml 1 bulunur. S ra Sizde 4 Otomobil radyatörlerinde bulunan su dondu unda motoru çatlat r. Bunu önlemek için radyatör suyuna antifiriz denilen etilen glikol [C 2 H 4 (OH) 2 ] eklenerek suyun donma noktas düflürülür. S ra Sizde 5 Eklenen fleker miktar bardaktaki suyun çözemeyece i kadar fazla oldu u için kimyasal olarak afl r doygun çözeltiden bahsedilir.

105 4. Ünite - Maddelerin Özelliklerinden Yararlanarak Tan nmas 95 Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Alexander, J.J. (1976). Chemistry in the Laboratory. New York: Harcourt Brace Javanovich, Inc. Chang, R. ( 2007). Chemistry (8th ed.). Boston: McGraw-Hill Higher Education. Çimen, Y. (2009). Genel Kimya. (Türk, H. (Ed.)). Madde, Atomlar, Moleküller ve yonlar. Eskiflehir: Anadolu Üniv. Yay nlar. Fine, L.W. ve Beall, H. (1997). Üniversite Kimyas. Çev. H. Beyenal. Ankara: Alk m Yay nevi. Eriflim Tarihi: 14/04/ Eriflim Tarihi: 14/04/2009. Hür, D. (2009). Genel Kimya. (Türk, H. (Ed.)). Kimyasal Tepkimeler ve Stokiyometri. Eskiflehir: Anadolu Üniv. Yay nlar. Jones, M.M., Netterville, J.T., Johnston, D.O. and Wood, J.L. (1976). Laboratory Manual for Chemistry, Man and Society. Philadelphia: W.B. Saunders Company. Sienko, M.J., Plane, R.A. and Marcus, S.T. (1984). Experimental Chemistry (6th ed.). Aucland: McGraw- Hill International Book Co. Timberlade, K.C. (2007). Laboratory Manual for General, Organic and Biological Chemistry. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. van Koppen, A.M. (2003). General Chemistry: Laboratory Manual. Boston: McGraw-Hill.

106 5K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Kimyasal hesaplamalar ile ilgili kuramsal bilgileri aç klayabilecek, Kimyasal tepkimelerde mol iliflkilerini ve tepkime verimini belirleyebilecek, Bir bilefli in formülünü belirleyip, bir kar fl m n kütle bileflimini hesaplayabilecek, Hidrat içeren bir bilefli in formülünü bulabilecek, Bir metal oksitin formülünü belirleyebileceksiniz. Anahtar Kavramlar Kimyasal denklem Atom kütlesi Mol Mol kütlesi Kimyasal formül Kütle yüzdesi Stokiyometri Tepkime verimi çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Kimyasal Hesaplamalar G R fi SODYUM B KARBONATIN ISIL BOZUNMA TEPK MES NDEK MOL L fik LER N N VE TEPK ME VER M N N BEL RLENMES POTASYUM KLORATIN FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES VE POTASYUM KLORAT-POTASYUM KLORÜR KARIfiIMININ KÜTLE B LEfi M N N ANAL Z H DRAT ÇEREN BaCI 2.xH 2 O UN FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES MAGNEZYUM OKS T N FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES

107 Kimyasal Hesaplamalar G R fi Bir kimyasal tepkime, kimyasal de iflim sürecidir. Kimyasal de iflim oldu u zaman, hem madde hem de enerji yeniden düzenlenir. Ancak evrendeki madde ve enerjinin toplam miktar sabit kal r. Herhangi bir kimyasal tepkimede atomlar ne oluflur ne de yok olurlar. Kimyasal tepkimede meydana gelen de iflimler sadece atomlar n yeniden düzenlenmeleridir. Kimyasal tepkimeler, k saca kimyasal denklemler arac l yla gösterilirler. Örne in; hidrojen (H 2 ), su (H 2 O) oluflturmak için havadaki oksijen (O 2 ) ile tepkimeye girer. Bu tepkimenin kimyasal denklemi afla daki gibi yaz l r. 2H 2 + O 2 2H 2 O Reaktantlar Ürün Kimyasal denklemlerde, reaktant (reaktif, tepkimeye giren) denen bafllang ç maddelerinin kimyasal formülleri okun sol taraf nda gösterilir. Ürün veya ürünler denen ve tepkimede üretilen madde veya maddeler ise okun sa nda gösterilirler. Kimyasal tepkime türleri ve tepkime denklemi yazma ile ilgili daha detayl bilgi için Ed. H. Türk ün Genel Kimya kitab ndaki (2009) Deniz Hür taraf ndan yaz lm fl olan Kimyasal Reaksiyonlar ve Stokiyometri bafll ndaki Ünite 2 yi inceleyebilirsiniz. Kimyasal denklemde her bir elementin atomlar tepkime okunun her iki taraf nda eflit say da olmal d r. Bu nedenle kimyasal denklemde yer alan maddelerin kimyasal formüllerinin önünde belli say lar bulunur. Kimyasal denklemde yer alan bu say lara stokiyometrik katsay denir. Kullan lan katsay lar madde miktar n de ifltirir. Kimyasal denklemi denklefltirmek için asla kimyasal formüllerdeki alt indisler de ifltirilemez. Alt indisler de ifltirilmeden denklemin her iki taraf ndaki atom say lar n eflitlemek için e er gerekiyorsa maddelerin kimyasal formüllerinin önünde yer alan tamsay lar de ifltirilir ve sonuçta denklem denklefltirilmifl olur. K T A P Stokiyometrik katsay : Kimyasal formüllerin önünde yer alan say lara denir.

108 98 Kimya Laboratuvar Teknikleri Çevirme faktörü, ayn miktar n farkl birimlerde ifade edildi i pay ve paydadan oluflan bir orand r ve de eri 1 dir. Atom Kütlesi Atom veya molekülleri do rudan sayamamam za karfl n, atomlar n kütlesini bildi- imiz zaman say lar n dolayl olarak belirleyebiliriz. Bu nedenle, kimyasal tepkimelerin nicel durumunu incelemeden önce, atom ve molekül kütlesi kavramlar na de inelim. Günümüzde her atomun kütlesi oldukça do ru olarak belirlenebilmektedir. Örne in; hidrojen 1 ( 1 H) atomunun kütlesi 1, g, oksijen 16 ( 16 O) atomunun kütlesi 2, g ve karbon 12 ( 12 C) atomunun kütlesi 1, g olarak hesaplanm flt r. Hesaplamalarda basit say sal de erleri kullanmak daha kullan fll oldu undan, atom kütlesi ço unlukla atomik kütle birimi (akb) olarak ifade edilir. Atom kütle birimi (akb), bir karbon 12 atomunun kütlesinin 1/12 sine eflittir. 1 akb, bir karbon 12 atomunun ( 12 C izotopu) kütlesinin tam olarak 12 akb olarak kabul edilmesi ile tan mlanm flt r. Buna göre yukar da da belirtildi i gibi bir karbon 12 atomunun kütlesi 1, g olarak belirlenmifltir. Bu durumda akb nin tan m ndan; 1 akb nin 1, g a ve 1 g n 6, akb ne eflit oldu- u bulunur. Herhangi bir atomun gram olarak kütlesi, ilgili çevirme faktörünün kullan lmas yla atomik kütle biriminde ifade edilebilir. Örne in; bir hidrojen atomunun kütlesi akb olarak afla daki flekilde hesaplanabilir. H atomunun kütlesi = ( 1, g) akb 1, = 1, 0078 akb g Kütle numaras, bir atomun çekirde inde bulunan proton ve nötron say lar n n toplam d r. K T A P Bu durumda hidrojen 1 atomunun kütlesi 1,0078 akb veya 1, g olarak ifade edilebilir. Benzer flekilde oksijen 16 atomunun kütlesi 15,9949 akb veya 2, g, karbon 12 atomunun kütlesi tam olarak 12 akb veya 1, g d r. Bir atomun kütlesi içerdi i proton ve nötron say s na ba l oldu undan, herhangi bir atomun atomik kütle birimindeki kütlesi yaklafl k olarak onun kütle numaras na eflittir. Ço u element do ada izotoplar n n kar fl m olarak bulunur. Bu nedenle ayn elemente ait atomlar n kütleleri farkl olabilir. Bu durumda bir elemente ait atomlar n kütlesini ortalama atom kütlesi ile belirtmek daha do ru bir yaklafl md r. Bir elementin ortalama atom kütlesi, izotoplar n n kütlelerinden ve onlar n ba l bolluklar ndan (bulunma olas l klar n n) yararlan larak bulunur. Çevirme faktörü, atom ve kütle numaralar ile ilgili daha ayr nt l bilgiler için, Ed. H. Türk ün Genel Kimya Kitab ndaki (2009) Yasemin Çimen taraf ndan yaz lm fl olan Madde, Atomlar, Moleküller ve yonlar bafll ndaki Ünite 1 i inceleyebilirsiniz. Bilefliklerin molekül kütlesi, bilefli in kimyasal formülünde bulunan atomlar n hepsinin atom kütleleri toplanarak elde edilir. Bilefli in bir molekülünde bulunan atomlar n hangi izotop oldu u belirtilmiflse, o molekülün kütlesi afla daki flekilde belirlenir. 12 C 16 O in molekül kütlesi = 12,0000 akb + 15,9949 akb = 27,9949 akb

109 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 99 Ancak bilefliklerin molekül kütlesine de inirken genelde bileflikteki atomlar n ortalama atom kütleleri dikkate al narak bulunan de er kastedilir. Buna göre karbon monoksit bilefli inin molekül kütlesi afla daki flekilde belirlenir. CO in molekül kütlesi = 12,0110 akb +15,9949 akb = 28,0059 akb Mol Çok küçük örnekler bile oldukça büyük say da atom, iyon veya molekül içerir. Bu nedenle yap lan çal flmalarda madde miktar n atom (iyon veya molekül) say s olarak vermek uygulama aç s ndan zor oldu undan kimya bilimi ile u raflanlar bu çok büyük say daki atom, molekül ve iyonlar n say s n veren bir birim belirlemifller ve bu birimi mol olarak isimlendirmifllerdir. Yap lan deneyler ile 12 g 12 C deki atom say s n n, 6, mol 1 oldu u belirlenmifltir. Bu say ya Avogadro say s denir ve N A ile gösterilir. Tam olarak 12 g 12 C de bulunan atom say s kadar tanecik (atom, molekül, veya di er tanecikler) içeren madde miktar na mol denir. Baflka bir ifadeyle 1 mol, tam olarak 12 g karbon 12 deki atom say s d r g 23 C atom sayısı = = 6, ( 1 mol' deki) 23 1, g 1,000 mol madde denildi inde her zaman o maddeyi oluflturan en küçük birimden 6, tane oldu u anlafl l r. Bir örne in kütlesi kolayca belirlenebilir, fakat kütle; örnekteki atom, molekül veya iyonlar n mol say s na nas l dönüfltürülür? 1 SIRA S ZDE Mol Kütlesi Bir maddenin bir molünün (gram olarak) kütlesine mol kütlesi denir. Atomik maddelerin gram olarak mol kütlesi, atomik kütle birimindeki atom kütlelerine say sal olarak eflittir. Örne in; bir 12 C atomunun kütlesi 12 akb, 1 mol 12 C kütlesi 12 g d r. Yine bir 1 H atomunun kütlesi 1,0078 akb, 1 mol 1 H kütlesi 1,0078 g d r. Bir bilefli in gram olarak mol kütlesi, atomik kütle birimindeki molekül kütlesine eflittir. Örne in; bir H 2 O molekülünün kütlesi 18,0 akb, 1 mol H 2 O un kütlesi 18,0 g ve bir NaCl formül biriminin kütlesi 58,5 akb, 1 mol NaCl ün kütlesi ise 58,5 g d r. Elementlerin ço u farkl izotoplar n kar fl m ndan oluflur. Bu nedenle hesaplamalarda, ortalama mol kütlesi kullan l r. Ortalama mol kütleleri genellikle Periyodik Çizelge ve kitaplardaki çizelgeler ile verilirler (Periyodik Çizelge için Kitab n z n sonuna bak n z.). yonik bileflikler için mol veya molekül kütlesi yerine formül biriminin kütlesi kullan l r. Bilefliklerin Yüzde Bileflimi Bir kimyasal bilefli in bileflimi; atom, mol, atomik kütle birimi veya gram olarak belirtilebilir. Bu bilgiler bilefli in molekül formülünden yararlan larak elde edilir. Örne in; etil alkolün molekül formülünden (C 2 H 5 OH), Etil alkol %52,14 C; %34,73 O; %13,13 H 46,07 g etil alkol 24,02 g C; 16,00 g O; 6,05 g H 46,07 akb etil alkol 24,02 akb C; 16,00 akb O; 6,05 akb H 1 mol etil alkol 2 mol C, 1 mol O, 6 mol H atomu 1 molekül etil alkol 2 C atomu, 1 O atomu, 6 H atomu bilgileri edinilebilir.

110 100 Kimya Laboratuvar Teknikleri Bir bilefli in basit formülünü belirlemek için örnekteki her elementin kütlesinin bilinmesi gerekir. Örnek bileflimi genellikle kütle yüzdesi olarak verilir ve bileflikteki bir elementin kütle yüzdesi afla daki flekilde belirlenir. Element kütlesi Elementin kütle yüzdesi = 100 ( Eşitlik 5.) 1 Örneğin kütlesi Basit Formülün Belirlenmesi Bir maddede bulunan her elementi ve bu elementlerin ba l atom say s n gösteren formüle basit formül denir. Bir baflka ifade ile bir bilefli in basit formülü, bileflikteki atomlar n en küçük tamsay l oran n veren formüldür. Bu nedenle bilefli in basit formülündeki alt indisler her zaman tamsay d r. Örne in; H 2 O formülü, suyun her O atomu için 2 H atomu içerdi ini ifade eder. Bu oran ayn zamanda mol seviyesinde de uygulan r, yani 1 mol H 2 O; 2 mol H atomu ve 1 mol O atomu içerir. Bir bilefli in basit formülü, bileflikte bulunan elementlerin kütlece yüzde bileflimleri ve mol kütlelerinden belirlenir. Yakma Analizi ile Basit Formülün Belirlenmesi Yakma analizi; karbon, hidrojen ve oksijen içeren organik bilefliklerin basit formüllerini belirlemede oldukça yayg n kullan lan bir yöntemdir. Bu yöntemde organik bir bileflik afl r oksijen ile yak l r ve sonuçta oluflan su ve karbon dioksit kütleleri belirlenir. Bu nedenle yakma analizi, s n rlay c bileflen (s n rlay c bileflen kavram na Stokiyometrik Hesaplamalar konusunda daha detayl olarak de inilecektir.) kavram na ba l bir yöntemdir. Yakma analizi sadece tam yanma oldu u durumlarda kullan l r. Tam yanma durumunda bileflikteki bütün karbonun CO 2 e ve bütün hidrojenin de H 2 O ya dönüfltü ü düflünülür. Bileflik + O 2 CO 2 + H 2 O Tepkime sonucu oluflan CO 2 ve H 2 O miktarlar ndan, bafllang çta bileflikte bulunan C ve H in mol say lar belirlenir ve böylece bilefli in basit formülü bulunur. Bilefli in bafllang çtaki kütlesinden, karbon ve hidrojenin kütlelerinin ç kart lmas yla ise bileflikte bafllang çta bulunan oksijenin kütlesi hesaplan r. C, H ve O elementlerinin kütleleri belirlendikten sonra ilgili hesaplamalar yap larak bilefli in basit formülü bulunur. Molekül formülü, bir moleküldeki atomlar n türünü ve gerçek say lar n belirten formüldür. Molekül Formülünün Belirlenmesi Bileflikte bulunan elementlerin kütlece yüzde bileflimlerinden her zaman basit formül elde edilir. Kimyasal bir bilefli in molekül formülü ise ya basit formülü ile ayn d r ya da basit formülün katlar d r. Basit formülden molekül formülü elde edilebilmek için bilefli in mol kütlesi ve mol say s n n bilinmesi gerekir. Bir maddenin (bilefli in) molekül formülündeki alt indisler her zaman basit formülündeki alt indislerin tamsay l katlar d r. Bu katsay n n de eri bilefli in molekül kütlesi veya mol kütlesi ile basit formülün molekül veya mol kütlesinin karfl laflt r lmas yla bulunur. Örne in; askorbik asidin basit formülü C 3 H 4 O 3 dür. Basit formülün molekül kütlesi afla da gösterildi i gibi 88,0 akb olarak hesaplan r. Molekül kütlesi = 3 (12,0 akb) + 4 (1,0 akb) + 3 (16,0 akb) = 88,0 akb

111 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 101 Askorbik asidin deneysel olarak bulunan molekül kütlesi 176 akb dir. Bilefli in bulunan molekül kütlesi ile basit formülün molekül kütlesi oranland nda (176/88=2), bilefli in molekül kütlesinin basit formülün molekül kütlesinin 2 kat oldu u görülür. Bu sonuca göre molekülde, basit formüldekinin iki kat atom bulunmaktad r. Askorbik asidin molekül formülünü elde etmek için basit formülündeki alt indisler 2 ile çarp lmal d r. Bu durumda askorbik asidin molekül formülü (C 2 3 H 2 4 O 2 3 ) den C 6 H 8 O 6 olarak bulunur. Stokiyometrik Hesaplamalar Kimyasal de iflim nicel iliflkilerin hesaplanmas na stokiyometri denir. Denklefltirilmifl kimyasal denklem, reaktant ve ürünlerin formüllerini ve bu maddeler aras ndaki stokiyometrik iliflkileri belirtir. Hidrojen ve oksijen aras ndaki tepkimeyi incelersek; 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(s) Denklemdeki katsay lar iki molekül H 2 O oluflturmak için, her bir O 2 molekülü ile iki H 2 molekülünün tepkimeye girdi ini gösterir. Denklefltirilmifl kimyasal denklemdeki katsay lar, hem tepkimede bulunan moleküllerin ba l say s (veya formül birimi) hem de ba l mol say s olarak de erlendirilebilir. 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(s) 2 molekül 1 molekül 2 molekül 2 (6, molekül) 6, molekül 2 (6, molekül) Yukar daki denklemde katsay larla verilen 2 mol H 2, 1 mol O 2 ve 2 mol H 2 O miktarlar na stokiyometrik olarak eflde er miktarlar denir. Bu miktarlar aras ndaki iliflki afla daki gibi gösterilebilir: 2 mol H 2 1 mol O 2 2 mol H 2 O Bu stokiyometrik iliflkiler, kimyasal tepkimelerdeki reaktant ve ürünlerin ilgili miktarlar için çevirme faktörleri oluflturmada kullan l r. Örne in; 1,57 mol oksijenden (O 2 ) üretilen suyun (H 2 O) mol say s afla daki gibi hesaplanabilir. 2 mol H O nho= 157molO 2 2 (, 2) 31 1 mol O2 =, 4 mol H2O sembolü stokiyometrik olarak 2 mol H 2, 1 mol O 2 e eflde er diye okunur. Kütle-Kütle Dönüflümleri Bir maddenin verilen kütle miktar ndan, kimyasal tepkime içindeki di er türlerin kütlelerini hesaplamada, Önce verilen kütle mole çevrilir. Ard ndan istenen molü elde etmek için molden-mole çevirme faktörü kullan l r. En sonunda da istenen kütleye çevrim gerçeklefltirilir. Bu hesaplamalar yap l rken tepkimenin denklefltirilmifl denklemi dikkate al nmal d r. D KKAT

112 102 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kimyasal tepkimelerde ilk tükenen reaktife s n rlay c bileflen denir. S n rlay c Bileflen Genelde kimyasal tepkimelerde bileflenler, denklefltirilmifl denklemde belirtilen oranlarda yani stokiyometrik miktarlarda bulunmazlar. Bazen kimyasal bir tepkime için gereken bileflenlerden birinin s n rl miktar bulunur. Bazen de bileflenlerden birinin afl r s n eklemeyle tepkime daha kolay oluflturulur. Ürünün oluflabilecek maksimum miktar, ilk önce tüketilen bileflenin (s n rlay c bileflen) miktar yla belirlenir. Örne in; 10 mol H 2 ve 7 mol O 2 kar fl m nda, önce bu kimyasal tepkimenin denklefltirilmifl denklemi yaz l r. 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(s) Tepkimenin denklefltirilmifl kimyasal denkleminden 2 mol H 2 1 mol O 2 dir. Bu durumda elimizdeki bütün H 2 in tepkimeye girmesi için gereken O 2 in mol say s n afla daki flekilde hesaplarsak, 10 mol H 2 in tepkimeye girmesi için 5 mol O 2 in kullan lmas gerekti i anlafl l r. 1 mol O no = 10 molh 2 ( 2) 2 mol H mol O = 2 Denklefltirilmifl kimyasal denkleme göre olmas gereken madde miktar na stokiyometrik miktar denir. Ortamda tepkime için gerekli olan miktardan daha fazla bulunan maddelere afl r bileflen denir. Bafllang çta 7 mol O 2 vard. Bu durumda H 2 in tamam n n tepkimeye girebilmesi için gereken oksijen miktar n n elimizde var oldu u görülür. Bafllang çtaki oksijen miktar ndan (7 mol), tepkimede kullan lan oksijen miktar (5 mol) ç kar larak hidrojenin tamam tükendi inde 2 mol O 2 kald bulunur. Bu durumda, H 2 s n rlay - c bileflendir, çünkü H 2 tamamen tükendi i zaman tepkime sonunda sol tarafta stokiyometrik aç dan afl r miktarda O 2 bulunur. S n rlay c bileflen olan madde tükendi inde art k daha fazla ürün oluflmaz. S n rlay c bileflen problemlerinde iki bileflenin ortamda bulunan madde miktarlar, hangi maddenin s n rlay c bileflen oldu unu belirlemek için gereklidir. Bu durumda önce her iki bileflenin mol say lar bulunur. Ard ndan, bir bileflen (B) için gereken di er bileflenin (A) stokiyometrik miktar hesaplan r. E er eldekinden daha fazla A bilefleni gerekiyorsa, A ya s n rlay c bileflen denir. E er eldekinden daha az A bilefleni gerekiyorsa, bu durumda A ya afl r bileflen denir. Tepkime Verimi Denklefltirilmifl kimyasal denklem ve stokiyometri kullan larak bir tepkimede oluflan ürün miktar kolayca belirlenebilir. Kimyasal tepkimelere iliflkin hesaplamalarda bafllang ç maddesinin tamam n n tepkimeye girdi i ve bunun maksimum miktarda ürün oluflturdu u yani tepkimenin %100 verim ile gerçekleflti i varsay l r. Ancak pratikte durum bu flekilde olmayabilir. Bafllang ç maddesinin bir k sm yan tepkimeler diye adland r lan baflka tepkimelerde tükenebilir ve/veya bafllang ç maddesinin bir k sm ölçüm yapt m z zaman tepkimeye girmemifl olabilir. Baflka bir ifadeyle, ölçüm yap lan anda tepkime henüz tamamlanmam fl olabilir. Ayr ca her zaman tepkime kar fl m ndan ürünlerin tamam geri kazan lamayabilir. Bu gibi durumlar sebebiyle tepkimeler %100 verim ile gerçekleflmeyebilir.

113 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar Bir tepkimenin kuramsal verimi, s n rlay c bileflenin tamam tepkimeye girdi- inde denklefltirilmifl denkleme göre elde edilebilecek ürün miktar d r. Bir tepkimenin gerçek verimi ise oluflan ürünün ölçülen hacmi veya kütlesidir. Oluflan ürünün miktar yüzde verim olarak verilir. Yüzde verim (% verim), gerçek verimin kuramsal verime oran ile elde edilir (Eflitlik 5.2). 103 Kuramsal verim; denklefltirilmifl kimyasal denkleme göre reaktantlar n bilinen miktar ndan elde edilebilecek bir ürünün maksimum miktar d r. Gerçek verim Yüzde verim = 100 ( Eşitlik 5. 2) Kuramsal verim SODYUM B KARBONATIN ISIL BOZUNMA TEPK MES NDEK MOL L fik LER N N VE TEPK ME VER M N N BEL RLENMES Kimyasal tepkimelerin basit bir flekilde kimyasal denklemler ile ifade edilebildi ini Girifl bölümünde belirtmifltik. Kimyasal denklemlerdeki stokiyometrik iliflkiler kullan larak bir maddenin verilen miktar ndan kimyasal tepkimedeki baflka bir maddenin miktar, bilefliklerin formülleri, kar fl mlar n analizi ve tepkimenin verimi gibi konularla ilgili hesaplamalar yap labilir. Bu deneyde, sodyum bikarbonat (NaHCO 3 ) bilefli inin s l bozunma tepkimesinde yer alan maddeler aras ndaki mol iliflkileri ve tepkime verimi deneysel olarak belirlenecektir. Sodyum bikarbonat bilefli i s t ld nda gerçekleflen tepkimenin denklemi afla daki gibidir. 2NaHCO 3 (k) Na 2 CO 3 (k) + CO 2 (g) + H 2 O(g) Sodyum bikarbonat ile ilgili daha detayl bilgiyi adresinde bulabilirsiniz. NTERNET Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Sodyum Bikarbonat n Is l Bozunma Tepkimesindeki Mol liflkilerinin ve Tepkime Veriminin Belirlenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Porselen kroze ve kapa Terazi Halka Bunzen beki Kil üçgen Saç ayak (Üç ayak) Kroze maflas Sodyum bikarbonat (NaHCO 3 ) Desikatör Deney Düzene i Sodyum Bikarbonat n Is l Bozunma Tepkimesindeki Mol liflkilerinin ve Tepkime Veriminin Belirlenmesi deneyi için tasarlanan deney düzene i fiekil 5.1 de gösterilmektedir. D KKAT

114 104 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 5.1 Sodyum bikarbonat n s l bozunma tepkimesindeki mol iliflkilerinin ve tepkime veriminin belirlenmesi deneyi için kurulan deney düzene i. Deneyin Yap l fl 1. Üzerindeki nem ve uçucu bileflenleri uzaklaflt rmak için porselen kroze kil üç gen üzerine yerlefltirilip 2-3 dakika s t l r (Porselen kroze ile ilgili daha detayl bilgiyi Ünite 2 de bulabilirsiniz.). 2. Daha sonra kroze, kroze maflas ile tutularak desikatör (Desikatör ve kullan m için Ünite 3 ü inceleyiniz.) içerisine yerlefltirilir ve desikatörde oda s - cakl na kadar so utulup, ard ndan tart l r. 3. Krozeye 2-3 g NaHCO 3 konur ve kroze, içindeki madde ile birlikte tart l r. 4. Kroze tekrar kil üçgen üzerine yerlefltirilip, önce hafif alev ile 5 dakika, ard ndan kuvvetli alev ile 5 dakika daha s t l r. 5. Kroze, kroze maflas ile tutularak desikatör içerisine yerlefltirilir. Desikatörde oda s cakl na kadar so utulup, ard ndan tart l r. 6. Tepkimenin tamamland ndan emin olmak için kroze, tekrar kuvvetli alev ile 5 dakika daha s t l p, so utulur ve ard ndan tekrar tart l r. Sonuçlar ve Yorum Sodyum Bikarbonat n Is l Bozunma Tepkimesindeki Mol liflkilerinin ve Tepkime Veriminin Belirlenmesi deneyinden elde edilen deneysel verilerle Çizelge 5.1 i doldurunuz. Çizelge 5.1 Sodyum bikarbonat n s l bozunma tepkimesindeki mol iliflkilerinin ve tepkime veriminin belirlenmesi deneyinden elde edilen deneysel veriler Krozenin kütlesi Kroze ve NaHCO 3 bilefli inin kütlesi 1. Is tma sonras kroze ve maddenin kütlesi 2. Is tma sonras kroze ve maddenin kütlesi Bu verilere göre; Çizelge 5.2 de istenen niceliklerle ilgili hesaplamalar yap n z. Kuramsal Na 2 CO 3 kütlesi ile deneysel olarak belirlenen Na 2 CO 3 kütlesi ayn m? Ayn de il ise nedenini aç klay n z. Tepkime verimi %100 den az ise nedenlerini tart fl n z.

115 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 105 NaHCO 3 bilefli inin kütlesi Oluflan sodyum karbonat n (Na 2 CO 3 ) kütlesi NaHCO 3 n mol say s Oluflan Na 2 CO 3 n mol say s Kuramsal olarak oluflmas gereken Na 2 CO 3 n mol say s Tepkime sonucu aç a ç kan CO 2 ve H 2 O un toplam kütlesi NaHCO 3 n bozunma tepkimesinin verimi Çizelge 5.2 Sodyum bikarbonat n s l bozunma tepkimesindeki mol iliflkilerinin ve tepkime veriminin belirlenmesi deneyi verileri kullan larak yap lan hesaplama sonuçlar 1,00 g glikozun (C 6 H 12 O 6 ) yanmas yla kaç g su oluflur? C 6 H 12 O 6 (k) + 6O 2 (g) 6CO 2 (g) + 6H 2 O(g) 25,0 g salisilik asidin (SA) afl r miktarda asetik anhidritle tepkimesi sonucu 24,3 g asetilsalisilik asit (aspirin) olufltu una göre bu tepkimenin verimini hesaplay n z. HOC 6 H 4 COOH(k) + (CH 3 CO) 2 O(s) CH 3 COOC 6 H 4 COOH(k) + CH 3 COOH(s) Salisilik asit asetilsalisilik asit (SA) (aspirin) POTASYUM KLORATIN FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES VE POTASYUM KLORAT-POTASYUM KLORÜR KARIfiIMININ KÜTLE B LEfi M N N ANAL Z Bir bilefli in formülünün ve bir kar fl m n kütle bilefliminin belirlenmesi deneyi için potasyum, klor ve oksijen elementlerinden oluflan bir bileflik seçilir. Basit formülünü KClO fleklinde ifade edebildi imiz bu bileflik s t ld nda afla daki gibi bozunmaya u rar. 2KClO 2KCl + xo SIRA S ZDE SIRA S ZDE Yukar daki tepkime çok yavafl gerçekleflti inden dolay, ortama mangan dioksit (MnO 2 ) katalizörü eklenerek tepkimenin daha çabuk gerçekleflmesi sa lan r. Bu deneyin ilk bölümünde KClO bilefli inin s l bozunma tepkimesi sonucu yap s ndaki oksijen say s, ikinci bölümünde ise KClO 3 KCl kar fl m ndaki bileflenlerin kütle bileflimleri belirlenecektir. Potasyum klorat n s l bozunmas ile ilgili daha detayl bilgi için adresinden de yararlanabilirsiniz. Katalizör; tepkimede tükenmeden, kimyasal bir tepkimenin h z n art ran maddedir. NTERNET Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Potasyum Klorat n Formülünün Belirlenmesi ve Potasyum Klorat-Potasyum Klorür Kar fl m n n Kütle Bilefliminin Analizi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir.

116 106 Kimya Laboratuvar Teknikleri D KKAT Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Deney tüpü Spatül Bunzen beki MnO 2 Tahta mafla KClO Terazi KClO -KCl kar fl m Deney Düzene i Potasyum Klorat n Formülünün Belirlenmesi ve Potasyum Klorat-Potasyum Klorür Kar fl m n n Kütle Bilefliminin Analizi deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 5.2 de gösterilmektedir. fiekil 5.2 Potasyum klorat n formülünün belirlenmesi ve potasyum kloratpotasyum klorür kar fl m n n kütle bilefliminin analizi deneyi için kurulan deney düzene i. Deneyin Yap l fl A-KClO bilefli indeki oksijen miktar n n belirlenmesi: 1. Temiz ve kuru bir deney tüpü içerisine bir spatül yard m yla 0,2 g MnO 2 (k) konur. 2. Deney tüpü Bunzen beki üzerinde 45 lik aç ile tahta maflayla tutulur ve tüp sürekli hareket ettirilerek 3-5 dakika s t l r (Bunzen beki ve bek ile deney tüpünün s t lmas ile ilgili daha fazla bilgiyi Ünite 2 de bulabilirsiniz.). 3. Daha sonra deney tüpü oda s cakl na kadar so utulup, tart l r. 4. Deney tüpü içerisine 1-1,5 g KClO örne i konup, deney tüpü, içindeki bileflen ile birlikte tart l r. 5. Deney tüpü hafifçe sallanarak içindeki bileflenlerin kar flmas sa lan r. 6. Ard ndan deney tüpü, bir noktadan s tmamaya dikkat edilerek, hafif alev ile köpürme görüntüsü sonlanana kadar s t l r. Bundan sonra kuvvetli alevle 5 dakika daha s t lmaya devam edilir. 7. Daha sonra deney tüpü oda s cakl na kadar so utulup, tart l r.

117 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 107 Deney süresince yapaca n z tüm tart m sonuçlar n defterinize kaydediniz. D KKAT B-KClO 3 KCl kar fl m ndaki bileflenlerin kütle bileflimlerinin belirlenmesi: 1. Deneyin A bölümündeki basamaklar tekrarlan r. 2. Deney tüpü içerisine 1-1,5 g KClO 3 KCl örne i konup, deney tüpü, içindeki bileflen ile birlikte tart l r. 3. Deney tüpü hafifçe sallanarak içindeki bileflenlerin kar flmas sa lan r. 4. Ard ndan deney tüpü, bir noktadan s tmamaya dikkat edilerek, hafif alev ile köpürme görüntüsü sonlanana kadar s t l r. Bundan sonra kuvvetli alevle 5 dakika daha s t lmaya devam edilir. 5. Daha sonra deney tüpü oda s cakl na kadar so utulup, tart l r. Sonuçlar ve Yorum Potasyum Klorat n Formülünün Belirlenmesi ve Potasyum Klorat-Potasyum Klorür Kar fl m n n Kütle Bilefliminin Analizi deneyi sonucu elde etti iniz verilere göre Çizelge 5.3 ü doldurunuz. 1-A Tüp ve MnO 2 kütlesi 2-A Tüp, MnO 2 ve KClO kütlesi 3-A Isıtma sonrası tüpün kütlesi 1-B Tüp ve MnO 2 kütlesi 2-B Tüp, MnO 2 ve KClO 3 KCl kütlesi 3-B Isıtma sonrası tüpün kütlesi Çizelge 5.3 Potasyum klorat n formülünün belirlenmesi ve potasyum kloratpotasyum klorür kar fl m n n kütle bilefliminin analizi deneyi için deneysel veriler Bu verilere göre; Çizelge 5.4 ve Çizelge 5.5 de istenen niceliklerle ilgili hesaplamalar yap n z. KClO tuzunun formülü belirlendikten sonra bafllang çta al nan tuz miktar - na göre hesaplanan kuramsal KCl kütlesi ile deneysel belirlenen KCl kütlesi ayn m? Ayn de il ise nedenini aç klay n z. Deneysel olarak belirlenen kar fl m n yüzdesi laboratuvar sorumlusundan ö rendi iniz gerçek de eri ile ayn m? Ayn de il ise nedenini tart fl n z. KClO kütlesi KClO bozunması sonucu oluşan KCl ün kütlesi KClO bozunması sonucu oluşan oksijenin kütlesi KClO bileşiğindeki oksijen atomunun mol sayısı Tepkime sonucu oluşan KCl ün mol sayısı KClO bileşiğindeki potasyum atomunun mol sayısı KClO bileşiğindeki klor atomunun mol sayısı KClO bileşiğinin basit formülü Çizelge 5.4 Potasyum klorat n formülünün belirlenmesi ve potasyum kloratpotasyum klorür kar fl m n n kütle bilefliminin analizi deneyinin A k sm ndan elde edilen veriler kullan larak yap lan hesaplama sonuçlar

118 108 Kimya Laboratuvar Teknikleri Çizelge 5.5 Potasyum klorat n formülünün belirlenmesi ve potasyum kloratpotasyum klorür kar fl m n n kütle bilefliminin analizi deneyinin B k sm ndan elde edilen veriler kullan larak yap lan hesaplama sonuçlar KClO 3 -KCl kar fl m n n kütlesi KClO 3 bozunmas sonucu oluflan oksijenin kütlesi KClO 3 bozunmas sonucu oluflan oksijen molekülünün mol say s KClO 3 -KCl kar fl m ndaki KClO 3 in mol say s KClO 3 -KCl kar fl m ndaki KClO 3 in kütlesi KClO 3 -KCl kar fl m ndaki KCl ün kütlesi KClO 3 -KCl kar fl m ndaki bileflenlerin kütle bileflimi SIRA S ZDE 4 Afla daki tepkimeye göre %94,5 safl ktaki 250,0 kg sodyum klorürün (NaCl) sülfürik asit (H 2 SO 4 ) ile tepkimeye girmesi sonucu %83,4 safl kta oluflabilecek sodyum sülfat (Na 2 SO 4 ) kar fl m n n kütlesi nedir? 2NaCI + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2HCI H DRAT ÇEREN BaCI 2 xh 2 O UN FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES Baz iyonik bileflikler, kendi iyonlar n n yan s ra, belirli miktarda su moleküllerini yap lar nda bulunduracak flekilde kristaller olufltururlar. Bu bilefliklere hidratlar denir. Hidrat bilefliklerinin birço u her bir formül birimi belli say da su molekülü ile birleflmifl kat tuzlard r. CuSO 4 5H 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O ve NaBr 2H 2 O bilefliklerini hidratl tuzlara örnek olarak verebiliriz. Hidrat suyu içeren bilefliklerdeki su, yap ya zay f olarak ba land ndan dolay s tma ile bileflikten ayr labilir. Her bileflikte suyun yap dan uzaklaflma s cakl farkl d r. Su yap dan uzaklaflt ktan sonra kalan susuz madde s t lmaya devam edilirse, daha yüksek s cakl klarda, susuz madde de bozunur. Susuz maddenin bozunmad varsay l rsa, s tma ile yap dan uzaklaflan su miktar hidrat örne inin kütlesi ve s tma sonras kalan susuz maddenin kütlesinin fark ndan bulunur. Bir mol susuz madde ile birleflen suyun mol say s bulunarak hidrat n formülü belirlenir. Bu deneyde, hidrat içeren bir bilefli in formülünün belirlenmesinde BaCl 2 H 2 O hidrat nda her mol BaCl 2 ile birleflen suyun mol say s belirlenecektir. Bu madde s t ld nda gerçekleflen tepkimenin denklemi afla daki gibidir. BaCl 2 H 2 O BaCl 2 + H 2 O NTERNET Yap s nda hidrat içeren bilefliklerle ilgili daha detayl bilgiyi adresinde bulabilirsiniz. D KKAT Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Hidrat çeren BaCl 2 H 2 O un Formülünün Belirlenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz.

119 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 109 Porselen kroze Halka Kil üçgen Bunzen beki BaCl 2 H 2 O Saç ayak (Üç ayak) Desikatör Terazi Deney Düzene i Hidrat çeren BaCl 2 H 2 O un Formülünün Belirlenmesi deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 5.1 de gösterilmifltir. Deneyin Yap l fl 1. Üzerindeki nemi ve uçucu bileflenleri uzaklaflt rmak için porselen kroze, kil üçgen üzerine yerlefltirilip 2-3 dakika s t l r. 2. Daha sonra kroze, kroze maflas ile tutularak desikatör içerisine yerlefltirilir ve desikatörde oda s cakl na kadar so utulup, ard ndan tart l r. 3. Krozeye 2-3 g hidrat örne i konup, kroze içindeki bileflen ile birlikte tart l r. 4. Kroze tekrar kil üçgen üzerine yerlefltirilip, önce hafif alev ile 5 dakika, ard ndan kuvvetli alev ile dakika s t l r. 5. Kroze, kroze maflas ile tutularak desikatör içinde oda s cakl na kadar so- utulur ve tart l r. 6. Bileflikteki suyun tamamen uzaklaflt r ld ndan emin olmak için kroze tekrar kuvvetli alev ile 5 dakika daha s t l p, so utulur ve ard ndan tart l r. 7. fllem sonunda geride kalan susuz maddedeki de ifliklikleri gözleyiniz. Sonuçlar ve Yorum Hidrat çeren BaCl 2 H 2 O un Formülünün Belirlenmesi deneyi sonucu elde etti- iniz verilere göre Çizelge 5.6 y doldurunuz. Hidrat içeren bir bilefli in formülünün belirlenmesi ile ilgili daha detayl bilgi için adresinden yararlanabilirsiniz. NTERNET Krozenin kütlesi Kroze ve hidrat bilefli inin kütlesi 1. Is tma sonras kroze ve susuz maddenin kütlesi 2. Is tma sonras kroze ve susuz maddenin kütlesi Bu verilere göre; Çizelge 5.7 de istenen nicelikler ile ilgili hesaplamalar yap n z. Hidrat bilefli inin formülü belirlendikten sonra bafllang çta al nan miktara göre, hesaplanan kuramsal baryum klorür (BaCl 2 ) kütlesi ile deneysel olarak belirlenen BaCl 2 kütlesi ayn m? Ayn de il ise nedenini aç klay n z. Deneysel olarak belirlenen molekül formülü ile laboratuvar sorumlusundan ö rendi iniz formül ayn m? Ayn de il ise nedenini tart fl n z. Çizelge 5.6 Hidrat içeren BaCl 2 H 2 O un formülünün belirlenmesi deneyinden elde edilen deneysel veriler

120 110 Kimya Laboratuvar Teknikleri Çizelge 5.7 Hidrat içeren BaCl 2 H 2 O un formülünün belirlenmesi deneyi verileri kullan larak yap lan hesaplama sonuçlar Hidrat bilefli inin kütlesi Susuz maddenin kütlesi Uzaklaflan suyun kütlesi Uzaklaflan suyun mol say s Susuz BaCl 2 ün mol say s Bir mol susuz BaCl 2 ile birleflen suyun mol say s Hidrat bilefli inin molekül formülü SIRA S ZDE 5 12,5 g bak r(ii) sülfat pentahidrat n (CuSO 4.5H 2 O) s t lmas sonucu 8,0 g bak r(ii) sülfat olufltu una göre bak r(ii) sülfat pentahidrat n yap s ndaki suyun kütlesini ve mol say - s n hesaplay n z. MAGNEZYUM OKS T N FORMÜLÜNÜN BEL RLENMES Bir bileflik oluflturmak için tepkimeye giren elementlerin kütleleri aras nda her zaman sabit bir oran vard r. Buna sabit oranlar yasas denir. Bir tepkimede birleflen her elementin kütlesi bilinirse bunlar n mol say lar hesaplanabilir. Mol say lar aras ndaki oranlar kullan larak da bilefli in basit formülü belirlenebilir. Bir metal oksitin formülünün bulunmas için orta derecede reaktiviteye sahip magnezyum metali ile oksijen aras ndaki tepkime deneysel olarak incelenecek ve oluflan magnezyum oksitin basit formülü belirlenecektir. Magnezyum ve oksijen aras nda gerçekleflen tepkimenin denklemi afla daki gibidir. 2Mg(k) + O 2 (g) 2MgO(k) Magnezyum metali aç k havada s t lacak ve oksijen kayna olarak hava kullan lacakt r. Hava yaklafl k olarak %78 azot ve %21 oksijen içeren bir kar fl md r. Bu nedenle magnezyum ve oksijen aras ndaki tepkime gerçekleflirken magnezyum ve azot aras nda da afla daki gibi bir yan tepkime oluflur. 3Mg(k) + N 2 (g) Mg 3 N 2 (k) Magnezyum nitrit Bu durumda magnezyumun hepsi magnezyum oksite (MgO) dönüflmez. Bir k sm magnezyum nitrite (Mg 3 N 2) dönüflür. Ancak afla daki denklemde gösterildi- i gibi magnezyum nitrit su eklenerek magnezyum oksite dönüfltürülebilir. Mg 3 N 2 (k) + 3H 2 O(s) 3MgO(k) + 2NH 3 (g) Sonuçta magnezyumun tamam magnezyum oksite dönüfltürülmüfl olur. NTERNET Bir metal oksitin formülünün belirlenmesi deneyi ile ilgili olarak daha detayl bilgiye ve experiments/ pdf adreslerinden ulaflabilirsiniz.

121 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 111 Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Magnezyum Oksitin Formülünün Belirlenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Kapakl porselen kroze Halka Kil üçgen Bunzen beki Kroze maflas Desikatör Terazi Saç ayak (Üç ayak) Baget Damlal k Mg flerit Deney Düzene i Magnezyum Oksitin Formülünün Belirlenmesi deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 5.1 de gösterilmifltir. Deneyin Yap l fl 1. Üzerindeki nem ve uçucu bileflenleri uzaklaflt rmak için porselen kroze, kil üçgen üzerine yerlefltirilip 2-3 dakika s t l r. 2. Daha sonra kroze, kroze maflas ile tutularak desikatör içerisine yerlefltirilir ve desikatörde oda s cakl na kadar so utulup, ard ndan tart l r. 3. fierit magnezyum halka flekline getirilip, bundan 0,4-0,5 g tart l p krozeye konur, ard ndan kroze, kapa ve içindeki bileflen birlikte tart l r. 4. Kroze, tekrar kil üçgen üzerine yerlefltirilip, kapa aral k durumda iken önce hafif alev ile s t l r. Bu ifllem s ras nda duman ç k fl gözlenirse s tma durdurulup, kroze kapa kapat l r. Sonra kroze kapa aralan r ve tekrar hafif alevde 10 dakika s tmaya devam edilir. Bu ifllem yap l rken yine duman oluflumu gözlenirse önceki ifllem tekrarlan r. 5. Krozenin kapa aç l r ve 2 dakika so utulur. Magnezyumun tamam oksitlenmifl ise kroze içindeki maddenin mat gri olmas gerekir. E er parlakl k sözkonusu ise krozenin kapa aral k olacak flekilde yerlefltirilir ve 5 dakika daha s t l r. Metal yeniden incelenir. Parlak metal yüzey kalmay ncaya kadar s tmaya devam edilir. 6. Kroze içindeki madde, mat gri görünüm ald ktan sonra hafif alevde 5 dakika daha s t l r. Ard ndan alevin fliddeti artt r l r ve 5 dakika daha s t l p, sonra so utulur. 7. So uyan krozedeki madde bir baget ile kar flt r l r ve krozeye 0,5 ml (10 damla) su eklenir. 8. Kroze, kapa yar aral k olacak flekilde tekrar kil üçgen üzerine yerlefltirilir. Su buharlafl ncaya kadar yavaflça s t l r. Bu s rada s çrama olmamas na dikkat edilir. 9. Su buharlaflt ktan sonra fliddetli alev ile 10 dakika daha s t l p ard ndan oda s - cakl na kadar so utulur. So uyan kroze, kapa ve içindeki bileflen birlikte tart l r. 10. Tepkimenin tamamland ndan emin olmak için kroze tekrar kuvvetli alev ile 5 dakika daha s t l p, so utulur ve ard ndan yeniden tart l r. D KKAT

122 112 Kimya Laboratuvar Teknikleri Sonuçlar ve Yorum Magnezyum Oksitin Formülünün Belirlenmesi deneyi sonucu elde etti iniz verilere göre Çizelge 5.8 i doldurunuz. Çizelge 5.8 Magnezyum oksitin formülünün belirlenmesi deneyinden elde edilen deneysel veriler Kroze ve kapa n n kütlesi Kroze, kapak ve magnezyum kütlesi 1. Is tma sonras kroze, kapak ve maddenin kütlesi 2. Is tma sonras kroze, kapak ve maddenin kütlesi Bu verilere göre; Çizelge 5.9 da istenen nicelikler ile ilgili hesaplamalar yap n z. Bileflenlerin deneysel olarak belirlenen kütle yüzdeleri ile MgO formülüne göre hesaplanan kütle yüzde de erleri ayn m? Ayn de il ise nedenini tart fl n z. Çizelge 5.9 Magnezyum oksitin formülünün belirlenmesi deneyi verileri kullan larak yap lan hesaplama sonuçlar Magnezyumun kütlesi Oluflan bilefli in kütlesi Bileflikteki oksijenin kütlesi Bileflikteki magnezyumun mol say s Bileflikteki oksijenin mol say s Oluflan oksitin basit formülü Bileflikteki oksijenin kütle yüzdesi (deneysel verilere göre) Bileflikteki magnezyumun kütle yüzdesi (deneysel verilere göre) MgO formülüne göre magnezyumun kütle yüzdesi Mg miktar ndaki hata yüzdesi SIRA S ZDE 6 zopropil alkol sadece C, H ve O elementlerinden oluflan bir bilefliktir. 0,255 g izopropil alkol yand nda, 0,561 g CO 2 ve 0,306 g H 2 O olufltu una göre izopropil alkolün basit formülünü bulunuz.

123 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 113 Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 Kimyasal hesaplamalar ile ilgili kuramsal bilgileri aç klamak. Bir kimyasal tepkime kimyasal de iflim sürecidir. Kimyasal bir tepkimede, atomlar n oluflma ve yok olmas sözkonusu de ildir, sadece atomlar yeniden düzenlenirler. Kimyasal tepkimeler k - saca kimyasal denklemler ile ifade edilirler. Kimyasal denklemler ile tepkimeye giren maddelerin hangilerinin reaktant, hangilerinin ürün oldu u anlafl l r. Bunun yan s ra stokiyometrik katsay - lar kullan larak denklefltirilmifl yani denklemin her iki taraf ndaki atom say lar eflitlenmifl bir kimyasal denklem ile tepkimeye yönelik nicel hesaplamalar yap labilir. Atom kütlesi, mol ve mol kütlesi kavramlar kimyasal tepkimelerin nicel olarak incelenmesine olanak sa lar. Bir atomun kütlesi ve Avogadro sabiti kullan larak mol say s belirlenebilir. Ayr ca bir bilefli i oluflturan atomlar n say - s ve atom kütleleri kullan larak bilefli in mol kütlesi belirlenebilir. Kimyasal tepkimelerde mol iliflkilerini ve tepkime verimini belirlemek. Denklefltirilmifl tepkime denkleminden belirlenen stokiyometrik iliflkiler kullan larak bir tepkimede yer alan türler aras ndaki nicel iliflkiler belirlenebilir. Bu flekilde istenen maddenin miktar hesaplanabilir. Ayr ca deneysel olarak elde edilen madde miktarlar ve stokiyometrik hesaplamalar sonucu elde edilen madde miktarlar kullan larak tepkime verimi de hesaplanabilir. A MAÇ 3 A MAÇ 4 A MAÇ 5 Bir bilefli in formülünü belirlemek ve bir kar fl - m n kütle bileflimini hesaplamak. Kimyasal tepkimede yer alan türler kimyasal denklemlerde formülleri ile ifade edilirler. Bir bilefli in kimyasal formülünün belirlenmesi için bilefli i oluflturan bileflenlerin türlerinin ve bu bileflenlerin bileflimlerinin belirlenmifl olmas gerekir. C, H ve O içeren bilefliklerin bileflimleri yakma analizi ile belirlenebilir. Bileflikteki elementlerin kütle yüzdeleri belirlendikten sonra ilgili hesaplamalar yap larak bilefli in basit formülü ve bilefli in mol kütlesi kullan larak da molekül formülü belirlenebilir. Ayr ca kimyasal tepkimeden elde edilen veriler kimyasal hesaplamalarda kullan larak, kar fl mda bulunan bileflenlerin miktarlar belirlenir. Bu de- erlerden yararlanarak kar fl m n kütle yüzdesi bulunabilir. Hidrat içeren bir bilefli in formülünü bulmak. Kendi iyonlar n n yan s ra, belirli miktarda su moleküllerini yap lar nda bulunduran bilefliklere hidratlar denir. Hidrat suyu içeren bilefliklerdeki su, yap ya zay f olarak ba land ndan dolay s tma ile bileflikten ayr labilir. Susuz maddenin bozunmad varsay l rsa, s tma ile yap dan uzaklaflan su miktar hidrat örne inin kütlesi ile s tma sonras kalan susuz maddenin kütlesi aras ndaki farktan bulunur. Bir mol susuz madde ile birleflen suyun mol say s bulunarak hidrat n formülü belirlenir. Bir metal oksitin formülünü belirlemek. Sabit oranlar yasas na göre; bir bileflik oluflturmak için tepkimeye giren elementlerin kütleleri aras nda her zaman sabit bir oran vard r. Bir tepkimede birleflen her elementin kütlesi bilinirse bunlar n mol say lar da hesaplanabilir. Mol say - lar aras ndaki oranlar kullan larak da bilefli in basit formülü belirlenebilir.

124 114 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m 1. Afla da verilen tepkimede a, b, c, d stokiyometrik katsay lar n n de erleri nedir? a PbS(k) + b O 2 (g) c PbO(k) + d SO 2 (g) a. 2, 3, 2, 2 b. 1, 1, 1, 1 c. 3, 2, 2, 3 d. 1, 3, 1, 2 e. 2, 4, 1, ,4 g (NH 4 ) 3 PO 4 bilefli indeki hidrojen atomlar n n say s afla dakilerden hangisidir? a. 1, b. 10,9 c. 7, d. 6, e. 1, Afla dakilerden hangisinde molekül say s en fazlad r? a. 5,0 g NaH b. 5,0 g O 3 c. 5,0 g Cl 2 d. 5,0 g H 2 O e. 5,0 g CO 2 4. Sülfürik asit ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a. Bir molekülünün ortalama kütlesi 6x10-23 g d r. b. Bir molünün kütlesi 98 g d r. c. Molekül formülü H 2 SO 3 dür. d. Bir molü toplam 5 mol atom içerir. e. Bir molü 6,02x10 23 tane oksijen atomu içerir. 5. Bir civa atomunun ortalama kütlesi afla dakilerden hangisidir? a. 3, g b. 6, g c. 3, g d. 0,201 g e. 200,6 g 6. 7,275 g gümüfl içeren bir örnek nitrik asitte çözündükten sonra çözünmüfl gümüflü, gümüfl klorür (AgCl) halinde çöktürmek için afl r miktarda sodyum klorür (NaCl) eklenmifltir. Bu ifllem sonunda 9,000 g AgCl (k) çöktü üne göre örnekteki gümüfl yüzdesi afla dakilerden hangisidir? a. %6,28 b. %67,74 c. %75,26 d. %80,83 e. %93,11 7. Sadece karbon (C) ve hidrojen (H) içeren bir bilefli- in analizi sonucu hidrojenin mol say s n n karbonun mol say s na oran n n 1,50 oldu u belirlenmifltir. Bilefli- in mol kütlesi 54 g mol 1 ise bu bilefli in molekül formülü afla dakilerden hangisidir? a. C 4 H 6 b. C 2 H 3 c. CH 3 d. C 6 H 4 e. C 3 H 2 8. Kütlece bileflimi %26,58 K, %35,35 Cr ve %38,07 O olan bilefli in basit formülü afla dakilerden hangisidir? a. KCrO 3 b. KCrO c. K 2 Cr 2 O 7 d. KCrO 4 e. K 2 Cr 2 O 4 9. Hidrat suyu içeren 1,144 g Na 2 CO 3 10H 2 O bilefli i s t larak, yap s ndaki hidrat suyu uzaklaflt r ld nda, uzaklaflan suyun kütlesi kaç gramd r? a. 0,44 b. 0,72 c. 1,22 d. 1,44 e. 4, ,793 g demir metalinin afl r oksijen ile tepkimesi sonucu oluflan demir(iii) oksitin gram olarak kütlesi afla dakilerden hangisidir? 2Fe(k) + 3/2O 2 (g) a. 0,256 b. 1,282 c. 2,564 d. 3,993 e. 4,564 Fe 2 O 3 (k)

125 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 115 Yaflam n çinden CO 2 ve Sera Etkisi Günümüzde elektrik vb. enerji türlerini üretmek için yak t olarak en çok kömür ve petrolü kullanmaktay z. Bu yak tlar öncelikle hidrokarbon ve di er karbon içeren maddelerden oluflurlar. Örne in; 1,00 g bütan n (C 4 H 10 ) yanmas ndan 3,03 g karbondioksit (CO 2 ) oluflur. Benzer flekilde bir galon (3,78 L) benzin (yo unlu u 0,70 g L 1 ve yaklafl k bileflimi C 8 H 18 ) yand nda yaklafl k 8 kg CO 2 oluflur. Bu tür yak tlar yand zaman y ll k yaklafl k olarak 20 milyar ton CO 2 atmosfere sal n r. CO 2 in ço u okyanuslar veya fotosentez yapan bitkiler taraf ndan absorplan r, ancak günümüzde insano lu absorplanandan daha fazla CO 2 oluflturmaktad r. Kimyagerler 1958 den beri atmosferdeki CO 2 deriflimini izlemektedirler. Antartika ve Greenland dan al nan buz parçalar n n içinde hapsolmufl havan n analizi ile geçmifl y ll k periyoda kadar atmosferdeki CO 2 miktar belirlenmifltir. Bu ölçümler CO 2 seviyesinin; son buzul ça ndan, geçen y l öncesine, yaklafl k 300 y l önce bafllayan Endüstriyel Devrim in bafllang c na kadar neredeyse sabit kald n göstermektedir. O zamandan bu yana ise CO 2 deriflimi yaklafl k %25 artm flt r. Son 150 y lda CO 2 deriflimi 290 ppm den 370 ppm in üzerine ç km flt r. CO 2 atmosferin küçük bir bilefleni olmas na karfl n, sera cam gibi davranarak radyasyon s s n absorplar. Bu nedenle CO 2 ve di er s tutan gazlara sera gazlar denir ve bu gazlar n sera etkisi ile s nmaya sebep olduklar söylenir. Atmosfer ile ilgilenen bilim insanlar n n ço u CO 2 ve di er s tutan gazlar n birikmesi ile dünyan n ikliminin de iflmeye bafllad na inanmaktad r. Günümüzde halen iklimi etkileyen faktörlerin oldukça karmafl k ve tamamen anlafl lamaz oldu u düflünülmektedir. Kaynak: Brown, T.L., LeMay, H.E., Jr. ve Bursten, B.E. (2000). Chemistry: The Central Science, 8th ed., Prentice Hall, Upper Saddle River. Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. a Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümünü yeniden gözden geçiriniz. 2. e Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Kimyasal Tepkimelerde Mol liflkileri ve Tepkime Verimi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. d Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Sodyum Bikarbonat n Is l Bozunma Tepkimesindeki Mol liflkilerinin ve Tepkime Veriminin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. b Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Sodyum Bikarbonat n Is l Bozunma Tepkimesindeki Mol liflkilerinin ve Tepkime Veriminin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. c Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Potasyum Klorat n Formülünün Belirlenmesi ve Potasyum Klorat-Potasyum Klorür Kar fl m n n Kütle Bilefliminin Analizi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. e Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Potasyum Klorat n Formülünün Belirlenmesi ve Potasyum Klorat-Potasyum Klorür Kar fl m n n Kütle Bilefliminin Analizi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. a Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Potasyum Klorat n Formülünün Belirlenmesi ve Potasyum Klorat-Potasyum Klorür Kar fl m n n Kütle Bilefliminin Analizi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. c Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Potasyum Klorat n Formülünün Belirlenmesi ve Potasyum Klorat-Potasyum Klorür Kar fl m n n Kütle Bilefliminin Analizi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9.b Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Hidrat çeren BaCI 2. H 2 O un Formülünün Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10.d Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümü ve Magnezyum Oksitin Formülünün Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz.

126 116 Kimya Laboratuvar Teknikleri S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Bir bilefli in kütlesi, bir molünün kütlesi belirlenerek bulunur ve sonra örnekteki; atom, molekül veya iyonlar n mol say s na dönüfltürülür. S ra Sizde 2 1 mol C H O mho= 100gC H O ( ), 180, 0 gc6h12o6 6 mol H2O 1 mol C6H12O6 18, 0 gh 2O 1 = 0600, gho mol H2O 2 S ra Sizde 3 Öncelikle tepkimenin kuramsal verimi hesaplan r. mol SA? gaspirin= (, gsa) , 13 gsa 1 mol aspirin 1 mol SA 180, 17 gaspirin 1 = 32,6 g aspirin mol aspirin Yüzde verim ise afla daki gibi hesaplan r. Gerçek verim, g % verim = = Kuramsal verim 32, 6 g 100 = % 74, 5 S ra Sizde 4 m Na SO 2 4 S ra Sizde , 5 gnacl = ( 250, 0 10 g karışım ) 100 gkarışım 1 mol NaCl mol Na SO 58, 5 gnacl mol NaCl 4 142, 0 g Na 2SO4 1 mol Na 2SO4 3 mna SO = 287, 0 10 g= 287, 0 kg Na2SO gkarışım 3 mna SO karışımı = g Na2SO ( 4) ,4 gna2so4 = 344, g = 344, 0 kg S ra Sizde 6 Öncelikle oluflan CO 2 ve H 2 O miktarlar ndan C ve H elementlerinin mol say s belirlenir. mol CO mo nc = ( gco ) g CO 2 1 lc, mol C, 2 1 mol CO2 =, mol H O mo nh = ( 0306 g H O ) gh O 2 2 lh, mol H, 2 1 mol H2O =, Oksijen elementinin mol say s n hesaplayabilmek için, karbon ve hidrojen elementlerinin kütlelerinin bilinmesi gerekir. gc mc = ( molc ) 12, 0, gc 1 mol C = 0154, gh mh = ( mol H ) 101,, 1 mol H = 0, 0343 gh Her iki elementin kütle de erleri belirlendikten sonra afla daki flekilde örne in miktar da kullan larak bileflikte bulunan oksijenin kütlesi hesaplanabilir. O elementinin kütlesi: m O =m örnek (m C +m H ) = 0,255 g (0,154 g + 0,0343 g) = 0,067 g O Daha sonra oksijen elementinin mol say s hesaplan r. mol O no = ( go ) 1, mol O 16 0 go = 0, 0042, Basit formülü belirlemek için, örnekteki her elementin ba l mol say s n karfl laflt rmak gerekir. Her elementin ba l mol say s, her say n n elde edilen en küçük say - ya (0,0042) bölünmesi ile hesaplan r. C mol O = 0, mol = 305, 300, ;, O mol O = 0, mol = 100,, Bu durumda izopropil alkolün basit formülü C 3 H 8 O olarak bulunur. H O = 0, 0340 mol mol = 810, 800,, mho= 2 125, g 80, g= 45, g H2O 1 mol H O nho= ( 12 5 g 8 0 g ),, , 0 gh2o = 025, mol H2O

127 5. Ünite - Kimyasal Hesaplamalar 117 Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Balahura, R.J. (1985). Mc QUARRIE and Rock General Chemistry. New York: W.H. Freeman and Company. Berlow, P.P. and Routh, J.I. (1982). Laboratory Manual for Introduction to the Chemistry of Life. New York: Saunders College Publishing. Brown, T.L., LeMay, H.E., Jr. and Bursten, B.E. (2000). Chemistry: The Central Science (8th ed.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice-Hall. Chang, R. (2002). Chemistry (7th ed.). Boston: McGraw-Hill Companies, Inc. Çimen, Y. (2009). Genel Kimya. (Türk, H. (Ed.)). Madde, Atomlar, Moleküller ve yonlar. Eskiflehir: Anadolu Üniv. Yay nlar. Eriflim Tarihi: 19/05/ Eriflim Tarihi: 19/05/ Eriflim Tarihi: 19/05/ pdf, Eriflim Tarihi: 19/05/ html, Eriflim Tarihi: 19/05/ Eriflim Tarihi: 19/05/2009. Hür, D. (2009). Genel Kimya. (Türk, H. (Ed.)). Kimyasal Reaksiyonlar ve Stokiyometri. Eskiflehir: Anadolu Üniv. Yay nlar. Petrucci, R.H. and Harwood, W.S. (1997). General Chemistry: Principles and Modern Applications (7th ed.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice- Hall. Petrucci, R.H., Harwood, W.S. and Herring, F.G. (2005). General Chemitry: Principles and Modern Applications. Genel Kimya (Çev. Editörleri: T. Uyar, S. Aksoy), Ankara: Palme Yay nc l k. Toon, E.R. and Ellis, G.L. (1973). Laboratory Experiments for Foundations of Chemistry. New York, Toronto, London, Syndey: Holt, Rinehard and Winston, Inc.

128 6K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Bas nç, s cakl k ve hacim terimlerini aç klayabilecek, Boyle, Charles ve Gay-Lussac yasalar n n uygulanabilirli ini tart flabilecek, Bir gaz n molar hacmini hesaplayabilecek, Uçucu bir s v n n mol kütlesini hesaplayabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Bas nç S cakl k Hacim Manometre Boyle yasas Charles yasas Gay-Lussac yasas Avogadro yasas deal gaz K smi bas nç Mol kütlesi Molar hacim çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Gazlar ve S v lar G R fi BOYLE YASASI: GAZLARIN HACM ÜZER NE BASINCIN ETK S N N NCELENMES CHARLES VE GAY-LUSSAC YASALARI: GAZIN SAB T BASINÇTA HAC M-SICAKLIK VE SAB T HAC MDE BASINÇ-SICAKLIK L fik LER N N NCELENMES B R GAZIN MOLAR HACM N N BEL RLENMES UÇUCU B R SIVININ MOL KÜTLES N N BEL RLENMES

129 Gazlar ve S v lar G R fi Günlük yaflant m zda; kat, s v veya gaz olarak tan mlad m z maddeleri atomik ve moleküler boyutta de ilde çok fazla miktarda kullan r z. Bu ünite kapsam nda gazlar ve s v lar üzerinde duraca z. Gazlar n molekülleri gelifligüzel hareket ederler. Kat larda ise moleküller kristal türüne göre belirli bir düzen içindedirler. S v - lar ise bu iki hal aras nda bulunurlar. S v lar n bir çok özelli inin belirlenmesinde moleküller aras çekim kuvvetleri etkindir. Gazlar bulunduklar kab doldurabilen ve s k flt r ld klar nda hacmi büyük miktarda küçülebilen yani bast r labilen ve s k flt r labilen ak flkan maddelerdir. Bu özelliklerinden dolay gazlar, yüksek bas nç alt nda çelik tüplere doldurularak depolanabilir, boru hatlar ndan tafl nabilir ve birbirleriyle kolayl kla kar flt r larak kullan labilir. S v larda ise durum farkl d r. S v lar içinde bulunduklar kab n fleklini al rlar. S - v molekülleri aras ndaki çekim kuvvetleri moleküller aras boflluklar düflük düzeyde tuttuklar ndan s v molekülleri üzerine uygulanan bas nç artt r ld nda s v - lar n hacimleri ölçülebilir büyüklükte de iflmez. Gazlar ve s v larla ilgili daha detayl bilgi için chem1.com/ ve adreslerinden yararlanabilirsiniz. NTERNET Bas nç Bas nç, birim alana uygulanan kuvvettir. Baflka bir deyiflle bas nç, bir yüzeye uygulanan kuvvetin, o yüzeyin alan na bölünmesiyle bulunan de erdir (Eflitlik 6.1). Bir gaz n bas nc, gaz moleküllerinin kab n yüzeyine uygulad kuvvetin kab n yüzey alan na bölünmesiyle bulunur. Kuvvet ( F) Basınç ( P) = Alan ( A) (Eflitlik 6.1) Uluslararas birim sisteminde (SI); kuvvet (F) birimi, Newton (N) ve alan (A) birimi ise metrekare (m 2 ) dir. Birim yüzeydeki kuvvetin yani bas nc n birimi ise N m 2 dir. Bununla birlikte bas nç için en çok tercih edilen birimlerden birisi atmosferdir. 1 atmosfer, 25 C de 760 mmhg yüksekli indeki civa (Hg) kolonunun uygulad bas nçt r. Atmosfer bas nc ile ilgili ilk denemeler 1600 lü y llarda

130 120 Kimya Laboratuvar Teknikleri Evangelista Torricelli; y llar aras nda yaflam fl talyan bilim adam d r. Hava bas nc n ve sürekli bofllu u elde eden ilk bilim adam d r. K T A P Evangelista Toriçelli taraf ndan deniz seviyesinde civa kolonunun yüksekli i ölçülerek gerçeklefltirilmifltir. Atmosfer bas nc, dünyan n atmosferi taraf ndan uygulanan bas nçt r. Bir gaz n bas nc çeflitli ayg tlarla ölçülebilir. Kullan m en kolay ayg tlar manometrelerdir. S cakl k S cakl k, termometre ile ölçülen ve herhangi bir derece ile verilen niceliktir. Günlük yaflant m zda, Celsius ölçe iyle s cakl n de eri belirtilmektedir. Bunun yan nda tüm dünyada kabul gören Fahrenheit ( F) ve Kelvin (K) s cakl k ölçekleri de vard r. Buzun erimesinde, s v kolondaki yükseklik ile suyun kaynamas s ras ndaki s - v kolondaki yükseklik 100 eflit parçaya ayr lm fl ve suyun kaynama noktas 100, buzun erime noktas ise 0 olarak kabul edilmifltir. Ancak s v lar n s cakl k ile genleflmeleri do rusal de ildir. Bunun için ayn s cakl k, farkl de erlerde ölçülebilmektedir. Bugün termometrelerde en çok kullan lan s v civad r. Bunun yan nda s cakl ölçmek için alkol ve di er s v larda kullan lmaktad r. S cakl ölçmek için termometrenin yan nda günümüzde çok düflük ve çok yüksek s cakl klar ölçmek için elektronik ve optik özellikleri olan dijital termometreler gelifltirilmifltir. Hacim Hacim maddelerin ortak özelliklerindendir. Bir maddenin uzayda kaplad yere hacim denir. Kimyada en çok kullan lan hacim birimleri santimetreküp (cm 3 ), desimetreküp (dm 3 ) ve metreküp (m 3 ) dür. Ço u zaman dm 3 yerine litre (L) kullan lmaktad r. SI birim sisteminde hacim birimi m 3 dür. Hacim, ölçülebilen bir büyüklüktür ve hacmin sembolü V ile gösterilir. Cisimlerin hacimleri ölçülüp birbiriyle karfl laflt r labilir. Kat maddelerin belirli bir flekli ve hacmi vard r. S v maddelerin ise belirli bir flekilleri yoktur ve bulunduklar kab n fleklini al rlar. Gazlar n ise belirgin hacimleri ve flekilleri yoktur. Bulunduklar kaplar n hacmini ve fleklini al rlar. Gazlar n hacimlerinin anlaml olabilmesi için gaz s cakl n n ve gaza uygulanan bas nc n bilinmesi gerekir. Bu koflullar alt nda miktar belli olan bir gaz n hacmi bulunabilir. Bas nç, s cakl k ve hacim kavramlar ile ilgili daha fazla bilgi için Erdik ve Sar kaya (2005) in Temel Üniversite Kimyas kitab n inceleyebilirsiniz. SIRA S ZDE 1 Boyle Yasas ; Belli bir miktardaki gaz n hacmi, sabit s cakl kta bas nçla ters orant l olarak de iflir. Robert Boyle; y llar aras nda yaflam fl ngiliz bilim adam olan Boyle, modern kimyan n kurucusu say labilir. Gazlar üzerindeki çal flmalar çok önemlidir. 730 Torr biriminde verilen bas nc ; atm, pascal, bar ve N m 2 birimlerine dönüfltürünüz. BOYLE YASASI: GAZLARIN HACM ÜZER NE BASINCIN ETK S N N NCELENMES ngiliz bilim adam Robert Boyle 1661 y l nda gazlarla ilgili yapm fl oldu u çal flmada; belli bir miktar havan n hacmi üzerine sabit s cakl kta bas nc n etkisini incelemifl ve bas nc artt r lan gaz n hacminin de buna ba l olarak azald ve bu de iflmenin belirli oranlarda oldu unu bulmufltur. V= k 1 P k veya V = veya P V = k (n ve T sabit) (Eflitlik 6.2) P

131 6. Ünite - Gazlar ve S v lar 121 Burada; V gaz n hacmi, P gaz n bas nc, n gaz n miktar, T ortam s cakl Kelvin (K) ve k ise gaz n s cakl na ve miktar na ba l bir sabittir. Eflitlik (6.2) bas nç ile hacim aras nda ters orant oldu unu göstermektedir. Sabit s cakl k ve madde miktar nda bas nç iki kat na ç kar l nca hacim yar ya düflmekte, bas nç yar ya düflürüldü ünde ise hacim iki kat na ç kmaktad r. P V P1 V1= P2 V veya 1 2 = 2 ( nvetsabit) (Eflitlik 6.3) P2 V1 Hacim; litre (L), mililitre (ml), metreküp (m 3 ) ve santimetreküp (cm 3 ) gibi çeflitli birimlerle verilebilir. Benzer flekilde bas nç için de farkl birimler kullan labilir ve bu birimler aras nda dönüflüm yap labilir. fiekil 6.1 de bas nç ve hacim aras ndaki iliflki gösterilmektedir. fiekilden de görüldü ü gibi bas nç ve hacim aras nda ters orant olmas Eflitlik 6.3 deki tart flmay desteklemektedir. fiekil 6.2 de ise bas nç ve bas nç hacim (PV) aras ndaki grafik sunulmaktad r. fiekil 6.1 deal bir gaz n bas nç-hacim iliflkisi. P 1 Bas nç (atm) (n ve T sabit) P 2 V 1 V 2 Hacim (L) fiekil 6.2 P 3 Belli bir miktar ideal bir gaz n sabit s cakl ktaki PV-P iliflkisi. P (atm) P 2 P 1 PV (atm L)

132 122 Kimya Laboratuvar Teknikleri K T A P ÖRNEK 6.1 Sabit s cakl kta gazlar n hacmi ile bas nc aras ndaki iliflki ile ilgili daha fazla bilgi için Mortimer in (1997) Modern Üniversite Kimyas Çev. T. Alt nata (Ed.) kitab n inceleyebilirsiniz. 30 C s cakl kta 760 mmhg bas nçta ve 18,24 L hacme sahip olan bir ideal gaz n s cakl k ve madde miktar de iflmeden bas nç uygulayarak bas nc 1900 mmhg ya ç kar l yor. Buna göre ideal gaz n son halindeki hacmini hesaplay n z. Çözüm: T = = 303 K P 1 = 760 mmhg V 1 = 18,24 L P 2 = 1900 mmhg V 2 =? L Eflitlik (6.3) den ideal gaz n son hacmi; 1 atm ( 760 mmhg) ( 18, 24 L) P V P1 V1 P2 V2 V 1 = mmhg 2 = =, L P2 atm ( 1900 mmhg) = mmhg olarak hesaplan r. Deney için fiekil 6.3 de verilen ideal gaz deney düzene i ve deney s cakl n n denetimi için düzene e ba lanm fl termostatl ve sirkülasyonlu su banyosu kullan lacakt r. Deney s ras nda düzenekteki ölçüm tüpünde hapsedilmifl miktar sabit hava için P, V ve T de iflkenlerinden biri sabit tutularak di er ikisi aras ndaki iliflki incelenecektir. Deneyde gaz s cakl, ölçüm tüpünün ceketine konulmufl bir termometre ile ölçülecektir. Gaz hacmi (V), silindirik ölçüm tüpünün l yüksekli i kullan larak, gaz bas nc (P) ise deney düzene inin rezervuar kolu (sa kol) ile ölçüm tüpündeki civa seviyeleri aras ndaki h fark kullan larak afla daki eflitlikler yard m yla hesaplanacakt r. l de eri mm cinsinden ölçüm tüpünün ucundaki kahverengi k s m ile civa seviyesi aras ndaki farkt r. Ayr ca tüpün ucu üretim s ras nda yar küresel olarak sonland r lm fl ve bu k s m kahverengiye boyanm flt r. Bu k sm n hacmi V R olup toplam hacme katk s 1,01 cm 3 dür. Ölçüm tüpünün silindirik k sm n n yar çap (r) 5,7 mm dir. P a ise deney s ras ndaki atmosfer bas nc d r. 2 V = π r l + VR 2 V = π (, mm) ( mm) ( l 10 cm mm ) + 1,01 cm 3 V = ( l mm) (0,10207 cm mm 1 ) + 1,01 cm 3 (Eflitlik 6.4) P = P + P = P + hpg a P = ( P atm) ( 101, 325 kpa atm a a (Eflitlik 6.5) P = h mm 3 m mm 1 3 ( ) ( 10 ) ( 13, kg m ) ( 9, 81 msn ) ( 10 kpakg msn ) 3 1 P = ( h mm) ( 133, kpa mm ) 1 h mm kpa mm ) + ( ) (, )

133 6. Ünite - Gazlar ve S v lar 123 Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Boyle Yasas : Gazlar n Hacmi Üzerine Bas nc n Etkisinin ncelenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Termometre Cam kalemi Cetvel Sirkülasyonlu su banyosu deal gaz deney seti Deney Düzene i Boyle Yasas : Gazlar n Hacmi Üzerine Bas nc n Etkisinin ncelenmesi deneyi ile ilgili deney düzene i fiekil 6.3 de gösterilmektedir. D KKAT fiekil 6.3 Mantar t pa Rezervuar kolu Gazlar n hacmi üzerine bas nc n etkisinin incelenmesi deneyi için tasarlanan deney düzene i. Termostatl su banyosu Civa Deneyin Yap l fl Deneylere bafllamadan önce rezervuar kolundaki mantar t pa yerinden ç kar lmal d r. D KKAT 1. Belirli bir miktar gaz n sabit s cakl kta bas nç-hacim iliflkisini bulabilmek için, ilk önce termostatl su banyosundan ölçüm tüpünün ceketine pompalanan suyun s cakl n n sabit bir de ere gelmesi beklenir ve s cakl k sabitlenince bu de er gaz n s cakl olarak Çizelge 6.1 in üst k sm na yaz l r. 2. Sabit s cakl kta yap lacak ilk ölçüm için düzene in her iki kolundaki civa seviyesi ayn oluncaya kadar rezervuar kolu yukar ya veya afla ya do ru hareket ettirilerek ayarlan r (Civa seviyelerinin eflit olup-olmad n daha iyi görmek için ka t veya cetvel kullan labilir.).

134 124 Kimya Laboratuvar Teknikleri 3. Seviyeler eflitlendikten sonra ölçüm tüpündeki l yüksekli i mm cinsinden düzene e monte edilmifl cetvel kullan larak belirlenir ve Çizelge 6.1 e kaydedilir. Bu ölçümde civa seviyeleri ayn oldu undan dolay h = 0 olur. 4. Ard ndan ölçüm tüpündeki civa seviyesi yaklafl k 1 cm yükselecek flekilde rezervuar kolu yukar ya do ru kald r l r, ölçüm tüpündeki gaz n yüksekli i (l) ve civa kollar aras ndaki seviye fark (h) ölçülür ve kaydedilir. 5. Bu ifllem her seferinde ölçüm tüpündeki civa seviyesini yaklafl k 1 cm yükselterek 8-10 kez tekrar edilir ve sonuçlar Çizelge 6.1 e yaz l r. Çizelge 6.1 deal bir gaz n sabit s cakl kta hacimbas nç iliflkisi ile ilgili elde edilen deneysel veriler T =... K l (mm) h (mm) V (cm 3 ) P (kpa) Sonuçlar ve Yorum Bu verilere göre; Her bir ölçüm için gaz n hacmini (V) cm 3 cinsinden ve bas nc (P) kpa cinsinden hesaplay n z ve sonucunuzu yorumlay n z. Ayn ifllemleri farkl s cakl klar için tekrar ediniz ve sonucunuzu yorumlay n z. Charles Yasas ; sabit bas nçtaki belli bir miktardaki gaz n hacminin s cakl k ile orant l olarak de iflmesidir. Jacques A.C. Charles; y llar aras nda yaflam fl Frans z bilim adam d r. Elektrik ve havac l k üzerine çal flm fl ve 1783 y l nda ilk hidrojen balonunu yapm flt r. Joseph L. Gay-Lussac; y llar aras nda yaflam fl bilim adam d r. Endüstriyel kimyan n geliflmesine büyük katk s olmufl, hidrometre ve alkol metreyi bulmufltur. Gazlar üzerine yapm fl oldu u çal flmalar çok önemlidir. CHARLES VE GAY-LUSSAC YASALARI: GAZIN SAB T BASINÇTA HAC M-SICAKLIK VE SAB T HAC MDE BASINÇ-SICAKLIK L fik LER N N NCELENMES Belli bir miktar gaz n sabit s cakl kta hacminin bas nca ba l l anlafl ld ktan sonra 1787 y l nda Jacques Charles ve 1808 y l nda Gay-Lussac birbirlerinden ba ms z olarak belirli bir miktar gaz n hacminin sabit bas nç alt nda s cakl kla do rusal olarak de iflti ini göstermifller. V V = k T veya = k T (Eflitlik 6.6) Burada; V gaz n hacmi (L), T s cakl k (K) ve k bas nç ve gaz miktar na ba l bir sabittir. Eflitlik 6.6, s cakl k ile hacim aras nda do rusal bir orant oldu unu göstermektedir. Belirli bir miktar gaz n sabit bas nçta s cakl n n artt r lmas yla ayn oranda hacminin de artt ve s cakl k düflürüldü ünde ise hacminin düfltü ü bulunmufltur. V1 T1 ( n ve P sabit) = V2 veya V1 T2 V2 T1 n ve T = ( P 2 Psabit) (Eflitlik 6.7)

135 6. Ünite - Gazlar ve S v lar 125 Belli bir miktardaki gaz n hacmi, sabit bas nç alt nda mutlak s cakl kla orant l - d r. Ayn Boyle yasas nda oldu u gibi Gay-Lussac yasas na da bir çok gaz uyar. Bir gaz n Gay-Lussac yasas na uymas ideal gaz davran fl olarak bilinir. fiekil 6.4 de ideal bir gaz n sabit bas nçta, s cakl ile hacmi aras ndaki iliflki görülmektedir. fiekil 6.4 V 2 deal bir gaz için sabit bas nçta s cakl k-hacim iliflkisi. Hacim (L) V 1 T 1 S cakl k (K) T 2 Yukar da verilen sabit bas nçta, s cakl k hacim iliflkisine benzer flekilde belli bir miktar gaz için sabit hacimde bas nç ile s cakl k aras ndaki iliflki araflt r lm fl ve do rusal bir orant oldu u ortaya ç km flt r. P P T P = Sabit T veya = Sabit ( V vensabit) T Buradan; P1 P P = 2 = 3 =... = Sabit ( V ve n sabit) T1 T2 T3 elde edilir. (Eflitlik 6.8) deal bir gaz n 1 molünün 1 atmosfer bas nçta ve 0 C s cakl kta hacmi 22,4 L dir. Bas nc n de iflmedi ini kabul ederek ideal gaz örne inin hacmini, 44,8 L lik bir hacme ç karmak için s cakl k ne olmal d r? ÖRNEK 6.2 Çözüm: n = 1 mol T 1 = = 273 K P 1 = 1 atm V 1 = 22,4 L V 2 = 44,8 L T 2 =? C Eflitlik (6.7) den s cakl k; V T 1 1 V = 2 T2 = T 2 V2 T1 44, 8 L 273 K = = T2 = 546 K = = 273 C V 22, 4 L 1 olarak bulunur.

136 126 Kimya Laboratuvar Teknikleri SIRA S ZDE 2 20 g argon (Ar) gaz 20 C de 1 atmosfer bas nçta 12 L hacim kaplamaktad r. Madde miktar ve hacim sabit kalmak kofluluyla bas nç 2 atmosfere ç kar l rsa s cakl k kaç derece olur? D KKAT Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Charles ve Gay-Lussac Yasalar : Gaz n Sabit Bas nçta Hacim-S cakl k ve Sabit Hacimde Bas nç-s cakl k liflkilerinin ncelenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Termometre Cam kalemi Cetvel Sirkülasyonlu su banyosu deal gaz deney seti Deney Düzene i Charles ve Gay-Lussac Yasalar : Gaz n Sabit Bas nçta Hacim-S cakl k ve Sabit Hacimde Bas nç-s cakl k liflkilerinin ncelenmesi deneyinde, fiekil 6.3 de daha önceden kurulmufl olan düzenek kullan lacakt r. Deneyin Yap l fl 1. Deneyin bu bölümünde, termostatl su banyosu arac l yla ölçüm tüpünün d fl ndaki cekete farkl s cakl klarda su gönderilerek gaz n s cakl de ifltirilir ve bu s cakl klarda sabit bas nçta gaz n hacmi ve sabit hacimde gaz n bas nc belirlenir. 2. lk önce bafllang ç s cakl ndaki (25 C) düzene in her iki kolundaki civa seviyeleri bir önceki deneyde de yap ld gibi ayn seviyeye getirilir ve bir cam kalemi yard m yla ölçüm tüpündeki seviye iflaretlenir. 3. Bu ölçüm s ras nda h=0 d r. Bu durumda sabit bas nç de eri deney s ras nda P a de eri olup, Çizelge 6.2 in üst k sm na yaz l r. Daha sonra yukar da gibi ölçüm tüpündeki l yüksekli i belirlenir ve Çizelge 6.2 ye not edilir. Çizelge 6.2 deal gaz n sabit bas nçta hacim ve s cakl k de erleri (P =... mmhg =... kpa) T (K) l (mm) V (cm 3 )

137 6. Ünite - Gazlar ve S v lar Ard ndan termostatl ve sirkülasyonlu su banyosunun kontrol ünitesinden s cakl 7-8 C yükseltilir ve ölçüm tüpünün ceketine pompalanan suyun s - cakl n n sabit bir de ere ulaflmas beklenir. 5. S cakl k sabit hale gelince sabit bas nçta, gaz n hacmi ve sabit hacimde gaz n bas nc belirlenir. Sabit bas nçta gaz n hacmini belirlemek için gaz n bas nc n n atmosfer bas nc na eflit olmas gerekir. Bunun için civa seviyeleri ayn oluncaya kadar rezervuar kolu yukar -afla hareket ettirilir. Civa seviyesi ayn iken ölçüm tüpündeki gaz n yüksekli ini (l) mm cinsinden belirlenir ve Çizelge 6.2 ye not edilir. 6. Ayn s cakl kta sabit hacimde gaz n bas nc n belirlemek için, ölçüm tüpündeki civa seviyesi ilk ölçümde iflaretlenen seviyeye ulaflana kadar rezervuar kolu yükseltilir ve civa seviyesi ilk ölçüm seviyesine ulafl nca iki kolondaki civa seviyelerinin aras ndaki fark (h) mm cinsinden belirlenir ve Çizelge 6.3 e kaydedilir. 7. Bu ifllemler, s cakl k her seferinde 7-8 C artt r larak 8-10 kez tekrar edilir. Elde edilen l ve h de erlerini kullanarak çeflitli s cakl klarda sabit bas nçtaki gaz n hacmi ve sabit hacimdeki gaz n bas nc bulunur (l =... mm ve V =... cm 3 ) T (K) h (mm) P (kpa) Çizelge 6.3 deal gaz n sabit hacimde bas nç ve s cakl k de erleri Sonuçlar ve Yorum 1. deal gaz n farkl üç s cakl için V-P ve P-P V grafiklerini çiziniz. 2. deal gaz n sabit bas nçtaki V-T grafi ini çiziniz. 3. deal gaz n sabit hacimdeki T-P grafi ini çiziniz. Çizdi iniz grafiklerden yararlanarak sonuçlar n z yorumlay n z. B R GAZIN MOLAR HACM N N BEL RLENMES Bu ünite kapsam nda önceki konularda bir gaz için dört de iflkenden (V, P, T ve n) ikisini sabit tutarak di er ikisinin aras ndaki iliflkinin nas l oldu unu tart flt k. fiimdi de belli bir miktar gaz n hacminin hem bas nç hem de s cakl k de iflimi ile nas l de- iflti ini görelim. Boyle ve Charles yasalar ayr ayr gaz hacminin bas nca ve s cakl a ba l l n aç klamaktad r, dolay s yla bu yasalardaki hacim, bas nç ve s cakl k aras ndaki iliflki matematiksel olarak birlefltirilirse; V = Sabit yaz labilir. T P

138 128 Kimya Laboratuvar Teknikleri P V = Sabit T P1 V1 P V = T T = P V 3 3 T 3 = = Sabit (Eflitlik 6.9) elde edilir. Son eflitlik Birleflik Gaz Yasas olarak bilinir. Sonuç olarak; belirli miktardaki bir gaz örne inin bas nc n, s cakl n ve hacmini ölçerek, ayn gaz n farkl s cakl k ve bas nçtaki hacmi hesaplanabilir. ÖRNEK 6.3 Belli bir miktar ideal gaz n, 1,2 atmosfer bas nçta ve 0 C de 10 L hacim kaplamaktad r. Ayn miktar gaz n 25 C de ve 0,8 atmosfer bas nçta kaplad hacmi bulunuz. Çözüm: T 1 = 273 K P 1 = 1,2 atm V 1 = 10 L T 2 = 298 K P 2 = 0,8 atm V 2 =? L Eflitlik (6.9) dan hacim; D KKAT P1 V1 P2 V = 2 T1 T2 Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Bir Gaz n Molar Hacminin Belirlenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken noktalar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Mg HCl Balon Pipet P V T V ( 12, atm) ( 10L) ( 298K) 2 = = V2 = 16, 37 L T1 P 2 ( 273 K) ( 0, 8 atm) Erlen Mezür Puar Kauçuk hortum Deney Düzene i Bir Gaz n Molar Hacminin Belirlenmesi deneyi ile ilgili düzenek fiekil 6.5 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. fiekil 6.5 de gösterildi i gibi deney düzene i kurulur. 2. Temiz ve kuru bir erlenin içine yaklafl k 0,2 g Mg metali konulur ve erlenin a z t pa ile kapat l r. 3. Deney düzene i kontrol edildikten sonra B borusundaki k skaç aç l r ve A borusundan hava üfleyerek bir miktar suyun behere gelmesi sa lan r. Ard ndan k skaç tekrar kapat l r.

139 6. Ünite - Gazlar ve S v lar Beherdeki su seviyesi ile balondaki su seviyelerinin ayn olmas için beher yukar do ru kald r l r. K sa süreli ine k skaç aç l r ve balon içindeki bas nç atmosfer bas nc na eflitlenir ve k skaç tekrar kapat l r. 5. Islak beher, temiz ve kuru bir beherle de ifltirilir ve k skaç aç l r. fiekil 6.5 Bir gaz n molar hacminin belirlenmesi deneyi için tasarlanan deney düzene i. A B K skaç kapal yken B borusundan behere suyun akmamas gerekir. Su geliyorsa deney düzene inde kaçak vard r ve deney düzene i tekrardan kontrol edilmelidir. D KKAT 6. fi r nga yard m yla 6 M l k HCl çözeltisi damla damla eklenir. 7. Metalin çevresinde gaz ç k fl bafllar. Bu s rada asit eklenmesi durdurulur. Ç - kan gaz n bas nc yla erlendeki suyun bir k sm behere geçer. HCl eklenmesine denetimli bir flekilde gaz ç k fl olmay ncaya kadar devam edilir. 8. Tepkime ortam nda metalin bitmesi ve gaz ç k fl n n kesilmesi tepkimenin bitti ini gösterir. 9. Tepkime sonunda beher içerisinde toplanan suyun balondaki su seviyesiyle ayn olmas için beher yukar kald r l r, k skaç aç l r ve sonra iç bas nç atmosfer bas nc na eflit olunca k skaç kapat l r. Beherde toplanan suyun hacmi ölçülür. 10. Oda s cakl ölçülür ve Çizelge 6.4 e kaydedilir. Bu s cakl ktaki suyun buhar bas nc Çizelge 6.5 den bulunur ve Çizelge 6.4 e kaydedilir. Atmosfer bas nc kaydedilir. 11. Deney sonucunda elde etti iniz tüm verileri Çizelge 6.4 e yaz n z. Metalin kütlesi Yer de ifltiren suyun hacmi (ml) Oda s cakl ( C) Atmosfer bas nc (mmhg) Suyun buhar bas nc (mmhg) Çizelge 6.4 Bir gaz n molar hacminin belirlenmesi deneyi için elde edilen deneysel veriler

140 130 Kimya Laboratuvar Teknikleri Çizelge 6.5 Farkl s cakl klarda suyun buhar bas nçlar S cakl k ( C) Buhar bas nc (mmhg) S cakl k ( C) Buhar bas nc (mmhg) 0 4, ,64 5 6, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,88 Sonuçlar ve Yorum Bu verilere göre oluflan hidrojen gaz n n; Hacmini, Bas nc n, Mol say s n, Normal koflullardaki hacmini, Normal koflullardaki molar hacmini bulunuz. Deneyde gerçekleflen tepkimeyi yaz n z. UÇUCU B R SIVININ MOL KÜTLES N N BEL RLENMES Bu ünite kapsam nda önceki konularda bir gaz n bas nç-hacim, hacim-s cakl k aras ndaki matematiksel ba nt lar n yazarken; hacim, bas nç, s cakl k ve madde miktar de iflkenlerinden ikisini sabit tutup, di er ikisi üzerinden ifllem yapm flt k. fiimdi ise bu dört de iflkeni içeren matematiksel bir ifade türetelim. 1 Boyle Yasas ; V α (sabit n, T) P Charles Yasas ; V α Τ (sabit n, P) P α Τ (sabit n, V) Avogadro Yasas ; V α n (sabit P, T) Buradan daha genel bir gaz denklemi oluflturmak için bu iliflkiler birlefltirilerek; T T V α n veya V = Sabit n P P yaz labilir. E er orant sabiti R ise; T V = R n veya P V = n R T P elde edilir. Bu denkleme ideal gaz denklemi denir. (Eflitlik 6.10)

141 6. Ünite - Gazlar ve S v lar Bu denkleme uygun davran fl gösteren gazlara ise ideal (mükemmel) gaz denir. Gerçek gazlarda ise moleküller aras nda itme ve çekme kuvvetleri etkindir. Gerçek gazlar, yüksek s cakl k ve düflük bas nçta ideal gaz davran fl gösterirler. 0 C s cakl nda 2,4 L hacim kaplayan 380 mmhg bas nc ndaki amonyak gaz - n n mol say s n hesaplay n z. 131 deal gazlar; moleküllerinin öz hacimlerinin olmad ve moleküllerinin aras nda çekme ve itme kuvvetlerinin bulunmad kabul edilen gazlard r. ÖRNEK 6.4 Çözüm: P = 380 mmhg V = 2,4 L T = 0 C = 273 K R = 0,082 L atm mol 1 K 1 n =? mol Eflitlik (6.10) dan mol say s ; 1 atm ( mmhg) P V PV = n R T n = 380 ( 24, L) R T = 760 mmhg 1 ( 0082, Latmmol K 1 ) ( 273 K) olarak hesaplan r. n = 0, 054mol 298 K s cakl nda 1,6 g oksijen gaz n n bas nc 760 mmhg oldu una göre gaz n hacmini hesaplay n z. deal gaz denklemi; hacim (V) ve mol say s (n) terimlerini içerdi inden ve mol say s da, kütlenin (m) mol kütlesine (MK) oran oldu undan, yo unluk (d) ve mol kütlesini içerecek flekilde yeniden düzenlenebilir. Elde edilen denklem bir gaz n yo unlu unu; bas nc, s cakl ve mol kütlesi ile iliflkilendirilebilir. Bir mol gaz n kütlesi ideal gaz denkleminden ve örne in belli bas nç ve s cakl ktaki yo unlu undan hesaplanabilir. 3 SIRA S ZDE Kütle Mol sayısı ( n) = = Mol Kütlesi m MK (Eflitlik 6.11) Kütle m Yoğunluk ( d) = = Hacim V P V = n R T P V = m MK R T m P MK = V R T P MK = d R T d = P P MK R T (Eflitlik 6.12) (Eflitlik 6.13) (Eflitlik 6.14) Bir s v n n mol kütlesini belirlemek için yap lan deneyde, 1,2 g kütlesindeki s v örne i 1 L lik bir kapta tamamen buharlafl ncaya kadar s t l yor ve oluflan buhar n 100,0ºC s cakl ktaki bas nc 1162 Torr olarak ölçülüyor. Bu s v n n mol kütlesini hesaplay n z. S v larla ilgili olarak adresinden de yararlanabilirsiniz. 4 SIRA S ZDE NTERNET

142 132 Kimya Laboratuvar Teknikleri Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Uçucu Bir S v n n Mol Kütlesinin Belirlenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. D KKAT Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Bilinmeyen s v Mezür Puar Aluminyum folyo Beher Balon Pipet Deney Düzene i Uçucu Bir S v n n Mol Kütlesinin Belirlenmesi deneyi için tasarlanan deney düzene i fiekil 6.6 da gösterilmektedir. fiekil 6.6 Uçucu bir s v n n mol kütlesinin belirlenmesi deneyi için kurulan deney düzene i. K skaç Balon Beher Is t c ve kar flt r c Deneyin Yap l fl 1. Kuru ve temiz 250 ml lik bir balon al n r ve balonun a z n kapatacak büyüklükte alüminyum folyo kesilir ve balonun a z na kapak yap l r ve kapa- n ortas bir i ne ile delinir. 2. Balonu ve kapa analitik terazi (Analitik terazi kullan m için Ünite 2 ye bak n z.) ile 0,001 duyarl l kla tart l r. 3. Bilinmeyen bir s v dan 3 ml kadar al n r, balona konulur ve balonun kapa- kapat l r.

143 6. Ünite - Gazlar ve S v lar Deney balonunun s aca büyüklükte beher al n r ve içine bir miktar su doldurulur. 5. Balon beherin içine yerlefltirilir ve k skaçla sabitlenir. Beherdeki su s t l r ve su kaynarken balondaki s v gözlemlenir. 6. S v n n tümü buharlafl ncaya ve balonun kenarlar nda yo unlaflm fl damla kalmay ncaya kadar beklenir. 7. Deney sonland r l r, balon beherden ç kar l r ve so umaya b rak l r. So uyan balon, içindeki s v ve kapakla birlikte tart l r. 8. Balonun içine su doldurulur ve bu suyun hacmi ölçülür. Elde edilen tüm deneysel veriler Çizelge 6.6 ya eklenir. Balon ve kapa n n kütlesi Balon, kapak ve s v n n kütlesi Kaynayan suyun s cakl Barometre bas nc Çizelge 6.6 Uçucu bir s v n n mol kütlesinin belirlenmesi deneyi için elde edilen deneysel veriler Balonun hacmi Buhar n kütlesi Buhar n N.K.A. daki hacmi Buhar n mol say s Buhar n mol kütlesi Sonuçlar ve Yorum Bu verilere göre; Buhar n N.K.A. daki hacmini, Buhar n mol say s n, Buhar n mol kütlesini, Gaz n molar hacmini hesaplay n z.

144 134 Kimya Laboratuvar Teknikleri Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 Bas nç, s cakl k ve hacim terimlerini aç klamak. Bas nç, birim alana uygulanan kuvvettir. Bir gaz n bas nc, gaz moleküllerinin kab n yüzeyine uygulad kuvvetin, kab n yüzey alan na bölünmesiyle bulunur. S cakl k, termometre ile ölçülen ve herhangi bir derece ile verilen niceliktir. Günlük yaflant m zda Celsius ölçe iyle s cakl n de eri belirtilmektedir. Hacim, maddelerin ortak özelliklerindendir. Bir maddenin uzayda kaplad bölgeye hacim denir. Boyle, Charles ve Gay-Lussac yasalar n n uygulanabilirli ini tart flmak. Boyle Yasas na göre; belli bir miktardaki gaz n hacmi sabit s cakl kta bas nçla ters orant l olarak de iflir. Boyle yasas nda, bas nç ile hacim aras ndaki iliflki incelenir. Bas nç ile hacim aras nda ters orant oldu u ilk defa Boyle taraf ndan öne sürülmüfltür. Charles Yasas ; sabit bas nçtaki belli bir miktardaki gaz n hacminin s cakl k ile do ru orant l olarak de iflti i fleklinde ifade edilir. A MAÇ 3 A MAÇ 4 Bir gaz n molar hacmini hesaplamak. Birleflik gaz yasas yard m yla belirli bir miktardaki gaz örne inin; bas nc n, s cakl n ve hacmini ölçerek, ayn gaz n farkl s cakl k ve bas nçtaki molar hacmi hesaplanabilir. Uçucu bir s v n n mol kütlesini hesaplamak. deal gaz, moleküllerinin öz hacimlerinin olmad ve molekülleri aras nda çekme ve itme kuvvetlerinin bulunmad kabul edilen gazlard r. Gerçek gazlarda ise moleküller aras nda itme ve çekme kuvvetleri etkindir. Gerçek gazlar yüksek s cakl k ve düflük bas nçta ideal gaz davran fl gösterirler.

145 6. Ünite - Gazlar ve S v lar 135 Kendimizi S nayal m C de 1 mol ideal gaz n hacmi 24,0 L dir. Buna göre gaz n bas nc mmhg cinsinden afla dakilerden hangisidir? a. 580 mmhg b. 760 mmhg c. 780 mmhg d. 800 mmhg e. 900 mmhg Torr bas nçta bulunan bir gaz n bas nc afla dakilerden hangisine eflittir? a. 1,15 atm b. 760 mmhg c. 860 bar d Pa e N m K s cakl nda belli bir miktar azot gaz n n 0,14 gram 2,24 L hacim kaplamaktad r. Gaz miktar ve bas nc ayn kalmak kofluluyla s cakl n 273 K olmas için gaz n hacmi afla dakilerden hangisi olmal d r? a. 1,15 b. 1,53 c. 1,77 d. 1,95 e. 2,13 4. Amonyak gaz n n 20 C s cakl ktaki hacmi 1,2 L dir. Sabit bas nç alt nda gaz n hacminin 1,6 L olmas için s - cakl k derece cinsinden afla dakilerden hangisine eflit olmal d r? a. 117,7 b. 124,5 c. 166,3 d. 171,9 e. 189,4 5. 2,4 g helyum gaz n n 25 C ve 2,25 atmosfer bas nçtaki kaplad hacim afla dakilerden hangisidir? a. 1,05 b. 3,50 c. 4,75 d. 5,63 e. 6, K s cakl kta ve 1 atmosfer bas nçta bir gaz n yo- unlu u 0,179 g L 1 dir. Bu gaz n ayn s cakl k ve bas nçta 8,24 L lik hacminin kütlece miktar afla dakilerden hangisidir? a. 0,53 g b. 1,05 g c. 1,47 g d. 1,89 g e. 2,11 g C s cakl nda 0,5 mol amonyak (NH 3 ) gaz n n bas nc 1,15 atmosferdir. Ayn koflullarda amonyak gaz n n molar hacmi afla dakilerden hangisidir? a. 21,25 b. 27,06 c. 31,22 d. 40,29 e. 47, ,15 atmosfer bas nçta ve 20 C s cakl kta, 0,24 L hacim kaplayan klor gaz n n kütlesi afla dakilerden hangisidir? a. 0,24 b. 0,46 c. 0,69 d. 0,82 e. 1,02 9. Helyum gaz n n 310 K s cakl nda ve 0,75 atm bas nçtaki yo unlu u afla dakilerden hangisidir? a. 0,100 g L 1 b. 0,108 g L 1 c. 0,112 g L 1 d. 0,118 g L 1 e. 0,124 g L C de ve 850 Torr bas nc nda olan bir gaz n yo- unlu u 0,092 g L 1 dir. Bu gaz n mol kütlesi afla dakilerden hangisidir? a. 2,01 g mol 1 b. 4,20 g mol 1 c. 16,3 g mol 1 d. 24,0 g mol 1 e. 36,8 g mol 1

146 136 Kimya Laboratuvar Teknikleri Yaflam n çinden Karbon Monoksit Zehirlenmesi Karbon monoksit (CO); renksiz, kokusuz, tats z ve zehirli bir gazd r. Belirlenebilen bir kokusu olmamas na karfl n CO genellikle di er gazlar ile kar flt r ld nda bir kokuya sahip olur. Karbon monoksit do al gaz n tam yanmamas (yeterli oksijen olmamas ndan) sonucunda ortaya ç kmaktad r. Karbonun tam yanmad ara yükseltgenme basama ndaki karbon monoksit gaz indirgendir ve tepkime vermeye yatk nd r. Ayr ca canl larda solunum s ras nda akci erlere al n rsa oksijenden daha fazla (yaklafl k 250 kat daha fazla) hemoglobine ba lanarak kan ve kalbin oksijensiz kalmas yla zehirlenmeler sonucu canl n n ölümüne sebep olur. Yak tlardaki karbonun tam yanmamas sonucu karbon monoksit halinde at lmas sa l tehdit ederek ölümlere sebep olmaktad r. Tam yanma sonucu; C + O 2 CO 2 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O C 3 H 8 + 5O 2 3CO 2 + 4H 2 O tepkimeleri gere i karbon dioksit (CO 2 ) oluflur. Tam yanma gerçekleflmedi inde ise; C + 1 / 2 O 2 CO CH / 2 O 2 CO + 2H 2 O C 3 H / 2 O 2 3CO + 4H 2 O tepkimeleri gere i karbon dioksit yerine karbon monoksit oluflur. Yukar da verilen kimyasal tepkimelerle organik yak tlar n yanmas sonucu yanma ortam nda yeteri kadar oksijen olmazsa, karbon dioksit yerine çok daha zehirli olan karbon monoksit aç a ç kar. Ortamda fazla miktarda olan karbon monoksit kandaki hemoglobine ba l oksijen ile yer de ifltirir ve böylece kan n oksijen tafl mas engellenir. Son y llarda karbon monoksit zehirlenmeleri ile ilgili birçok haber ç km flt r y l Aral k ay nda y lbafl akflam Ankara da meydana gelen karbon monoksit zehirlenmesi sonucunda 7 üniversite ö rencisi yaflam n kaybetmifltir. Bu olay sonunda yetkililer taraf ndan ö rencilerin kald dairede zehirli ve tam yanmayan gazlar tahliye etmek için bulunmas gereken havaland rma bacas n n, baca ile ba lant s n sa layan borunun delik oldu u aç klanm flt r. Ölümlerin nedeninin oldukça zehirli olan ve kandaki hemoglobin molekülüne ba lanarak oksijen tafl mas n engelleyen ve do al gaz n yukar da da de inildi i gibi tam yanmamas sonucu oluflan CO gaz zehirlenmesi oldu u da yetkililerce belirtilmifltir. Kaynaklar: Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. b Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümünü ve Uçucu Bir S v n n Mol Kütlesinin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. d Yan t n z yanl fl ise Girifl bölümünü yeniden gözden geçiriniz. 3. d Yan t n z yanl fl ise Charles ve Gay-Lussac Yasalar : Gaz n Sabit Bas nçta Hacim-S cakl k ve Sabit Hacimde Bas nç-s cakl k liflkisi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. a Yan t n z yanl fl ise Charles ve Gay-Lussac Yasalar : Gaz n Sabit Bas nçta Hacim-S cakl k ve Sabit Hacimde Bas nç-s cakl k liflkisi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 5. e Yan t n z yanl fl ise Charles ve Gay-Lussac Yasalar : Gaz n Sabit Bas nçta Hacim-S cakl k ve Sabit Hacimde Bas nç-s cakl k liflkisi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 6. c Yan t n z yanl fl ise Bir Gaz n Molar Hacminin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. a Yan t n z yanl fl ise Bir Gaz n Molar Hacminin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. d Yan t n z yanl fl ise Uçucu Bir S v n n Mol Kütlesinin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. d Yan t n z yanl fl ise Uçucu Bir S v n n Mol Kütlesinin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. a Yan t n z yanl fl ise Uçucu Bir S v n n Mol Kütlesinin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz.

147 6. Ünite - Gazlar ve S v lar 137 S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 1 atm P= 730 Torr 760 Torr = 096, 053 atm 1 atm P= 730 Torr Pa 760 Torr 1 atm = 97325, 3 Pa 1 atm 1, b P = 730 Torr 760 Torr ar 1 atm = 0, bar 1 atm Nm P= 730 Torr 760 Torr 1 atm 2 P= 97325, 3 N m S ra Sizde 4 V = 1,0 L m = 1,2 g T = = 373 K R = 0,082 L atm mol 1 K 1 MK =? g mol 1 Eflitlik (6.13) den mol kütlesi; 1 atm P = 1162 torr = 15, 3 atm 760 torr m R T MK = P V 1 1 (, 12g) ( 0, 082 Latmmol K ) ( 373 K) = (, 153atm) ( 1, 0 L) 1 MK = 24 g mol S ra Sizde 2 mol Ar nar = (20 g Ar) 1 = 0,5 mol Ar 40 gar T 1 = = 293 K V = 12 L P 1 = 1 atm P 2 = 2 atm T 1 =? Eflitlik (6.8) den s cakl k; P1 P2 P2 T1 ( 2 atm) ( 293 K) = T2 = = T1 T2 P1 1 atm T 2 = 586 K = = 313 C olarak hesaplan r. S ra Sizde 3 P = 760 mmhg m = 1,6 g MK = 32,0 g mol 1 T = 298 K R = 0,082 L atm mol 1 K 1 V =? L Eflitlik (6.13) den hacim; PV n R T V n R = = T P (, 16gO2) 1 mol O 2 (, 32, go2 V = ( 760 mmhg) V = 122, L 1 Latm mol K 1 ) ( 298 K) 1 atm 760 mmhg olarak hesaplan r. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Bettelheim, F.A. and Landesberg, J.M. (2000). Laboratory Experiments for General, Organic, and Biochemistry (4th ed.). ABD: Brooks Cole. Bilgiç, O., Ünal, P. ve Gürbüz, E. (1986). Genel Kimya Laboratuvar Teksiri. Eskiflehir: Anadolu Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Yay nlar. Chang, R. (2007). Chemistry (8th ed.). Boston: McGraw-Hill Higher Education. Erdik, E. ve Sar kaya, Y. (2005). Temel Üniversite Kimyas. Ankara: Gazi Kitabevi. Eriflim Tarihi: 04/06/ Eriflim Tarihi: 25/05/ Eriflim Tarihi: 04/06/ Eriflim Tarihi: 25/05/2009. Mortimer, C.E. (1997). Temel Üniversite Kimyas. Çev. T. Alt nata (Ed.). stanbul: Ça layan Kitabevi. bulunur.

148 7K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Kat ve s v lardan çözelti, deriflik çözeltilerden de seyreltik çözelti haz rlayabilecek, Tuzlar n çözünürlü ünü tayin edebilecek ve s cakl n çözünürlü e etkisini inceleyebilecek, Asit içeren bir örnekteki asit miktar n volumetrik yöntemle tayin edebilecek, Uçucu olmayan bir kat n n yaklafl k mol kütlesini donma noktas alçalmas yöntemiyle belirleyebilecek, Spektrofotometrik yöntemle bir tepkimenin denge sabitini hesaplayabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Çözelti Çözücü Çözünen Deriflim Çözünürlük Molarite Yüzde deriflim Molalite Titrasyon Eflde erlik noktas Kolligatif özellikler Kompleks bileflik Spektrofotometre çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Çözeltiler ÇÖZELT LERLE LG L TEMEL KAVRAMLAR ÇÖZELT HAZIRLAMA DENEY TUZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜ ÜNÜN TAY N VE SICAKLI IN ÇÖZÜNÜRLÜ E ETK S AS T-BAZ T TRASYONU DONMA NOKTASI ALÇALMASI YÖNTEM LE MOL KÜTLES TAY N SPEKTROFOTOMETR K YÖNTEMLE DENGE SAB T N N BEL RLENMES

149 Çözeltiler ÇÖZELT LERLE LG L TEMEL KAVRAMLAR ki veya daha fazla say da maddenin bir kurala uymaks z n biraraya gelerek oluflturdu u sisteme kar fl m denir. Kar fl m oluflturan her bir maddeye de bileflen ad verilir. Bileflenler kat, s v veya gaz olabilir. Günlük yaflant m zda kulland m z eflyalar birer kar fl md r. Çevremizde do al olarak gördü ümüz maddelerden; hava, su ve toprak birer kar fl md r. Kar fl mlar oluflturan bileflenlerin birbirlerine göre ba l miktarlar çok farkl oranlarda olabilir. Kimyac n n görevlerinden biri de kar fl mlar oluflturan bu bileflenlerin nicelik ve nitelik olarak kimyasal tayinlerini yapmakt r. Yo unluk, bas nç, s cakl k, deriflim, dielektrik sabiti ve k r lma indisi gibi fliddet özelliklerinin çözeltinin her noktas nda ayn oldu u sistemlere faz denir. Tek fazl kar fl mlara homojen kar fl m (çözelti), çok fazl kar fl mlara ise heterojen kar fl m ad verilir. Bu ünite kapsam nda homojen kar fl mlar olan çözeltileri inceleyece iz. Çözelti, çözücü ve çözünen diye adland rd m z iki bileflenden oluflur. Çözücü, çözeltinin miktarca fazla olan ya da fiziksel halini (kat, s v ve gaz) belirleyen bileflenidir. Çözünen ise çözücüye göre az oranda bulunan çözelti bileflenidir. Bu adland rmalar tamam yla keyfidir ve baz durumlarda çözücü olan daha az veya çözünen maddeler aras ndaki kütlesel oran çok az olabilir. Gaz çözeltileri buna örnek olarak verilebilir. En s k kulland m z çözeltiler s v çözeltiler olsa da, kat ve gaz çözeltiler de bulunmaktad r. Çizelge 7.1 de çözelti kar fl mlar na baz örnekler verilmektedir. Homojen kar fl mlar çözelti olarak adland r l r. Çözelti, çözücü ve çözünen olmak üzere iki bileflenden oluflur. Çözelti türü Gaz çözeltiler: Hava Doğal gaz Sulu Çözeltiler: Sirke Deniz suyu Soda Katı Çözeltiler: Sarı pirinç Lehim Palladyum-hidrojen Bileşenler O 2, N 2 ve diğer gazlar CH 4, C 2 H 6 ve diğer gazlar H 2 O, HC 2 H 3 O 2 (asetik asit) NaC1, H 2 O ve diğer bileşenler H 2 O, CO 2, C 12 H 22 O 11 (şeker) ve diğerleri Cu, Zn Sn, Pb Pd-H 2 Çizelge 7.1 Çözelti kar fl mlar na baz örnekler

150 140 Kimya Laboratuvar Teknikleri NTERNET Çözeltilerle ilgili olarak ve adreslerinden de yararlanabilirsiniz. Çözünme Moleküller aras etkileflimler çözünmede önemli rol oynarlar. Bu etkileflim türleri; iyon-iyon, iyon-dipol, dipol-dipol, indüklenmifl dipol-iyon, indüklenmifl dipol-dipol ve indüklenmifl dipol-indüklenmifl dipol etkileflimi fleklinde s n fland r l rlar. Genel Kimya dersi kapsam nda bu konular ayr nt l olarak incelenecektir. Temel olarak çözünme, bir maddenin baflka bir madde içinde homojen olarak da lmas fleklinde tan mlanabilir. Bu da l mda moleküller aras etkileflimler rol oynar. Kovalent ba l (apolar) moleküller aras etkileflim kuvvetleri sadece London kuvvetleri olarak bilinir. yonik ve polar kovalent ba lara (polar) sahip moleküller aras ndaki etkileflimler iyon-iyon, iyon-dipol, dipol-dipol etkileflimleridir. Polar ve apolar moleküller genellikle birbirleriyle kar flmazlar, yani çözünme olay çok düflük oranlarda gerçekleflir. Örne in; apolar yap l karbon tetraklorür, oldukça polar olan su içinde neredeyse hiç çözünmez. Bunun temel sebebi, su molekülleri aras ndaki etkileflimin çok kuvvetli olmas nedeniyle apolar yap l CCl 4 moleküllerinin bu etkileflimleri yenerek su molekülleri aras na girmeyi baflaramamas d r. Su ve CCl 4 molekülleri iki ayr faz halinde kal r, yo unlu u daha fazla olan CCl 4 alt fazda, su ise üst fazda yer al r. Apolar yap l iyot molekülü karbon tetraklorür ile kar flt r ld nda, çözünme gerçekleflir. Burada, iyot molekülleri aras ndaki etkileflim türü CCl 4 molekülleri aras ndaki etkileflim türüne benzer ve enerji bak m ndan birbirine yak nd r. Böylece, iyot molekülleri CCl 4 molekülleri aras ndaki etkileflimi yenerek CCl 4 molekülleri aras na girmeyi baflar r ve homojen da l m gerçekleflir, yani çözünür. yonik ve polar kovalent yap l bileflikler polar s v larda (su gibi) iyi çözünürler. yonik yap l maddelerde iyonlar, polar kovalent yap l maddelerde ise oluflmufl dipoller, polar yap l su molekülleri ile elektrostatik etkileflime girerek çözünmeyi gerçeklefltirir. Yap dan ayr lan iyonlar, çözücü molekülleri ile iyon-dipol etkileflimi sonucu çözücü molekülleri ile çevrilirler. Bu olaya solvatasyon denir. Çözücü su oldu unda bu ifllem hidratasyon olarak adland r l r. Çözeltide bulunan bütün iyonlar solvatasyona u rar ve böylece çözelti içerisinde k smen kararl hale gelirler. Çözünme olay nda temel olarak iki faktör etkilidir. Birincisi, enerjidir ve çözünme olay n n endotermik mi yoksa ekzotermik mi oldu unu aç klar. kincisi, kendili inden olan bütün do al olaylarda gözlenen düzensizli e (entropi) do ru olan e ilimdir. Kat halde düzenli bir flekilde dizilmifl molekül veya iyonlar n, çözünme olay ile düzeninin bozulmas sa lan r. Bu nedenle düzensizli in artmas daima çözünme olay n destekler ve çözünme ifllemi enerji bak m ndan endotermik olsa bile, sistemin düzensizli indeki art fl çözünmeyi artt r r. Çözünürlü e Etki Eden Faktörler Çözünürlük, belli bir s cakl kta, belirli bir miktar çözücüde ne kadar maddenin çözünebilece ini gösteren bir ölçü olarak tan mlan r. Maddelerin çözünürlü üne etki eden iki ana faktör s cakl k ve bas nçt r. Bunlar n yan s ra çözünürlü ü; ortak iyon, yabanc iyon, hidrojen iyon deriflimi (ph) ve kompleksleflmede etkiler. S cakl n maddelerin çözünürlü üne etkisi doymufl bir çözelti haz rlan rken al nan veya verilen s ya ba l d r.

151 7. Ünite - Çözeltiler 141 Dengede olan doymufl çözeltinin s cakl artt r l rsa denge hangi yöne kayar? Ço u iyonik bileflikler s alarak çözünür. Is alarak çözünen maddelerin doygunlu a yak n olduklar nda çözünürlükleri s cakl n artmas yla artar, fakat pek çok iyonik yap l bilefli in sonsuz seyreltik çözeltilerinin çözünme s s ekzotermik olsa da, ayn bilefli in doygunlu a yak n çözeltilerinde d flar dan s alarak çözünme gerçekleflir. Is alarak çözünen bir madde için çözünürlük dengesi afla daki gibi yaz labilir. Enerji + çözünen + çözücü doymuş çözelti 1 SIRA S ZDE Bu denge için Le Chatelier ilkesi gere i s cakl n artmas çözünürlü ü artt r r, s cakl n düflmesi ise çözünürlü ü azalt r. Baz çözeltiler oluflurken çevreden s al r (endotermik), baz lar da çevreye s verir (ekzotermik). Çözünme entalpisi H ç olarak bilinen bu s kalorimetre kab yla deneysel olarak ölçülebilir. Çözünme olay n basit olarak üç basamakl bir ifllem olarak düflünülebilir. Birinci basamakta çözücü moleküllerinin birbirinden uzaklaflarak çözünen moleküllere yer açmas d r ve bu olay enerji gerektirir. kincisi çözünen moleküllerin de çözücünün açt bu boflluklar doldurmak için birbirlerinden ayr lmalar gerekir. Bu olay da enerji gerektirir. Böylece bu iki aflamada, toplam enerji de iflimi s f rdan büyük ( H>0) olur. Son aflamada çözücü ve çözünen molekülleri etkileflerek birbirlerine yaklafl rlar ve olay s ras nda enerji aç a ç kar ( H<0). Çözünme entalpisi bu üç olay n entalpi de iflimleri toplam ndan oluflur. Bu toplam enerji negatif veya pozitif olabilir. Bu üç olay afla daki gibi özetlenebilir. Çözünme olay, çözücü moleküllerinin birbirinden uzaklaflmas, çözünen moleküllerinin birbirinden uzaklaflmas ve çözücüçözünen moleküllerinin birbirini çekmesi fleklinde üç basamakta gerçekleflir. Saf çözücü ayr lm fl çözücü molekülleri H 1 >0 Saf çözünen ayr lm fl çözünen molekülleri H 2 >0 Ayr lm fl çözücü + çözünen molekülleri çözelti H 3 <0 Saf çözücü + saf çözünen çözelti H ç = H 1 + H 2 + H 3 Kat ve s v maddelerin çözünürlüklerine bas nc n etkisi ihmâl edilebilecek kadar azd r. Ancak gaz içeren bir çözeltide, bas nc n artmas veya azalmas çözünürlü ü önemli ölçüde etkiler. Sadece seyreltik çözelti ve düflük bas nçlarda geçerli olan Henry Yasas, belirli bir miktar s v da sabit s cakl kta çözünmüfl gaz miktar - n n, gaz n çözelti üzerindeki k smi bas nc ile orant l oldu unu ifade eder. Afl r derecede çözünen gazlar genellikle, çözücü molekülleri ile kimyasal tepkimeye girdiklerinden Henry Yasas na uymazlar. Çözelti Deriflimleri Çözeltinin birim hacminde veya çözücünün birim kütlesinde çözünen madde miktar na deriflim denir. Çözünen maddenin derifliminin düflük oldu u çözeltilere seyreltik çözelti, yüksek oldu u çözeltilere deriflik çözelti denir. Çözücünün çözelti ile doydu u andaki deriflimi çözünürlü üne eflit olur. Bu tür çözeltilere doymufl çözeltide denir. Di er bir deyiflle, doymufl çözelti; belirli bir s cakl kta verilen çözücüde bir kat n n çözünebilen maksimum miktar d r. Deriflim; çözeltinin birim hacminde veya kütlesinde çözünen madde miktar d r. Seyreltik çözelti; çözünen derifliminin düflük oldu u, deriflik çözelti ise çözünen derifliminin yüksek oldu u çözeltilerdir.

152 142 Kimya Laboratuvar Teknikleri Çözeltiler; doymufl, doymam fl ve afl r doymufl olmak üzere üç flekilde s n fland r l rlar. En çok kullan lan deriflim türleri; kütle yüzdesi, mol kesri, molarite ve molalitedir. Kütle yüzdesi; çözünen madde kütlesinin çözelti kütlesine oran n n 100 ile çarp lmas d r. D KKAT Doymam fl çözelti, çözebilme gücünden daha az miktarda madde çözünmüfl çözelti olarak tan mlan r. Afl r doymufl çözelti ise, doymufl çözeltide var olandan daha fazla çözünmüfl madde içeren çözelti fleklinde tan mlan r. Bu tür çözeltiler karars zd r ve zamanla çözünen maddenin bir k sm çökelek halinde veya kristal halinde ayr fl r. Bu iflleme kristallendirme denir. Kristallendirme, çözünen maddenin çözeltiden ayr larak kat hale geçmesidir (Kristallendirme ile ilgili olarak daha detayl bilgi için Ünite 3 e bak n z.). Bir çözelti içindeki çözünenin deriflimi kimyac lar taraf ndan birkaç farkl yolla ifade edilmektedir. Burada en çok bilinen dört farkl deriflim türünü inceleyece iz. Bunlar; kütle yüzdesi, mol kesri, molarite ve molalitedir. Kütle Yüzdesi (%) Çözünen madde kütlesinin çözeltinin kütlesine oran n n 100 kat na kütle yüzdesi denir. Sodyum klorürün %5 lik çözeltisi 5 g çözünen (NaCl) ve 95 g çözücü (H 2 O) içerir. Hacim yüzdesi çok nadir kullan l r. Baflka bir ifade kullan lmad sürece yüzde olarak verilen deriflim kütle yüzdesini ifade eder. Kütle yüzdesi afla daki eflitlikle ifade edilir. Ayr tür büyüklüklerin birbirine oran oldu u için, kütle yüzdesinin birimi yoktur. veya Katının kütlesi Katının kütle yüzdesi = Katının k 100 Katının kütle yüzdesi = kütlesi + Çözücünün kütlesi Katının kütlesi 100 Çözeltinin kütlesi (Eflitlik 7.1) fleklinde ifade edilir. ÖRNEK 7.1 0,540 g l k NaCl örne i 50 g suda çözünüyor. Bu çözeltide NaCl ün kütle yüzdesi nedir? Çözüm: NaCl ün kütle yüzdesi Eflitlik (7.1) kullan larak; Katının kütlesi 0,540 g NaC l'ün kütle yüzdesi = 100 = 100 Çözeltinin kütlesi 0, g NaCl ün kütle yüzdesi = 1,07 fleklinde hesaplan r. SIRA S ZDE 2 Mol kesri; bir çözeltideki bileflenlerden birisinin mol say s n n, çözeltiyi oluflturan türlerin mol say lar n n toplam na oran d r. 5,6 g l k naftalin (C 10 H 8 ) kat s 75 g benzen (C 6 H 6 ) çözücüsünde çözünüyor. Oluflan çözeltide naftalinin kütle yüzdesi nedir? Mol Kesri (X) Bir çözeltide herhangi bir bileflenin mol say s n n, çözeltideki bütün maddelerin mol say lar toplam na oran na o bileflenin mol kesri denir. Örne in; üç bileflenli bir sistemde, A bilefleninin mol kesri X A ile gösterilir ve flöyle ifade edilir.

153 7. Ünite - Çözeltiler 143 A'nın mol sayısı A bileşenin mol kesri = X A = Tüm bileşenlerin toplam mol sayısı = na n A + n B + n C A bileşeninin mol kesri = X A = na n A + n B + nc (Eflitlik 7.2) Burada; n A, n B, n C,... A, B ve C bileflenlerinin mol say lar d r. Bir çözeltideki bütün bileflenlerin mol kesirlerinin toplam bire eflittir. 1 = X A +X B +X C +... (Eflitlik 7.3) Ayn tür iki büyüklü ün birbirine oran oldu u için mol kesrinin birimi yoktur. Bir gaz çözeltisi 2,0 g N 2 ve 4,0 g O 2 gazlar ndan oluflmaktad r. Çözeltideki N 2 ve O 2 nin mol kesirlerini hesaplay n z. Çözüm: Önce çözeltiyi oluflturan her bir bileflenin mol say lar hesaplan r ve sonra mol kesirleri bulunur. 1 mol N n N = 2,0 g N 2 2 = 0,071 mol N g N 2 ÖRNEK 7.2 D KKAT no 2 2 n = 4,0 g N nn2 X N = 2 n + n N 2 2 O mol O 2 = 0,125 mol O 32 g O 0,071 = X N = 0, ,125 2 = 0,362 O 2 X = O n O 2 n + n N 2 2 = 0,125 0, ,071 X = 0,638 O 2 10,0 ml etil alkol (C 2 H 5 OH) (d=0,789 g ml 1 ), suda çözülüp, hacmi 100,0 ml ye tamamlan yor ve yo unlu u 0,982 g ml 1 olan etil alkol-su çözeltisi haz rlan yor. Haz rlanan bu çözeltideki suyun mol kesri nedir? (C 2 H 5 OH= 46,07 g mol 1, H 2 O= 18,02 g mol 1 ) 3 SIRA S ZDE Molarite (M) Bir litre çözeltide çözünen maddenin mol say s molarite olarak tan mlan r ve M (molar) simgesi ile gösterilir. Molaritenin birimi mol L 1 dir. Örne in; 5 M l k potasyum klorür çözeltisi (KCl), 5 mol KCl tart l p suyla hacmi bir litreye tamamlanarak haz rlan r. Böylece 5 M l k çözeltinin bir litresinde 5 mol, 500 ml de 2,5 mol çözünen madde bulundu unu söyleyebiliriz. ( ) Molarite (M) = Çözünen maddenin mol sayısı Çözeltinin litre olarak hacmi = n mol V litre ( ) Molaritenin çözeltinin toplam hacmine ba l oldu una dikkat edilmelidir. (Eflitlik 7.4) Genellikle çözeltinin toplam hacmi bileflenlerin saf haldeki hacimleri toplam ndan büyük veya küçük olabilir. Bu yüzden molar çözeltiler, hacmi kesin olarak bi- Molarite; bir litre çözeltide çözünen maddenin mol say s d r. D KKAT

154 144 Kimya Laboratuvar Teknikleri Laboratuvarlarda yüksek deriflimlerde haz rlanan çözeltiye stok çözelti denilmektedir. Seyreltik çözeltiler bu tür stok çözeltilerden haz rlanmaktad r. ÖRNEK 7.3 linen balon joje ad n verdi imiz boynu ince ve alt düz cam balonlarda haz rlan r. Çözelti haz rlan rken, çözünen madde kat ise gerekli miktar tart l p balon jojeye konur ve üzerine bir miktar çözücü eklenerek kat n n çözünmesi sa lan r. Sonra da balon joje boynundaki çizgiye kadar çözücü ile tamamlan r. Çözelti hacmine ba l deriflim türlerinin sak ncas ; s cakl kla s v çözeltilerin büzülme ve genleflmesinden kaynaklanan deriflim de iflmesidir. Bu nedenle hassas çal flmalarda çözeltiler, sabit s cakl klarda ve bu s cakl klara göre kalibre edilmifl balon jojelerde haz rlan r. Laboratuvarda s k s k kullan lan çözeltiler deriflimleri yüksek oranda haz rlan rlar ve stok çözelti denen bu çözeltilerden yararlanarak da daha seyreltik çözeltiler haz rlan r. 2,5 M 200 ml NaCl çözeltisi haz rlamak için kaç gram NaCl gerekir? Çözüm: Eflitlik (7.4) kullan larak molarite; Molarite(M) = n 1 n 2,5 mol L = n = 0, 5 mol NaCl V 0, 2 L fleklinde hesaplan r. Gereken NaCl ün kütlesi; 58,5 g 0,5 mol NaCl = 29,3 g NaCl 1 mol NaCl olarak bulunur. ÖRNEK 7.4 a. Yo unlu u 1,22 g ml 1 olan ve kütlece %37 HCl içeren deriflik HCl nin molaritesi nedir? b. 100 ml 2,0 M HCl çözeltisi haz rlamak için gerekli deriflik HCl hacmini hesaplay n z. Çözüm: Çözeltinin 1 litresinin kütlesi, bilinen yo unlu u yard m yla bulunur. Yüzde bilefliminden hesaplanan miktardan da çözeltideki saf HCl kütlesi hesaplan r. Bulunan HCl in kütlesi mol say s na çevrilir. a. 1,22 g çözelti? mol HCl = 1000 ml çözelti 1 ml = 12,37 mol HCl Yukar daki ifllemin sonucuna göre; 1 litre çözeltide 12,37 mol HCl bulundu undan çözeltinin molaritesi 12,37 M olur. 37,0 g HCl b. Bir çözelti örne indeki çözünen maddenin mol say s, çözeltinin molaritesi (M 1 ) ile hacmi (V 1 = litre) çarp larak bulunabilir. Çözünen maddenin mol say s = M 1 V 1 dir. Çözelti farkl bir hacme seyreltildi inde (V 2 ) çözünen maddenin mol say s de iflmeyece inden, yeni oluflan çözelti deriflimi (M 2 ) dir. Buradan elde edilen mol say s, bafllang çtaki mol say s na eflit olacakt r. Bu durumda; M 1 V 1 = M 2 V 2 (Eflitlik 7.5) eflitli i yaz labilir. Eflitlik (7.5) kullan larak gerekli deriflik HCl hacmi; 1 mol HCl i 36,5 g HCl

155 7. Ünite - Çözeltiler 145 Eflitlik (7.5) in her iki yan ndaki hacim birimlerinin ayn olmas gerekti i unutulmamal d r. M 1 V 1 = M 2 V 2 V 1 12,37 M = 100 ml 2,0 M V 1 = 16,17 ml olarak hesaplan r. stenen çözeltiyi haz rlamak için; deriflik HCl çözeltisinden 16,17 ml al narak su ile hacmi 100 ml ye tamamlanmal d r. Molalite (m) Molalite; 1 kg çözücüde çözünmüfl çözünen maddenin mol say s olarak tan mlan r ve k saca m harfiyle gösterilir. Örne in; 1 m glikoz (C 6 H 12 O 6 ) çözeltisi, 1 mol glikozun (300 g) 1000 g suda çözülmesiyle haz rlan r. Her biri 1000 g su içeren farkl maddelerin ayn molaliteye sahip çözeltilerinin hacimleri farkl olabilir, yani molal çözeltilerin son hacimleri önemli de ildir. Bununla birlikte bu çözeltilerde çözünen maddelerin ve çözücülerin mol kesirleri ayn d r. Uzun süreli saklanacak çözeltilerin derifliminin molalite olarak haz rlanmas daha faydal d r. Molalite, çözeltinin toplam hacminden ve s cakl ktan ba ms zd r. Molalite (m) = Çözünen maddenin mol sayısı (mol) Çözücünün kütlesi (kg) 1,00 m sulu çözeltide çözünen ve çözücünün mol kesirleri nedir? (Eflitlik 7.6) Çözüm: Suyun mol kütlesi 18,02 g mol 1 dir. Öncelikle 1000 g suyun mol say s n hesaplan r. 1 mol H O? mol H2O = 1000 g H2O 2 18,02 g H2O = n kg çözücü = 55,5 mol H O 2 Molalite; 1 kg çözücüde çözünmüfl maddenin mol say s d r. D KKAT D KKAT ÖRNEK m sulu çözeltide; n Bu verilerden yararlanarak mol kesirleri; X = n çözünen n n X HO= 2 n = 1,0 mol n = 55,5 mol n çözünen HO 2 toplam =56,5 mol çözünen HO toplam toplam fleklinde hesaplan r. 2 = 55,5 56,5 = 1,00 56,5 X HO çözünen X = 0,982 = 0,018 Yo unlu u 1,14 g cm 3 olan %25 lik H 2 SO 4 çözeltisinin; a. molaritesi, b. molalitesini hesaplay n z. 2 4 SIRA S ZDE

156 146 Kimya Laboratuvar Teknikleri ÇÖZELT HAZIRLAMA DENEY Çözelti Haz rlama deneyinde önce kat ve s v lardan çözelti ve sonra da deriflik çözeltiden seyreltik çözelti haz rlanacakt r. K T A P Çözelti konusunu daha iyi kavrayabilmek için Ed. H. Türk ün Genel Kimya kitab nda Hayrettin Türk taraf ndan yaz lm fl olan Çözeltilerin Fiziksel Özellikleri bafll ndaki Ünite 8 i inceleyebilirsiniz. D KKAT Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Çözelti Haz rlama deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. CaCl 2 (Kalsiyum klorür) Deriflik H 2 SO 4 (Sülfürik asit) Balon joje Dereceli silindir Huni Cam çubuk (baget) Pipet Puar Spatül Terazi Deneyin Yap l fl Çözelti Haz rlama deneyi için deneysel bölümde s ras yla % 10 luk kalsiyum klorür (CaCl 2 ) çözeltisi, 0,1 M l k kalsiyum klorür (CaCl 2 ) ve 0,1 M lik H 2 SO 4 çözeltisi haz rlanacakt r. A- % 10 luk Kalsiyum Klorür (CaCl 2 ) Çözeltisinin Haz rlanmas : 1. Kütlece %10 luk 50 g CaCl 2 çözeltisi haz rlamak için gerekli olan CaCl 2 ve su miktarlar hesaplan r. 2. Hesaplanan CaCl 2 kütlesi temiz ve kuru bir ka da hassas bir flekilde terazi kullan larak tart l r. 3. Tart lan CaCl 2 kat s 100 ml lik bir behere dikkatlice boflalt l r ve üzerine hesaplanan miktarda saf su bir pipet yard m yla eklenir. Baget ile kar flt rarak kat n n tamam n n çözünmesi sa lan r ve kuru bir flifleye haz rlanan çözelti aktar l r ve etiketlenir. B- 0,1 M l k Kalsiyum Klorür (CaCl 2 ) Çözeltisinin Haz rlanmas : ml 0,1 l k CaCl 2 çözeltisi haz rlamak için gerekli CaCl 2 tuzunun miktar hesaplan r. 2. Hesaplanan CaCl 2 kütlesi temiz ve kuru bir ka da hassas olarak tart l r. 3. Tart lan tuz bir huni yard m yla 100 ml lik balon jojeye aktar l r. 4. Balon jojeye az miktar su eklenip çalkalayarak kat n n tamamen çözünmesi sa lan r. 5. Çözünme ifllemi tamamlan nca balon jojenin ölçek çizgisine yaklaflana kadar saf su eklenir ve çözeltinin oluflturdu u menisküsün taban ölçek çizgisi ile ayn hizaya gelene kadar bir pipet yard m yla damla damla su ekleme ifline devam edilir. 6. Balon jojenin kapa s k ca kapat l p, birkaç kez alt üst edilerek, çözeltinin iyice kar flmas sa lan r. Balon joje etiketlenerek saklan r.

157 7. Ünite - Çözeltiler 147 C- 0,1 M l k H 2 SO 4 Çözeltisinin Haz rlanmas : 1. Deriflik H 2 SO 4 çözeltisinin kab üzerinde yaz l olan mol kütlesi, yüzdesi ve yo unluk bilgileri kullan larak çözeltinin molaritesi hesaplan r ml 0,1 M l k H 2 SO 4 çözeltisini haz rlamak için gereken deriflik H 2 SO 4 çözeltisinin hacmi hesaplan r. Hesaplar n z laboratuvar sorumlusuna denetlettiriniz ml lik balon jojeye, bir miktar saf su huni yard m yla eklenir. Gerekli miktardaki deriflik asit çözeltisinden ucuna puar tak lm fl pipet kullanarak al n r ve damla damla balon jojedeki suyun üzerine eklenir ve balon joje çalkalanarak kar flt r l r. Sonuçlar ve Yorum Haz rlanan 0,1 M lik H 2 SO 4 çözeltisinin molalitesini ve yo unlu unu hesaplay n z. TUZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜ ÜNÜN TAY N VE SICAKLI IN ÇÖZÜNÜRLÜ E ETK S Bir maddenin belirli bir çözücü içinde çözünürlü ü, belirli bir s cakl kta ve 100 gram çözücüde çözünen maddenin miktar olarak tan mlan r. Bir maddenin çözünürlü ü çeflitli yöntemlerle belirlenebilir. Bunlar; kütle (gravimetrik), hacim (volumetrik) ve elektrokimyasal ölçüm (elektrometri) yöntemleridir. 1. Kütle Ölçüm Yöntemi (Gravimetrik): Çözünürlü ü belirlenecek maddenin doygun çözeltisi tart l r ve çözücü buharlaflt r larak geriye kalan art k kurutulup tart l r ve çözünürlük bulunur. En basit yöntemdir, ancak uzun zaman gerektirdi inden fazla tercih edilmez. 2. Hacim Ölçüm Yöntemi (Volumetrik): Belirli bir miktar doygun çözeltideki çözünmüfl maddenin miktar, ayar yap lm fl (standardize edilmifl) baflka bir çözelti ile titrasyon yap larak bulunur. 3. Elektrokimyasal Ölçüm Yöntemi (Elektrometri): Çözünen madde miktar n n di er yöntemlerle ölçülemeyecek kadar düflük olmas halinde uygulanabilen hassas bir yöntemdir. Is alarak çözünen maddelerde çözünürlük s cakl k art fl ile artar, s vererek çözünen maddelerde ise s cakl k art fl ile çözünürlük azal r. Çözücü-çözünen dengesinin olufltu u durumda Le Chatelier ilkesi gere i s cakl k etkisi incelenir. Çözünürlük konusunu daha iyi kavrayabilmek için Ed. H. Türk ün Genel Kimya kitab ndaki (2009) Hayrettin Türk taraf ndan yaz lm fl olan Çözeltilerin Fiziksel Özellikleri bafll ndaki Ünite 8 i inceleyebilirsiniz. Bir maddenin çözünürlü ü ço unlukla kütle (gravimetrik), hacim (volumetrik) ve elektrokimyasal ölçüm (elektrometri) yöntemleriyle belirlenir. K T A P Tuzlar n Çözünürlü ünün Tayini ve S cakl n Çözünürlü e Etkisi deneyinde, önce tuzlar n çözünürlü ü tayin edilecek, daha sonra da s cakl n çözünürlü e etkisi incelenecektir. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Tuzlar n Çözünürlü ünün Tayini ve S cakl n Çözünürlü e Etkisi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. D KKAT

158 148 Kimya Laboratuvar Teknikleri Amonyum klorür (NH 4 Cl) Kalsiyum klorür (CaCl 2 ) Sodyum klorür (NaCl) Potasyum nitrat (KNO 3 ) Kar flt rma teli Beher Pipet Termometre Spatül Terazi T pa fiekil 7.1 Tuzlar n çözünürlü ünün tayini ve s cakl n çözünürlü e etkisi deneyi için kurulan deney düzene i. Deney Düzene i Tuzlar n Çözünürlü ünün Tayini ve S cakl n Çözünürlü e Etkisi deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 7.1 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. Çözünürlük deney düzene inde kullan lacak deney tüpü kurutularak kütlesi tart l r ve not edilir. 2. Tuzlardan biri seçilerek yaklafl k 5 g tart l r ve havanda kar flt r larak toz haline getirilir. Bu maddeden 2 g tart larak, önceden tart lm fl olan (1. basamakta) deney tüpüne boflalt l r. 3. fiekil 7.1 de gösterilen deney düzene i kurulur. Deney tüpünün a z iki delikli mantar bir t pa ile kapat larak, deliklerden birine termometre, di erine ise kar flt rma teli geçirilir. Termometrenin tüpün taban na de memesi sa lan r ve kar flt rma telinin ucundaki halkan n içinden geçirilerek kolay hareket edebilecek flekilde ayarlan r. 4. Kat madde konulan deney tüpünün içindeki madde+su seviyesi, beher içindeki suya tamamen girecek flekilde ayarlan r. Beher içindeki suyun s nmas için Bunzen beki yak l r ve suyun s nmas beklenir. 5. Bak r tel afla yukar oynat larak deney tüpündeki kat n n kar flmas sa lan r ve tuzun tamam çözünene kadar kar flt rmaya ve s tmaya devam edilir. Befl dakika sonra hala çözünmeyen kat var ise, deney tüpüne 1 ml daha su eklenir ve çözünme ifllemi tamamlanana kadar kar flt r l r. 6. Tam çözünme gerçekleflince, deney tüpü su banyosundan ç kar l r ve so umaya b rak l r. So uma ifllemi s ras nda tüp dikkatlice gözlenerek tam kristallenmenin bafllad s cakl k, çözeltinin doygunluk s cakl olarak not edilir. 7. So utulan tüpe 1 ml daha saf su eklenir ve 4., 5. ve 6. basamaklardaki ifllemler aynen tekrarlan r basamaktaki ifllem en az 6-7 kez tekrarlanarak çözeltinin doygunluk s - cakl klar belirlenir. 9. Elde edilen veriler kullan larak her doygunluk derecesi için kullan lan toplam su ve tuz (çözünen madde) miktarlar belirlenir. 100 gram suda çözünen madde miktar olarak hesaplama yap l r (Suyun yo unlu u 1 g ml 1 olarak kabul edilir.). 10. Çözünürlü ü belirlenen madde için yatay eksen doygunluk s cakl, dikey eksen ise çözünürlük de erleri olacak flekilde s cakl k-çözünürlük grafi i oluflturulur. Sonuçlar ve Yorum Deney sonucunda elde etti iniz verilere göre Çizelge 7.2 yi doldurunuz.

159 7. Ünite - Çözeltiler 149 Toplam eklenen su hacmi (ml) Doygunluk sıcaklığı ( C) Çözünürlük (g/100 ml H 2 O) Deneysel Kuramsal (Teorik) Çizelge 7.2 Tuzlar n çözünürlü ünün tayini ve s cakl n çözünürlü e etkisi deneyinden elde edilen deneysel veriler Bu verilere göre; Deneysel s cakl k-çözünürlük grafi ini çiziniz. Deneysel olarak bulunan çözünürlük de erleri ile literatürdeki çözünürlük de erlerini karfl laflt r n z. Belirli bir s cakl k için çözünürlük hata yüzdesini hesaplay n z. Hatalar n nedenlerini aç klay n z. AS T-BAZ T TRASYONU Asit-baz titrasyonu, bir asit ile bir baz çözeltisinin tepkimesinde, çözeltideki asit ya da baz miktar n n hesaplanmas nda kullan lan bir yöntemdir. Asit-baz nötralleflme tepkimesinde asidin bir eflde er kütlesi, baz n bir eflde er kütlesini nötrallefltirir. Titrasyonda deneysel olarak belirlenen asidin eflde er kütle miktar n n baz n eflde- er kütle miktar na eflit oldu u noktaya dönüm noktas denir. Eflde erlik noktas ise bir titrasyonun kuramsal olarak belirlenen ve dönüm noktas ndan farkl bir noktad r. Titrasyon iflleminde bu dönüm noktas n n hassas olarak belirlenmesi önemlidir. Bu amaç için, indikatör (belirteç) ad verilen ve belirli ph aral klar nda renk de ifltiren organik boyarmaddeler kullan l r. Nötralleflme tepkimesinin dönüm noktas nda, indikatörün renk de iflimi gerçekleflti inden eflde erlik noktas belirlenmifl olur. Monoprotik bir asit olan potasyum hidrojen ftalat (KHP) ve NaOH ile titrasyonunda afla daki tepkime gere i, bir proton verir, yani 1 mol NaOH, 1 mol potasyum hidrojen ftalat (KHP) ile tepkimeye girer. Dönüm noktas nda; mol OH = mol KHP olur. fiekil 7.2 Potasyum hidrojen ftalat (KHP) ile NaOH in nötralleflme tepkimesi. Afla daki asit-baz skalas nda (fiekil 7.3) günlük yaflant m zda kullan lan baz maddelerin ph de erleri gösterilmektedir.

160 150 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 7.3 Günlük yaflant m zda kullan lan baz maddelerin ph de erleri. 0 ph skalas asidik bazik mide asidi limon suyu sirke saf su insan kan kabartma tozu amonyak Asit-Baz Titrasyonu deneyinde, önce baz çözeltisi (NaOH) haz rlanacak, haz rlanan baz çözeltisinin ayarlamas (standardizasyonu) yap lacak ve sonra da sirkede bulunan asit miktar tayin edilecektir. K T A P Asit-baz konusunu daha iyi kavrayabilmek için Ed. H. Türk ün Genel Kimya kitab ndaki (2009) Adnan Özcan taraf ndan yaz lm fl olan Kimyasal Denge bafll ndaki Ünite 10 u inceleyebilirsiniz. D KKAT Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Asit-Baz Titrasyonu deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. NaOH (Sodyum hidroksit) C 8 H 5 O 4 K (potasyum hidrojen ftalat) Sirke Balon joje Erlen Büret Fenolftalein Pipet Puar Spatül Terazi T pa Beher fiekil 7.4 Deney Düzene i Asit-Baz Titrasyonu deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 7.4 de gösterilmektedir. Asit-baz titrasyonu deneyi için kurulan deney düzene i.

161 7. Ünite - Çözeltiler Deneyin Yap l fl 1. NaOH kat s ndan yaklafl k 1 g tart larak 250 ml lik balon jojeye konulur. Üzerine bir miktar saf su eklenip kar flt r larak kat n n tamamen çözünmesi sa lan r ve üzeri çizgiye kadar saf su ile tamamlanarak a z kapat l r. 2. Birincil (primer) standart madde olarak kullan lacak 0,1 M l k potasyum hidrojen ftalat (KHP) çözeltisinin haz rlanmas için; 5,11 g potasyum hidrojen ftalat kat s bir analitik terazide dikkatlice tart l r ve 250 ml lik bir balon jojeye aktar l r. Bir miktar saf su ile çözünme sa lanarak balon jojenin çizgisine kadar saf suyla tamamlan r. Haz rlanan birincil standart çözelti etiketlenir ve a z s k ca kapat larak saklan r ml lik temiz bir büret önce saf su ile sonra iki kez 5 er ml standart asit çözeltisi ile y kan r ve büret hava kabarc kalmayacak flekilde birincil standart asit çözeltisi ile doldurulur. Büretteki asit çözeltisinin hacmi deftere not edilir ml lik temiz bir erlene deriflimi tam olarak bilinmeyen baz çözeltisinden 10 ml konulur ve üzerine 25 ml saf su ve 3-4 damla fenolftalein indikatörü eklenir. 5. Bu basamakta titrasyon ifllemi flu flekilde gerçeklefltirilir. Sa el ile erlen tutulur, sol el ile de büretin muslu u fiekil 7.4 deki gibi kavran r. Büretin muslu u denetimli bir flekilde aç larak asidin damla damla erlene düflmesi sa lan r ve bu arada sa el ile erlen sürekli çalkalan r. Damlan n çözeltiye düfltü ü noktada oluflan pempe rengin kayboluflu izlenir. Bu ifllem s ras nda erlenin alt na beyaz bir ka t konulursa pembe renk daha kolay görülür. Dönüm noktas civar nda, büretten eklenen titrant damlatma h z iyice yavafllat l r ve eklenen her damlan n ard ndan erlen iyice çalkalan r. Kal c (20-30 s) pembe renk oluflumuyla dönüm noktas na ulafl l r ve titrasyon ifllemi durdurulur. Harcanan titrant miktar not edilir ve 3 No lu erlenler için de 4. ve 5. basamaklardaki ifllemler tekrarlan r ve her üç analizin ortalamas al n r. 151 Birincil (primer) standart madde, genellikle mol kütlesi çok yüksek, safl çok fazla olan ve haz rlanan asit veya baz ayarlamada kullan lan maddelerdir. Sirkenin Titrasyonu 1. Büret, önceden ayarlanan baz çözeltisi ile doldurulur ve hacim de eri not edilir. 2. Dereceli silindiri kullanarak 10 ml sirke al n r ve 250 ml lik erlene boflalt - l p, üzerine 20 ml saf su ve 3-4 damla fenolftalein indikatörü eklenir. 3. Erlendeki sirke yukar da anlat ld gibi titre edilir. 4. Ayn deneme iki kez daha tekrarlan p ortalamas al n r ve hesaplamalarda bu de er kullan l r. Sonuçlar ve Yorum 1. Asit-Baz Titrasyonu deneyi sonucunda elde etti iniz verilere göre Çizelge 7.3 ü doldurunuz. Büretteki asidin başlangıç hacmi Büretteki asidin son hacmi Kullanılan asidin hacmi Kullanılan asidin mol sayısı Bazı nötralleştirmek için gerekli asidin mol sayısı Bazın molaritesi Veri Çizelge 7.3 Asit-baz titrasyonu deneyinden elde edilen deneysel veriler

162 152 Kimya Laboratuvar Teknikleri 2. Bu verilere göre; Oluflan asit-baz titrasyonunun kimyasal denklemini yaz n z. Baz n tam olarak molaritesini hesaplay n z. 3. Sirkenin Titrasyonu deneyi sonucunda elde etti iniz verilere göre Çizelge 7.4 ü doldurunuz. Çizelge 7.4 Sirkenin titrasyonu deneyinden elde edilen deneysel veriler Sirkenin hacmi (ml) Büretteki bazın başlangıç hacmi (ml) Büretteki bazın son hacmi (ml) Kullanılan bazın toplam hacmi (ml) Bazın mol sayısı Sirkede bulunan asidin mol sayısı (mol L 1 ) Sirkedeki asidin kütle yüzdesi (%) Veri 4. Bu verilere göre; Titrasyonda oluflan asit (sirke)-baz (NaOH) tepkimesini yaz n z. Sirkede bulunan asidin (asetik asit) yüzde deriflimini hesaplay n z. Çözeltilerdeki buhar bas nc azalmas, donma noktas alçalmas, kaynama noktas yükselmesi ve osmoz kolligatif özellikler olarak bilinir. DONMA NOKTASI ALÇALMASI YÖNTEM LE MOL KÜTLES TAY N Bileflenleri uçucu olan bir çözeltide, bileflenlerden her birinin k smi buhar bas nc o (P i ), o bileflenin saf haldeki buhar bas nc ( P i ) ile çözeltideki mol kesrinin (X i ) çarp m ile ifade edilir. Bu kural Raoult Yasas olarak bilinir ve yasa, seyreltik çözeltiler için geçerlidir. Çözüneni uçucu olmayan çözeltiler de Raoult yasas na uyarlar. Bu durumda çözeltilerdeki; buhar bas nc azalmas, çözeltide donma noktas alçalmas, kaynama noktas yükselmesi ve osmoz olaylar na neden olur. Çözeltide gözlenen bu özelliklere birbirine ba l anlam na gelen kolligatif özellikler denir. Kolligatif özellikler maddenin türüne ba l olmay p, sadece çözücünün türüne ve çözünen maddenin taneciklerinin toplam say s na ba l d r. o P 1 = P 1 X 1 (Eflitlik 7.7) X 1 = n1 n 1 + n2 (Eflitlik 7.8) Burada; P 1, çözelti üzerindeki çözücünün k smi buhar bas nc ; X 1, çözücünün mol kesri ve P o saf çözücünün buhar bas nc d r. Çözeltinin molalitesi ile donma 1 noktas aras ndaki iliflki ise Eflitlik (7.9) daki gibi ifade edilebilir. Birimi molal 1 dir. T d = K d m (Eflitlik 7.9) Eflitlik (7.9) da; T d, donma noktas alçalmas ; K d, çözücü özelli ine ba l olan donma noktas alçalmas sabiti ve m, çözeltinin molalitesidir. K d nin birimi flu flekilde bulunabilir. T K = d m = C d Çözünenin mol sayısı kg çözücü ( ) ( ) K = C kg çözücü d Çözünenin mol sayısı

163 Çözünen maddenin mol kütlesi Eflitlik (7.9) dan afla daki gibi hesaplan r. çözünenin mol sayısı T d = Kd m T d = Kd kg çözücü gçözünen = Kd ( Çözünenin mol kütlesi) ( ) i kg çözücü 7. Ünite - Çözeltiler (Eflitlik 7.10) Raoult Yasas ve Çözeltiler konusunu daha iyi kavrayabilmek için Ed. H Türk ün Genel Kimya kitab ndaki (2009) Hayrettin Türk taraf ndan yaz lm fl olan Çözeltilerin Fiziksel Özellikleri bafll ndaki Ünite 8 i inceleyebilirsiniz. 153 Çözücülere ait donma noktas alçalmas sabitleri kitaplardaki çizelgelerden bulunabilir. K T A P Donma Noktas Alçalmas Yöntemi ile Mol Kütlesi Tayini deneyinde önce kükürtün yaklafl k mol kütlesi belirlenecek ve sonra da kükürtün molekül formülü bulunacakt r. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Donma Noktas Alçalmas Yöntemi ile Mol Kütlesi Tayini deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Kükürt Naftalin Beher Deney tüpü Termometre Kar flt r c tel T pa Pipet Puar Spatül Terazi D KKAT Deney Düzene i Donma Noktas Alçalmas Yöntemi ile Mol Kütlesi Tayini deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 7.5 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. 2 g naftalin tart l r ve deney tüpüne konulur. 2. fiekil 7.5 deki deney düzene i kurulur. 3. Su banyosu olarak kullan lacak beherin yar s na kadar su konulur ve s tmaya bafllan r. 4. Naftalin in tümü eriyinceye kadar s tmaya devam edilir (~90 C), erime tamamlan nca s tma durdurulur. 5. S v haldeki naftalin, kar flt r c tel ile sürekli kar flt r larak 30 saniye aral klarla 75 C ye gelene kadar s cakl okunur ve bu s cakl k deftere not edilir. 6. Kat laflan naftalin yeniden s t larak eritilir ve tüpe tak l olan t pa ç kart l r gram kükürt tart larak tüpteki naftalinin üzerine eklenir ve naftalin için 5. ve 6. basamakta yap lan ifllemler naftalin-kükürt kar fl m için de tekrarlan r. fiekil 7.5 Donma noktas alçalmas yöntemi ile mol kütlesi tayini deneyi için kurulan deney düzene i.

164 154 Kimya Laboratuvar Teknikleri 8. Kat laflan naftalin-kükürt kar fl m yeniden eritilerek tüpe tak l t pa ç kart l r ve çözelti deney at klar n toplamak için kullan lan kaba boflalt l r. At klar kesinlikle lavaboya dökülmemelidir ( At klar konusunda daha detayl bilgi için Ünite 1 e bak n z.). Sonuçlar ve Yorum 1. Deneyden elde etti iniz verilerle Çizelge 7.5 i doldurunuz. Çizelge 7.5 Naftalin ve naftalin+kükürt çözeltisi için deneysel so uma verileri Naftalin Zaman (dk) S cakl k ( C) Naftalin+kükürt Zaman (dk) S cakl k ( C) Naftalinin kütlesi Kükürtün kütlesi K d (Naftalin) 6,9 C ( 1 kg naftalin) = 6,9 C molal 1 1 mol katı Mol kütlesi (naftalin) 128 g mol 1 ( ) Kükürtün atom kütlesi 32,1 g mol 1 Kükürtün mol kütlesi (deneysel olarak bulunan sonuç) 2. Bu verilere göre; Saf naftalin ve naftalin+kükürt çözeltisi için s cakl k ( C)-zaman (dk) so- uma grafiklerini çiziniz. Naftalin için grafikten donma noktas n belirleyiniz. Naftalin+kükürt çözeltisinin donma noktas n grafikten bulunuz. Çözeltinin donma noktas alçalmas de erini grafikten belirleyiniz. Buldu unuz verilerden yararlanarak kükürtün molalitesini ve mol kütlesini hesaplay n z. SIRA S ZDE 5 Kaynama noktas yüksek (197 C) ve suda çözünebilen etilen glikol [CH 2 (OH)CH 2 (OH)] çok kullan lan bir oto antifirizidir. Bu bilefli in 600 gram n n 2,450 g suda çözünmesi ile elde edilen çözeltinin donma noktas n hesaplay n z [CH 2 (OH)CH 2 (OH) = 62,02 g mol 1, K d = 1,86 C m 1 ]. SPEKTROFOTOMETR K YÖNTEMLE DENGE SAB T N N BEL RLENMES Kimyasal tepkimelerde tepkime yönü, tepkimenin denge sabitinin hesaplanmas ile bulunabilir. Bir kimyasal tepkime için kimyasal denge genel olarak flu flekilde yaz labilir. aa + bb cc + dd K = C c D d a b A B K (denge sabiti) n n say sal de eri s cakl kla de iflir. Denge sabiti, ürünlerin ve reaktantlar n (girenlerin) deriflimlerinin çarp m n n birbirine oran fleklinde ifade edilir. K de eri birimsizdir. Denge sabitinin say sal de erinin büyüklü ü denge du-

165 7. Ünite - Çözeltiler 155 rumunu belirler. Bu de erin K>>1 olmas tepkimenin sa a do ru (ürünler taraf - na), K<<1 küçük olmas tepkimenin sola (girenler taraf na) yürüdü ünü gösterir. Spektrofotometrik Yöntemle Denge Sabitinin Belirlenmesi deneyinde, sulu çözeltide Fe +3 ve SCN iyonlar n n tepkimesi sonucu [Fe(SCN)] +2 kompleks iyonunun oluflumu incelenecektir. Tepkimede, s cakl k sabit kald sürece, K de eri de iflmeyecektir. K de erinin hesaplanmas için denge konumunda tepkimeye giren iyonlar n deriflimlerinin bilinmesi gerekmektedir. Bafllang çta kullan lan Fe +3 ve SCN iyonlar n n deriflimleri bilindi inden denge konumunda bu iyonlar n deriflimi ve oluflan kompleks iyon için spektrofotometreden elde edilen absorbans (A) de erlerinden faydalanarak deriflimler hesaplanacakt r. A = ε c l (Eflitlik 7.11) Burada; l: hücre kesiti (cm), ε: molar absorbans (L mol 1 cm 1 ) ve c: deriflim (mol L 1 ) dir. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Spektrofotometrik Yöntemle Denge Sabitinin Belirlenmesi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. 0,1 M Fe(NO 3 ) 3 çözeltisi Spatül 0,5 M HNO 3 0,002 M KSCN Balon joje Pipet Terazi Puar Spektrofotometre Erlen Deneyin Yap l fl Kalibrasyon grafi inin çizilmesi: 1. Laboratuvar görevlisi taraf ndan verilen çözeltiler kullan larak Çizelge 7.6 da belirtilen çözeltiler balon jojelere haz rlan r ve etiketlenir. D KKAT Çözelti no 0,200 M 0,002 M Fe(NO 3 ) 3 KSCN 0,1 M HNO 3 Fe(SCN) +2 Absorbans A-1 25,0 ml 0,00 ml 75,0 ml 0 A-2 25,0 ml 1,00 ml 74,0 ml M A-3 25,0 ml 2,00 ml 73,0 ml A-4 25,0 ml 4,00 ml 71,0 ml A-5 25,0 ml 6,00 ml 69,0 ml A-6 25,0 ml 8,00 ml 67,0 ml A-7 25,0 ml 10,0 ml 65,0 ml Çizelge 7.6 Kalibrasyon grafi i için standart çözeltiler 2. Spektrofotometrenin küvetleri deiyonize su ile y kan r ve iyice kurutulur. Ölçüme bafllamadan küvet bir kez ölçümü yap lacak çözelti ile çalkalan r ve at k fliflesine dökülür. A-1 No lu çözelti referans çözelti olarak kullan l r. Kü-

166 156 Kimya Laboratuvar Teknikleri vet yar s ndan biraz fazla olacak flekilde çözeltiyle doldurulur ve d fl yüzeyi her seferinde bir kâ t mendil ile kurulanarak spektrofotometre cihaz ndaki yuvas na yerlefltirilir. Spektrofotometre cihaz 450 nm e ayarlan r ve kalibrasyon yap l r. Program çal flt r larak küvete konulan çözeltinin absorbans de- eri okunup Çizelge 7.6 ya not edilir. 3. Di er çözeltiler için de s ras yla ayn ifllem tekrar edilir ve absorbans de erleri spektrofotmetreden okunur ve Çizelge 7.6 ya not edilir. 4. Bilinen deriflimlerde kar flt r larak haz rlanan standart Fe(SCN) +2 çözeltilerinin deriflimleri hesaplan r ve Çizelge 7.6 ya eklenir. Örne in; A-2 çözeltisi için hesaplama flu flekilde yap l r Fe molü Fe 25,00 ml = = 0,200 M Fe(NO ) 3 3 Toplam hacim 25,00 ml + 1,00 ml + 74,00 ml 2 = 5,0 10 M SCN molü 25, 00 ml SCN = = 0,002 M KSCN Toplam hacim 25,00 ml + 1,00 ml + 74,00 ml = 5, M [SCN ] << [Fe +3 ] oldu undan tiyosiyanat iyonunun tamam kullan l r ve Fe(SCN) +2 nin son deriflimi [SCN ] deriflimine eflit olur. 5. Farkl Fe(SCN) +2 çözeltileri için bulunan absorbans de erlerine karfl deriflim grafi i çizilir (Bu ifllem için Excel program n kullanabilirsiniz.). Denge sabitinin hesaplanmas : 1. Befl tane temiz deney tüpü haz rlan p kurutulur. Verilen çözeltileri kullanarak Çizelge 7.7 de belirtilen çözeltiler deney tüplerine haz rlan r. Çizelge 7.7 Denge sabiti hesaplamas nda kullan lacak çözeltiler Çözelti 0,002 M 0,002 M Fe(NO 3 ) 3 KSCN B-1 5,0 ml 1,00 ml 5,00 ml B-2 5,0 ml 2,00 ml 4,00 ml B-3 5,0 ml 3,00 ml 3,00 ml B-4 5,0 ml 4,00 ml 2,00 ml B-5 5,0 ml 5,00 ml 1,00 ml 0,1 M HNO 3 Absorbans Fe(SCN) +2 deriflimi (Kalibrasyon grafi inden bulunan) 2. Haz rlanan çözeltiler için kalibrasyon grafi inin çizilmesindeki 3. ve 4. basamaktaki ifllemler tekrarlan r ve sonuçlar Çizelge 7.7 ye eklenir. Fe(SCN) +2 çözeltisinin deriflimini bulmak için kalibrasyon grafi i kullan l r (veya elde edilen do ru denklemi kullan larak hesaplanabilir). 3. B-1 ve di er çözeltiler için denge durumunda Fe +3, SCN ve Fe(SCN) +2 iyonlar n n deriflimleri hesaplan r. Bafllang ç deriflimleri hesaplan rken toplam hacmin bulunmas gerekti i unutulmamal d r. Örne in; Fe +3 için bafllang ç deriflimi flöyle hesaplan r. +3 Fe +3 5,00 ml = 0,002 M Fe başlangıç 5,00 ml + 1,00 ml + 5,00 ml = 0,00091 M

167 7. Ünite - Çözeltiler 157 Burada bafllang ç deriflimleri, reaktantlar n ilk kar flt r ld anda hiç bir tepkime olmadan önceki ilk deriflimleridir (Çizelge 7.8). Bafllang ç deriflimleri (M) Deriflim de iflimi (M) Denge deriflimi (M) [Fe +3 ] [SCN ] [Fe(SCN) +2 ] Çizelge 7.8 Spektrofotometrik yöntemle denge sabitinin belirlenmesi deneyi için di er deneysel veriler 4. K denge sabiti de erleri afla daki denklem kullan larak, haz rlanan B-1-B-5 çözeltileri için ayr ayr hesaplan r. K = +2 Fe( SCN) +3 Fe SCN Sonuçlar ve Yorum 1. K de eri bafllang ç deriflimlerinden ba ms zd r. Hesaplad n z befl K de- erini karfl laflt r n z. 2. Buldu unuz befl de erin ortalamas n hesaplay n z. 3. Buldu unuz K de erini yorumlay n z.

168 158 Kimya Laboratuvar Teknikleri Özet A MAÇ 1 Kat ve s v lardan çözelti, deriflik çözeltilerden de seyreltik çözelti haz rlamak. Tek fazl kar fl mlar olarak tan mlanan çözeltiler, çözücü ve çözünenden oluflur. Çözücü, çözeltinin miktarca fazla olan ya da fiziksel halini (kat, s v ve gaz) belirleyen bileflenidir. Çözünen ise çözücüye göre az oranda bulunan çözelti bileflenidir. En s k kulland m z çözeltiler s v çözeltiler olsa da, kat ve gaz çözeltiler de vard r. Çözeltiler laboratuvarda s kl kla haz rlad m z ve kulland m z kar fl mlard r. Kat ve s v maddelerden çözelti haz rlama laboratuvar çal flmalar - n n önemli bir bölümünü oluflturur. Çok miktarda ve s k olarak kullan lan çözeltiler, deriflimi yüksek oranda haz rlan r ve stok çözelti denen bu çözeltilerden daha seyreltik çözeltiler haz rlan r. Çözeltide çözünmüfl madde miktar n ifade etmek için; yüzde deriflim, molarite, molalite ve mol kesri gibi farkl deriflim türleri kullan l r. A MAÇ 4 rilir. Nötralleflme tepkimesinin dönüm noktas nda, indikatör renk de iflimini gerçeklefltirildi inden eflde erlik noktas belirlenmifl olur. Uçucu olmayan bir kat n n yaklafl k mol kütlesini donma noktas alçalmas yöntemiyle belirlemek. Bileflenleri uçucu olan çözeltide bileflenlerden her birinin k smi buhar bas nc Rault Yasas kullan larak bulunabilir. Bu yasa seyreltik çözeltiler için geçerlidir. Çözüneni uçucu olmayan çözeltiler de Raoult Yasas na uyarlar. Çözeltilerdeki; buhar bas nc azalmas, donma noktas alçalmas, kaynama noktas yükselmesi ve osmoz olaylar kolligatif özellikler olarak bilinirler. Maddenin türüne ba l olmay p, sadece çözücünün türüne ve çözünen maddenin taneciklerinin toplam say s na ba l özelliklere kolligatif özellikler denir. A MAÇ 2 Tuzlar n çözünürlü ünü tayin etmek ve s cakl - n çözünürlü e etkisini incelemek. Çözünürlük, belirli bir s cakl kta ve 100 g çözücüde çözünen madde miktar olarak tan mlan r. Bir maddenin çözünürlü ü farkl yöntemlerle tayin edilebilir. Volumetrik yöntem bunlardan en basit olan d r. Çözünürlü ü temel olarak; s cakl k, bas nç ve çözücü türü etkiler. Is alarak (endotermik) çözünen maddelerde çözünürlük, s cakl k art fl ile artar; s vererek (ekzotermik) çözünen maddelerde ise s cakl k art fl çözünürlü ü düflürür. Çözücü-çözünen dengesinin olufltu u durumda Le Chatelier ilkesi gere i s cakl k etkisi incelenir. A MAÇ 5 Spektrofotometrik yöntemle bir tepkimenin denge sabitini hesaplamak. Kimyasal tepkimelerde tepkime yönü tepkimenin denge sabitinin hesaplanmas ile bulunabilir. K (denge sabiti) n n say sal de eri s cakl kla de iflir ve ürünler ile girenlerin deriflimlerinin çarp m n n birbirine oran fleklinde ifade edilir. Denge sabitinin say sal de erinin büyüklü ü denge durumuna ba l d r. Bu de erin K>>1 olmas tepkimenin sa- a do ru (ürünler taraf na), K<<1 küçük olmas ise tepkimenin sola (girenler taraf na) do ru yürüdü ünü gösterir. Dengede yer alan türlerin deriflimleri herhangi bir yöntemle belirlenebilirse tepkimenin denge sabiti hesaplanabilir. A MAÇ 3 Asit içeren bir örnekteki asit miktar n volumetrik yöntemle tayin etmek. Bir asit ve bir baz çözeltisinin nötralleflme tepkimesi titrasyon yöntemiyle incelenebilir ve çözeltideki asit veya baz miktar n n hesaplanmas nda kullan labilir. Asit-baz nötralleflme tepkimesinde asidin bir eflde er kütlesi, baz n bir eflde er kütlesini nötrallefltirir. Titrasyonda deneysel olarak belirlenen asidin eflde er kütle miktar n n, baz n eflde er kütle miktar na eflit oldu u noktaya dönüm noktas veya eflde erlik noktas denir. Titrasyon iflleminde dönüm noktas n n hassas olarak belirlenmesinde kullan lan ve belirli ph aral klar nda renk de ifltirme prensibi ile çal flan organik boyarmaddeye belirteç (indikatör) ad ve-

169 7. Ünite - Çözeltiler 159 Kendimizi S nayal m 1. Afla dakilerden hangisi homojen kar fl ma bir örnektir? a. Hava b. Doymam fl flekerli su c. Ayran d. Sulu asit çözeltisi e. Pirinç (Cu ve Zn metalleri kar fl m ) 2. Çözelti deriflimi ile ilgili olarak afla daki tan mlardan hangisi yanl flt r? a. 1 kg çözücüde çözünmüfl çözünen maddenin mol cinsinden miktar molalite olarak tan mlan r. b. Çözünen madde kütlesinin çözeltinin kütlesine oran n n 100 kat na kütle yüzdesi denir. c. Bir çözeltide herhangi bir bileflenin mol say s - n n çözeltideki bütün maddelerin mol say lar toplam n n oran na bu maddenin mol kesri denir. d. Molalite bir litre çözücüde çözünen maddenin mol say s olarak tan mlan r. e. Molarite bir litre çözücüde çözünen maddenin mol say s olarak tan mlan r. 3. Bir çözelti için afla daki verilen bilgilerden hangisi yanl flt r? a. Homojen kar fl mlar çözelti olarak da bilinirler. b. Çok fazl kar fl mlara homojen kar fl mlar denir. c. Afl r doymufl çözelti doymufl çözeltide var olandan daha fazla çözünmüfl madde içeren çözeltidir. d. Çözünen maddenin derifliminin düflük oldu u çözeltilere seyreltik çözelti denir. e. Çözünen maddenin derifliminin yüksek oldu u çözeltilere deriflik çözelti denir ,0 ml etil alkol (C 2 H 5 OH) (d=0,789 g ml 1 ), suda çözülerek, hacmi 150,0 ml ye tamamlan yor ve yo unlu u 0,982 g ml 1 olan etil alkol-su çözeltisi haz rlan - yor. Haz rlanan etil alkol-su çözeltisinin kütle yüzdesi afla dakilerden hangisidir? (C 2 H 5 OH=46,07 g mol 1, H 2 O=18,02 g mol 1 ). a. 0,083 b. 0,10 c. 8,03 d. 10,7 e. 12,1 5. Yo unlu u 1,09 g cm 3 olan AgNO 3 çözeltisi kütlece % 15 lik oldu una göre çözeltinin molaritesi afla dakilerden hangisidir? a. 0,247 b. 0,428 c. 0,687 d. 0,874 e. 0, Afla dakilerden hangisi çözünürlü e etki eden faktörlerden biri de ildir? a. Yabanc iyon etkisi b. S cakl k c. Bas nç d. Yo unluk e. Ortak iyon etkisi 7. Sirkenin yasal asetik asit (C 2 H 4 O 2 ) oran kütlece en az %4 olmal d r. Sirkenin 10 ml lik bir örne i 42,00 ml 0,100 M NaOH ile titre edilmifltir. Sirkenin asit derifliminin kütle yüzdesi afla dakilerden hangisidir? (Sirkenin yo unlu u yaklafl k 1,01 g ml 1 ; C 2 H 4 O 2 =60,05 g mol 1 ). a. 0,045 b. 0,229 c. 1,250 d. 2,225 e. 2, g suda 3,91 g uçucu ve elektrolit olmayan bir madde çözülerek haz rlanan bir çözelti, 0,510 C de donmaktad r. Buna göre çözünenin mol kütlesi nedir? [(K d (su)=1,86 C m 1 )] a. 101,2 b. 105,8 c. 108,9 d. 114,1 e. 119,4

170 160 Kimya Laboratuvar Teknikleri 9. Suyun 20 C de buhar bas nc 17,54 mmhg d r. 50,27 g sakkaroz 500 g suda çözüldü ünde çözeltinin buhar bas nc 0,092 mmhg kadar düflmektedir. Sakkarozun mol kütlesini hesaplay n z. a. 142 b. 205 c. 312 d. 342 e Fe +3 ile tiyosiyanat (SCN ) iyonlar aras nda gerçekleflen ve FeSCN +2 [Demir(III) tiyosiyanat] kompleksinin olufltu u reaksiyonun denge ifadesi afla dakilerden hangisidir? Fe +3 + SCN FeSCN Fe( SCN) a. K = +3 Fe SCN +2 Fe( SCN) b. K = +3 Fe c. d. e. +2 Fe( SCN) K = SCN +2 2 Fe( SCN) K = 2 +3 Fe SCN +2 Fe( SCN) K = 2 +3 Fe SCN Yaflam n çinden Asit Gidericiler (antiasitler) ve Midenin ph Dengesi Yetiflkin bir insan günde 2 ve 3 L aras nda mide özsuyu (hidroklorik asit) üretir ve bu özsuyun yaklafl k ph de eri 1,5 dir. Bu de er yaklafl k 0,03 M deriflime karfl - l k gelir ve çinko metalini çözebilecek kadar kuvvetlidir. Midede sindirim fonksiyonu için gerekli olan mide özsuyu normalden fazla salg land nda hiperasidite söz konusu olur. Bu durumda flöyle bir soru akla gelebilir. Midede afl r H + iyonlar varl neye sebep olur? Mide mukozas nda bulunan hücreler hücre zar ile korunurlar. Bu zarlar yar geçirgen olup, su ve nötral moleküllerin içeri ve d flar ya geçifline izin vermesine karfl l k, H +, Na +, K + ve Cl iyonlar n n geçiflini engeller. Midedeki yüksek asidik ortam n amac, yiyecekleri sindirmek ve baz sindirim enzimlerini aktive etmektir. Yemek yeme H + iyonu salg lanmas n artt r r. Normal olarak bu iyonlar n küçük bir bölümü mide mukozas taraf ndan yeniden absorplan r. Yar m milyona yak n hücre her dakika mukoza taraf ndan da t l r ve sa l kl bir mide mukozas her üç günde bir tamam yla yenilenir. Asit miktar n n çok yüksek olmas ; H + iyonlar n n zar aras ndan kan plazmas na girifliyle kas kas lmas na, ac - ya, fliflkinli e ve iltihaplanmaya neden olabilir. Bu durumu önlemek ve geçici olarak midedeki asit fazlal - n azaltmak için asit gidericiler (antiasit) kullan lmaktad r. Antiasitler alkali (bazik) maddeler içerirler. Baz antiasit ilaçlarda kullan lan aktif maddeler; aluminyum hidroksit, magnezyum hidroksit, aluminyum karbonat, kalsiyum karbonat ve sodyum bikarbonat fleklinde s ralanabilir. Antiasitlerin görevi mide özsuyundaki hidroklorik asidi nötürlefltirmektir. Bu tepkimelerden baz lar afla daki gibidir. 2Al(OH) 3 (k)+na 2 CO 3 (k) + 8HCl(sulu) NaHCO 3 (sulu) + HCl(sulu) CaCO 3 (sulu) + 2HCl(sulu) Mg(OH) 2 (k) + 2HCl(sulu) 2AlCl 3 (sulu) + 2NaCl(sulu) + 7H 2 O(s) + CO 2 (g) NaCl(sulu) + H 2 O(s) + CO 2 (g) CaCl 2 (sulu) + H 2 O(s) + CO 2 (g) MgCl 2 (sulu) + 2H 2 O(s) Görüldü ü gibi tepkimelerin ço unda karbon dioksit gaz ç k fl vard r. Bu madde midede gaz bas nc n artt - r r ve kiflinin ge irmesine sebep olur. Kaynaklar: Chang, R. (2000). Kimya (6th ed.). ABD: McGraw-Hill. (Çev. Editörleri. A.B. Soydan, A.Z. Aro uz). Kimya. stanbul: Beta Bas m Yay m Da t m A.fi.

171 7. Ünite - Çözeltiler 161 Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. c Yan t n z yanl fl ise, Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. d Yan t n z yanl fl ise, Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. b Yan t n z yanl fl ise, Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. d Yan t n z yanl fl ise, Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar ve Çözelti Haz rlama Deneyi konular n yeniden gözden geçiriniz. 5. e Yan t n z yanl fl ise, Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar ve Çözelti Haz rlama Deneyi konular n yeniden gözden geçiriniz. 6. d Yan t n z yanl fl ise, Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar ve Tuzlar n Çözünürlü ünün Tayini ve S cakl n Çözünürlü e Etkisi konular n yeniden gözden geçiriniz. 7. e Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar ve Asit- Baz Titrasyonu konular n yeniden gözden geçiriniz. 8. d Yan t n z yanl fl ise Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar ve Donma Noktas Alçalmas Yöntemi ile Mol Kütlesinin Tayin Edilmesi konular n yeniden gözden geçiriniz. 9. d Yan t n z yanl fl ise, Çözeltilerle lgili Temel Kavramlar ve Donma Noktas Alçalmas Yöntemi ile Mol Kütlesinin Tayin Edilmesi konular n yeniden gözden geçiriniz. 10. a Yan t n z yanl fl ise, Spektrofotometrik Yöntemle Denge Sabitinin Belirlenmesi konusunu yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 Le Chatelier ilkesi gere i sistem, s cakl n düflürecek yönde tepki verir, yani denge sa a kayarak bu etkiyi yok etmeye çal fl r. Yukar daki dengenin sa a kaymas çözünürlü ün artmas demektir. Buradan, bu denge için s cakl n artmas n n çözünürlü ü artt rd sonucuna var labilir. S cakl k düflürülürse ne olur? sorusunun yan t, yine ayn ilke gere i sistem enerji aç a ç kararak s cakl n düflmesini engelleyici yönde tepki verir, fleklindedir. Bu durum yukar daki dengenin sola kaymas n yani çözünürlü ün azalmas n gerektirir. Çözünen maddeden bir miktar çökelir. S cakl n azalmas n n da yukar daki denge için çözünürlü ü azaltt sonucuna var labilir. S ra Sizde 2 Naftalinin kütle yüzdesi; Naftalinin kütle yüzdesi = olarak hesaplan r. S ra Sizde 3 Önce etil alkol (C 2 H 5 OH) ün kütlesi ve mol say s hesaplan r. m = d V n CHOH 2 5 CHOH 2 5 CHOH = 0,789 g ml 1 mol C H OH = 7,89 g C H OH ,07 g C HOH C2H5OH 2 5 = 0,171 mol C H OH 2 5 5,6 g naftalin 5,6 g + 75 g 100 = %6,95 10 ml= 7,89 g C 2 H 5 OH 2 5 Sonra 100 ml çözeltide bulunan suyun kütlesi ve mol say s hesaplan r. m çözelti = d çözelti V çözelti = 0,982 g ml ml = 98,2 g çözelti 98,20 g çözelti 7,89 g C 2 H 5 OH = 90,31 g H 2 O 1 mol H O? mol H2O = 90,31 g H2O 2 18,02 g H2O = 5,012 mol H 2 O

172 162 Kimya Laboratuvar Teknikleri Yukar daki hesaplamalar kullan larak suyun mol kesri; 5,012 mol H O X = 2 HO 2 0,171 mol C2H5OH + 5,012 mol HO 2 X HO= 0,967 fleklinde hesaplan r. S ra Sizde 4 a. H 2 SO 4 in molaritesi; 1,14 g 25 g HSO M HSO = 1000 ml çözelti mol H SO ,00 ml 100 g çözelti 98 g H2SO4 1 M SO = 2,91 mol L H olarak hesaplan r. b. H 2 SO 4 in molalitesi; 1,14 g 1000 ml çözelti 1,00 ml = 1140 Bu kütlenin %25 i H 2 SO 4 dir. 25 g H SO 1140 g çözelti g çözelti = 285 g 2 4 g saf H SO 1140 g 285 g = 855 g çözücü 285 g H SO l çözünen m = mo 1 kg çözücü = 98 g mol H2SO 0, 855 kg çözücü 2 4 = 3,40 mol kg 1 S ra Sizde 5 Önce çözeltinin molalitesi hesaplan r. mol çözünen m (EG) = 1 kg çözücü = 600 g EG 1 mol EG 1 62,02 g EG 2,450 kg H 2 O = 3,95 mol kg 1 T d = (1,86 C m 1 ) 3,95 m = 7,35 C Saf su 0 C de dondu u için, çözelti 7,35 C de donacakt r. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Alexander, J.J. and Steffel, M.J. (1976). Chemistry in the Laboratory. New York: Harcourt Brace Jovanovich, Inc. Brown, T.L., LeMay, H.E., Jr. and Bursten, B.E. (2000). Chemistry: The Central Science (8th ed.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice-Hall. Chang, R. (2000). Kimya (6th ed.). ABD: Mc Graw Hill. (Çev. Editörleri. A.B. Soydan, A.Z. Aro uz). Kimya. stanbul: Beta Bas m Yay m Da t m A.fi. Güler, H., Sarayd n, D. ve Ulusoy, U. (1996). Genel Kimya Laboratuvar (2. Bask ). Ankara: fiahin Matbaas. Eriflim Tarihi: 28/05/ Eriflim Tarihi: 28/05/2009. Kenkel, J. (2000). Chemistry-An Industry-Based Laboratory Manual. Florida: CRC Lewis Publishers. Mc Murry, J. and Fay, R.C. (2003). Chemistry (4th ed.). ABD: Prentice Hall. Özcan, A. (2009). Genel Kimya (Türk, H. (Ed.)). Kimyasal Denge. Eskiflehir: Anadolu Üniv. Yay nlar. Petrucci, R.H. and Harwood, W.S. (1997). General Chemistry: Principles and Modern Applications (7th ed.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice- Hall. Petrucci, R.H., Harwood, W.S. and Herring, F.G. (2005). Genel Kimya (8th ed.) Çev. Editörleri. T. Uyar, S. Aksoy). Ankara: Palme Yay nc l k. Skoog, D.A., West, D.M. and Holler, F.J. (1999). Fundamentals of Analytical Chemistry (7th ed.). Analitik Kimya Temelleri (Çev. Editörleri: E. K l ç ve F. Köseo lu). Ankara: Bilim Yay nc l k. Toon, E.R. and Ellis, G.L. (1973). Laboratory Experiments for Foundations of Chemistry. New York, Toronto, London, Syndey: Holt, Rinehard and Winston, Inc. Türk, H. (2009). Genel Kimya. (Türk, H. (Ed.)). Çözeltilerin Fiziksel Özellikleri. Eskiflehir: Anadolu Üniv. Yay nlar. van Koppen, P.A.M. (2003). General Chemistry: Laboratory Manual. Boston: McGraw-Hill.

173

174 8K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Elektrokimyan n temel özelliklerini tan mlayabilecek, Aktiflik terimini elektrokimyasal aç dan aç klayabilecek ve elektrokimyasal seriyi oluflturabilecek, Elektroliz hücresini ve uygulamalar n aç klayabilecek, Galvani hücresini ve çal flma prensiplerini aç klayabilecek, fiarj edilemeyen ve edilebilen pillerin özelliklerini tan mlayabilecek, Deriflim pilleri ve Nernst eflitli ini aç klayabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Elektrokimya ndirgenme-yükseltgenme tepkimeleri Aktiflik Elektroliz hücresi Galvani hücresi fiarj edilemeyen ve edilebilen pil Nernst eflitli i çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Elektrokimya ELEKTROK MYAYA G R fi AKT FL K ELEKTROL Z HÜCRES GALVAN HÜCRES (P L )

175 Elektrokimya ELEKTROK MYAYA G R fi Elektrokimya, elektrik enerjisi ile kimyasal tepkimeler aras ndaki ba nt lar inceleyen disiplinler aras bir bilim dal d r. Kendili inden meydana gelen kimyasal bir tepkime sonucunda elektrik üretebilen veya d flar dan bir ak m veya gerilim uygulanmas sonucu kimyasal bir tepkime oluflturabilen tepkimelere elektrokimyasal tepkimeler ad verilir. Burada incelenen temel nicelik, tepkimelerde yer alan element, iyon veya molekülün sahip olduklar elektronlard r. Metallerin elektriksel iletkenli inden, kimyasal ba lanman n tüm türlerine kadar elektronlar de iflik flekillerde kendilerini gösterirler. Genel olarak elektron, e - fleklinde gösterilir. Elektrokimyasal ifllemler, elektriksel iletkenli e sahip elektrotlar ile incelenecek olan maddeyi (analit) ve iyonik iletkenli e sahip elektrolitleri içeren bir hücrede yürütülür. yi bir elektrolitin çözelti ortam nda %100 iyonlar na ayr flmas istenir. %100 iyonlar na ayr flan elektrolitlere kuvvetli elektrolitler (hidroklorik asit, sodyum hidroksit, sodyum klorür çözeltileri, vb.), %100 iyonlar na ayr flmayanlara ise zay f elektrolitler (asetik asit, amonyak, vb.) denir. Elektrokimyasal hücre içerisinde indirgenme ve yükseltgenmenin efl zamanl olarak gerçekleflti i tepkimeler redoks tepkimeleri olarak adland r l r. Bu tepkimelerde elektronlar bir reaktantdan di erine aktar l r. Kuvvetli elektron ilgisine sahip maddeler tüm elektronlar kendi üzerlerine çekme e ilimindedirler. Bu tür maddelere yükseltgen veya yükseltgeyici reaktif denir. Bunun tersi bir durumda yani, kendi elektronlar n di er türlere verme e iliminde olan maddelere de indirgen veya indirgeyici reaktif denir. Bir baflka deyiflle bir yükseltgen, elektron alarak kendisi indirgenirken karfl - s ndakini yükseltger. ndirgen bir madde ise, elektron vererek kendisi yükseltgenirken karfl daki maddeyi indirger. Hücrede bulunan analit, katot ad verilen elektrottan elektron alarak indirgenir. Tek bafl na bir indirgenme veya yükseltgenme tepkimesi gerçekleflmeyece i için bir indirgenmenin yan nda mutlaka bir yükseltgenmenin olmas gerekir. Bundan dolay anotta, analit veya anot malzemesi elektron vererek yükseltgenir. Katot ve anot olarak kullan lacak malzemenin elektriksel iletkenli inin olmas gerekir. Yal tkanlar, elektrot malzemesi olarak kullan lamazlar. ndirgenme-yükseltgenme tepkimeleri genel olarak iki yar tepkime ile ifade edilir. Bunlardan bir tanesi yükseltgenme, di eri ise indirgenme tepkimesidir. Yar tepkimeleri birbirleri ile anlaml bir flekilde karfl laflt rabilmek için uluslararas ilkeye göre bunlar n indirgenme tepkimelerinin verilmesi benimsenmifltir. Her bir yar tepkimenin standart elektrot gerilimi (E ) standart hidrojen elektroduna (SHE) Elektrolit; suda çözüldü ünde veya eritildi inde ak m ileten iyonlara ayr flan bilefliklere denir. ndirgenme; elektron alarak gerçekleflen elektrokimyasal tepkimeye denir. Yükseltgenme; elektron vererek gerçekleflen elektrokimyasal tepkimeye denir. Katot; indirgenme tepkimesinin gerçekleflti i elektroda verilen isimdir. Anot; yükseltgenme tepkimesinin gerçekleflti i elektroda verilen isimdir.

176 166 Kimya Laboratuvar Teknikleri yonik iletkenlik; çözeltilerde veya erimifl tuzlarda elektrik yükünün iyonlar taraf ndan tafl nmas ifllemine denir. Metalik iletkenlik; metallerde ve alafl mlarda elektrik yükünün elektronlar taraf ndan tafl nmas ifllemine denir. göre 25 C de ölçülmüfltür. SHE nin indirgenme ve yükseltgenme gerilim de eri 0,0 V oldu u için ölçülen gerilim de eri do rudan karfl s na ba lanan yar tepkimeye ait olmaktad r. Böylece, E de erleri ölçülen bir yar tepkimenin, indirgenme mi, yoksa yükseltgenme e iliminde oldu u kolayca anlafl labilir. ndirgenme-yükseltgenme tepkimeleri sonucunda aç a ç kan elektronlar, elektrotlar birbirine ba layan d fl devre üzerinden tafl n r. Elektrik yükü metallerde ve alafl mlarda elektronlar (elektron iletkenli i veya metalik iletkenlik), çözeltilerde ise iyonlar (iyonik iletkenlik) taraf ndan tafl n r. Birim zamanda (s) tafl nan elektriksel yük miktar na (kulon, C) elektrik ak m (elektron hareketi) denir ve amper (A, I) birimi ile ifade edilir. Bir elektrik yükünün bir noktadan (+), di er bir noktaya (-) akabilmesi için bu iki nokta aras nda bir elektriksel gerilimin (E) bulunmas gereklidir. Gerilim fark s f r oldu unda yük ak fl durur ve ak m geçmez. Elektriksel gerilim için baz kitaplarda potansiyel veya voltaj da kullan lmaktad r ve gerilimin birimi voltdur. Elektrik ak m n n yönü pozitif yükler ile ayn yönlü olup, negatif yükler ile ters yönlü oldu u kabul edilmektedir. Gerilim fark ile elektrik ak m aras ndaki iliflki; E = I#R (Eflitlik 8.1) eflitli i ile verilir. Elektriksel gerilimin 1 volt ve elektrik ak m n n 1 amper oldu u durumda R ile gösterilen elektriksel direnç 1 ohm olur. Elektrokimyasal tepkimelerde kimyasal enerji, elektrik enerjisine (Joule) dönüflür. Elektrokimya deneylerinde kullan lacak olan ve birbirine dönüflebilen baz birimler flu flekilde özetlenebilir: 1 Volt = 1 amper ohm 1 Amper = 1 kulon s 1 1 Joule = 1 volt kulon Elektrokimyasal çal flmalar n temelini indirgenme-yükseltgenme tepkimeleri oluflturmaktad r. Bu tür tepkimelerde e - alma veya e - verme gücü önemlidir. Bu güç genel olarak, indirgenme veya yükseltgenme aktifli i ile aç klan r. ndirgenme ve yükseltgenme tepkimelerinin gerçekleflmesi için baz durumlarda d flar dan bir gerilim veya ak m uygulan rken (elektroliz hücresi), baz durumlarda ise tepkimeler kendili inden gerçekleflir (galvani hücresi veya galvani pilleri). AKT FL K Maddelerin elektron alma ve verme e ilimleri aktiflik olarak tan mlanabilir. Periyodik Çizelge incelendi inde içerdi i serbest elektronlardan dolay metaller elektron verme, ametaller ise elektron alma yatk nl na sahiptirler. Bir metal ne kadar kolay elektron veriyorsa ve bir ametal ne kadar kolay elektron al yorsa aktifli i o kadar fazlad r denir. Metallerin sulu çözeltilerdeki reaktiflik s ralamalar elektrokimyasal dizi olarak bilinir. Elektrokimyasal tepkimelerin temelini oluflturan elektron alma-verme e ilimleri indirgenme, yükseltgenme ve bunlara ba l olarak çözünme olgular - n içermektedir. Maddelerin bu özellikleri kullan m alanlar n önemli ölçüde etkiler. Örne in; demir havadaki nemden ve oksijenden etkilenerek paslan rken (oksitlenirken), alt n yüzeyi oksitlenmeden çok uzun y llar kalabilir. Maddelerin indirgenme veya yükseltgenme öncelikleri standart elektrot gerilim (E ) de erlerine göre belirlenir. Yar tepkimeler genel olarak afla daki gibi indirgenme fleklinde verilir;

177 8. Ünite - Elektrokimya 167 Li+ + e - Li E = 3,050 V +2 - Zn + 2e Zn E = 0,763 V Cd e - Cd E = 0,4 03 V Ni e - Ni E = 0,250 V 2H + + 2e- H Cu e- Cu E = +0,337 V F + 2e - F E = +2,870 V 2 2 E 2 = 0,000 V Yukar da standart yar hücre gerilimleri verilen indirgenme-yükseltgenme tepkimeleri incelendi inde, bilinen en kuvvetli yükseltgenin F 2, en kuvvetli indirgenin de Li oldu u görülmektedir. Örne in; F 2, bak r (II) iyonunu (veya di er tüm yar tepkimeleri) yükseltgerken, kendisi indirgenir. Bu olay Li + aç s ndan düflünüldü- ünde, kendisi yükseltgenirken, di er tüm yar tepkimeleri indirger. Metallerin ndirgenme-yükseltgenme E ilimleri Deneyi Bu deneyde metallerin indirgenme-yükseltgenme e ilimleri karfl laflt r lacak ve çal fl lan metaller için elektrokimyasal dizi oluflturulacakt r. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Metallerin ndirgenme-yükseltgenme E ilimleri Deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Bak r (Cu) levha Nikel (Ni) levha Alüminyum (Al) levha Çinko (Zn) levha Magnezyum (Mg) levha Bak r(ii) nitrat [Cu(NO 3 ) 2 ] 0,1 M Çinko(II) nitrat [Zn(NO 3 ) 2 ] 0,1 M Alüminyum(III) nitrat [Al(NO 3 ) 3 ] 0,1 M Magnezyum(II) nitrat [Mg(NO 3 ) 2 ] 0,1 M Nikel(II) nitrat [Ni(NO 3 ) 2 ] Deney tüpü Z mpara D KKAT Deney Düzene i Metallerin ndirgenme-yükseltgenme E ilimleri Deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 8.1 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. Gümüfl hariç di er metal fleritler z mparalan r, y kan r ve kurutulur. 2. Deney tüpleri k skaç yard m yla sporlara tutturulur fiekil 8.1 Metallerin indirgenmeyükseltgenme e ilimleri deneyi için deney düzene i.

178 168 Kimya Laboratuvar Teknikleri 3. 0,1 M Cu(NO 3 ) 2 ; 0,1 M Zn(NO 3 ) 2 ; 0,1 M Al(NO 3 ) 3 ; 0,1 M Mg(NO 3 ) 2 ve 0,1 M Ni(NO 3 ) 2 çözeltileri metal levhalar n bir k sm n örtecek flekilde ayr ayr deney tüplerine konur. 4. Metal levhalar, her bir çözeltiye ayr ayr dald r larak metal-çözelti aras ndaki etkileflim incelenerek kaydedilir. Sonuçlar ve Yorum Deney ile ilgili gözlemlerinizi olumlu (+) veya olumsuz (-) fleklinde Çizelge 8.1 e not ediniz. Metallerin yükseltgeme aktifliklerini karfl laflt rmak için 1 den (en kuvvetli) 5 e (en zay f) kadar numaralar veriniz. Örne in; Cu(NO 3 ) 2 çözeltisine dald - r lan Zn metali çözünerek çözeltiye Zn +2 iyonlar n b rak rken, çözeltide bulunan Cu +2 iyonu yükseltgenerek Zn metali üzerinde Cu metaline indirgenir. Kendili inden yürüyen bu tepkimede bir indirgenme-yükseltgenme tepkimesi gözlenirken (olumlu, +), Zn metali Cu +2 taraf ndan yükseltgenir (en kuvvetli, 5). Çizelge 8.1 Metallerin yükseltgenme aktifli i Metal Cu Çözeltilerdeki metal iyonlar Cu +2 Zn +2 Al +3 Mg +2 Ni +2 Metalin yükseltgeme aktifli i Zn Al Mg Ni SIRA S ZDE 1 Afla da verilen yar hücrelere göre hangi iyon indirgenir, hangi iyon yükseltgenir? a. Zn e - Zn E = 0, 763 V Ni + 2e Ni E = 0, 250 V b. 2H+ + 2e - H E = 2 0, 000 V Cu e - Cu E = + 0, 337 V Kimyasal tepkimelerin d flar dan ak m veya gerilim verilerek gerçekleflti i hücrelere elektroliz hücresi denir. ELEKTROL Z HÜCRES Kendili inden gerçekleflmeyen kimyasal tepkimelerin d flar dan verilen bir elektrik enerjisi yard m ile gerçeklefltirildi i elektrokimyasal hücrelere elektroliz hücresi ad verilir. Bir elektroliz hücresinde, iki iletken elektrot bir elektrolit çözeltisine dald r l r ve bunlar n çözelti d fl nda kalan uçlar na bir ak m/gerilim kayna ba lan r. Ak m/gerilim kayna n n pozitif ucuna ba lanan elektrot anot, negatif ucuna ba lanan elektrot ise katot olarak görev yapar. Elektrolizin meydana gelebilmesi için, elektrotlara uygun bir gerilim fark (anot ve katot denge gerilimleri toplam ndan daha büyük bir gerilim) uygulan r. Hücre içindeki iyonlar n yönleri tafl d klar yükün iflaretine ba l d r. Pozitif yüklü iyonlar, negatif elektroda (katot) do ru hareket ederken, negatif yüklü iyonlar ise pozitif elektroda (anot) do ru yönelirler. ndirgenme tepkimeleri için gerekli olan elektronlar ak m/gerilim kayna ndan sa lan r.

179 8. Ünite - Elektrokimya 169 Elektroliz hücresinde anot, ak m/gerilim kayna n n pozitif ucuna, katot ise negatif ucuna ba lan r. D KKAT Elektroliz hücrelerinin baz kullan m alanlar, metallerin saflaflt r lmas (bak r, gümüfl, alüminyum vb.), çeflitli metal yüzeylerinin alt n, gümüfl, krom veya nikelle kaplanmas, metallerin parlat lmas, metallerin katot veya anot olarak ya lardan ar nd r lmas, Cl 2 gaz n n sentezi, suyun ayr flt r larak H 2 ve O 2 eldesi, kurflun sülfat içeren akülerin doldurulmas, t bbi amaçl organik dokular n ayr flt r lmas vb. fleklinde özetlenebilir. Kimyasal tepkimeler ile elektrik enerjisi aras ndaki iliflki 19. yüzy l n bafllar nda Michael Faraday taraf ndan aç klanm flt r. Faraday, elektroliz s ras nda tepkimeye giren madde miktar n n sistemden geçen ak m ve elektronlar n miktarlar ile do ru orant l oldu unu gözlemifltir. 1 mol (Avogadro say s kadar, 6,02#10 23 ) elektronun tafl d elektrik yüküne Faraday sabiti denir ve F ile gösterilir. 1 Faraday = kulon (C) = 1 eflde er gram 1 elektronun yükü = 1,60#10 19 C Elektrolizde elektrot tepkimesine giren maddenin mol say s N afla daki eflitliklerden hesaplan r. Q N = n F m MK m MK = Q n F = I t n F (Eflitlik 8.2) (Eflitlik 8.3) (Eflitlik 8.4) Burada; m : Elektrolizde toplanan madde miktar, MK : Elektrolizde toplanan maddenin mol kütlesi, I : Ak m (amper), t : Süre (saniye), n : Mol bafl na aktar lan elektron say s d r. Suyun Elektrolizi Deneyi Bu deneyde, suyun elektrolizi gerçeklefltirilecek ve elektrik enerjisi ile su; H 2 ve O 2 gazlar na ayr flt r lacakt r. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Suyun Elektrolizi Deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. D KKAT

180 170 Kimya Laboratuvar Teknikleri Ak m/gerilim kayna Büret K skaç ve spor Timsah uçlu ba lant kablosu Çelik (veya platin) elektrot Beher 1 M H 2 SO 4 çözeltisi K skaç Puar fiekil 8.2 Suyun elektrolizi deneyi için kurulan deney düzene i. Deney Düzene i Suyun Elektrolizi Deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 8.2 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl ml lik beher içerisine 250 ml 1 M H 2 SO 4 çözeltisi eklenir. 2. K skaç yard m yla sporlara tutturulan iki büret ters olarak 1 muslu u aç k flekilde yukar da haz rlanan çözeltiye dald r l r. Büretin uç k sm na tak lan bir puar ile belirli bir seviyeye kadar çözelti çekilir ve musluk kapat larak puar ç kart l r. Di er bürete de ayn ifllemler uygulan r. 3. Elektrotlar n uç k s mlar tüplerin içlerine yerlefltirilir. Elektrotlar n d flar da kalan k s mlar timsah uçlu kablolar yard m yla ak m/gerilim kayna n n do ru ak m ç k fl na ba lan r. 4. Ak m yaklafl k 300 ma olacak flekilde ayarlan r ve 2 dakika süreyle uygulan r. 5. Gözlenen de iflimler ve miktarlar kaydedilir. Sonuçlar ve Yorum Elektrotlarda gerçekleflen tepkimeler: Anodik tepkime ( yükseltgenme) : 2H2O(s) O2(g) + 4H + ( sulu) + 4e Katodik tepkime ( indirgenme) : 4 H ( sulu) + 4e - 2H 2(g) Toplam tepkime : 2H2O(s) O2(g) + 2H 2( g) Yukar daki toplam tepkimeye göre; suyun ayr flmas sonucu 2 hacim H 2 ve 1 hacim O 2 gazlar aç a ç kar. SIRA S ZDE 2 Suyun ayr flmas sonucu aç a ç kan H 2 ve O 2 gazlar hangi elektrotta toplan r? Elektroliz ile Bak r Kaplama Deneyi Elektrolizin önemli uygulama alanlar ndan biri baz metallerin yüzeyinin baflka bir metal ile kaplanmas d r. Kaplanacak metal (anahtar, çatal, b çak, vb.) katot, di er metal ise (alt n, gümüfl, krom, vb.) anot olarak kullan l r. Elektrolit olarak anot malzemesinin suda çözünen bir tuzunun çözeltisi haz rlan r. Örne in; demir bir anahtar bak r ile kaplanmak istendi inde, demir anahtar katot, bak r metali ise anot olarak seçilir. Elektrolit çözelti olarak CuSO 4 tuzunun sulu çözeltisi kullan l r. Çözeltide bulunan Cu +2 iyonlar, katot üzerinde (anahtar) Cu metaline indirgenerek kaplama olay n gerçeklefltirirler. Anotta ise toplanan bak r metali kadar, Cu elektrot çözünür.

181 8. Ünite - Elektrokimya 171 Bu deneyde elektroliz olay ö renilecek, bir metal, bak r ile kaplanacak ve Faraday sabiti hesaplanacakt r. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Elektroliz ile Bak r Kaplama Deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Ak m/gerilim kayna Spor Bak r elektrot CuSO 4 [Bak r(ii) sülfat] tuzu H 2 SO 4 çözeltisi Z mpara Demir metal parças (anahtar, vb.) Timsah uçlu ba lant kablosu Beher K skaç Saf su Pens D KKAT Deney Düzene i Elektroliz ile Bak r Kaplama Deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 8.3 de gösterilmektedir. Fe Cu fiekil 8.3 Elektroliz ile bak r kaplama deneyi için kurulan deney düzene i. Deneyin Yap l fl 1. Kaplanacak olan demir metal parças bir z mpara ile temizlenir, su ile y kan r, kurutulur ve CuSO 4 H tart l r. 2 SO gram CuSO 4 30 ml saf su içerisinde çözülür ve üzerine yaklafl k 10 ml %20 lik H 2 SO 4 çözeltisi eklenerek kar flt r l r. Haz rlanan çözelti 100 ml lik beher içerisine boflalt l r. 3. Bak r ve demir elektrotlar, aralar nda yaklafl k 3 cm olacak flekilde bir pens yard m yla yukar daki çözeltinin içine dald r l r. 4. Demir elektrot katot (negatif kutup), bak r elektrot da anot (pozitif kutup) olacak flekilde timsah uçlu kablolarla güç kayna na ba lan r. 5. Ak m yo unlu u 0,3 ampere ayarlanarak 10 dakika elektroliz yap l r. 6. Elektrolizden sonra ba lant lar ç kar larak bak r kaplanm fl demir elektrot bir pens yard m yla beherden ç kar l r, saf su ile y kan r, kurutulur ve tart l r. Sonuçlar ve Yorum Elektroliz iflleminde sisteme d flar dan bir ak m veya gerilim uygulan r. Deneyde uygulanan ak m sonucunda demir metali bak r ile kaplan r m, yorumlay n z. Eflitlikler ü kullanarak Çizelge 8.2 deki Faraday sabitini hesaplay n z. M MK I t N F? Çizelge 8.2 Elektroliz ile bak r kaplama deneyinden elde edilen veriler ve Faraday sabitinin hesaplanmas

182 172 Kimya Laboratuvar Teknikleri SIRA S ZDE 3 Elektroliz ile bak r kaplama deneyinde elektrotlarda gerçekleflen tepkimeleri yaz n z. D KKAT Elektroliz ile Nikel Kaplama Deneyi Bu deneyde, bir bak r levha nikel ile kaplanacakt r. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Elektroliz ile Nikel Kaplama Deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Ak m/gerilim kayna Spor Nikel elektrot NiSO 4 (Nikel sülfat) NiCl 2 (Nikel klorür) Saf su Pens Bak r levha Timsah uçlu ba lant kablosu Beher K skaç H 3 BO 3 (borik asit) Z mpara fiekil 8.4 Elektroliz ile nikel kaplama deneyi için kurulan deney düzene i. Deney Düzene i Elektroliz ile Nikel Kaplama Deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 8.4 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. Kaplanacak olan bak r, bir z mpara ile temizlenir, su ile y kan r, kurutulur ve tart l r gram nikel sülfat, 2 g nikel klorür ve 1,5 g borik asit yaklafl k 50 ml saf su içerisinde çözülür ve haz rlanan çözelti 100 ml lik beher içerisine boflalt l r. 3. Bak r ve nikel elektrotlar, aralar nda yaklafl k 3 cm uzakl k olacak flekilde bir pens yard m yla yukar daki çözeltinin içine dald r l r. 4. Bak r elektrot katot (negatif kutup), nikel elektrot da anot (pozitif kutup) olacak flekilde timsah uçlu kablolarla güç kayna na ba lan r. 5. Ak m yo unlu u 0,5 ampere ayarlanarak 10 dakika elektroliz yap l r. 6. Elektrolizden sonra ba lant lar ç kar larak nikel kaplanm fl bak r elektrot bir pens yard m yla beherden ç kar l r, saf su ile y kan r, kurutulur ve tart l r. Sonuçlar ve Yorum Elektroliz iflleminde sisteme d flar dan bir ak m veya gerilim uygulan r. Deneyde uygulanan ak m sonucunda bak r metali nikel ile kaplan r m sorusunu yan tlay - n z. Kimya endüstrisinde nikel ile bak r metalinin kaplanmas nikelaj olarak bilinir ve bu kaplama, metalleri afl nmaya karfl korumas aç s ndan önemlidir. Eflitlikler ü kullanarak Çizelge 8.3 deki Faraday sabitini hesaplay n z.

183 8. Ünite - Elektrokimya M MK I t n F Elektroliz ile nikel kaplama deneyinde elektrotlarda gerçekleflen tepkimeleri yaz n z. GALVAN HÜCRES (P L ) Aleksandra Volta (1800) ve Luigi Galvani (1780) ilk kez kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürecek bir hücre yapm fllard r. Bu yüzden kendili inden yürüyen indirgenme-yükseltgenme tepkimeleri sonucunda kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren hücrelere volta pili veya galvani hücresi denir. Kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüfltürülebilmesi için kullan lan ayg ta genel olarak pil ad verilir. Bir galvani pili iki ayr hücrede yürüyen iki yar tepkimeden oluflur. ki yar tepkime bir membran ile birbirinden ayr l r. Bu membran, iki çözeltinin birbiriyle kar flmas n önlemesinin yan s ra çözelti içinde elektriksel iletkenli i sa layan iyonlar n geçifline de izin vermektedir. Bir galvani pil tepkimesinin kendili inden yürüyebilmesi, yani kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürebilmesi için;? 173 Çizelge 8.3 Elektroliz ile nikel kaplama deneyinden elde edilen veriler ve Faraday sabitinin hesaplanmas 4 SIRA S ZDE Kimyasal tepkimelerin kendili inden gerçekleflti i hücrelere galvani hücresi veya galvani pili denir. Kimyasal enerjiyi depolayan ve elektrik enerjisine dönüfltürebilen ayg ta pil denir. G = n#f# E (Eflitlik 8.5) eflitli i gere ince, iki yar hücre gerilim de erleri aras ndaki fark n pozitif ( E>0), Gibbs serbest enerji de ifliminin ise negatif olmas ( G<0) gerekmektedir. Örne in; FeSO 4 çözeltisine dald r lm fl bir Fe elektrot ile bir baflka hücrede bulunan AgNO 3 çözeltisine dald r lm fl Ag elektrot birlefltirildi inde, indirgenme-yükseltgenme tepkimesinin kendili inden yürüdü ü gözlenir (fiekil 8.5). Afla da indirgenme fleklinde verilen iki yar hücre incelendi inde, Ag + /Ag tepkimesine ait standart indirgenme gerilim de- erinin Fe +2 /Fe standart indirgenme geriliminden daha büyük oldu u görülür. Bu durumda, indirgenme gerilimi dolay s yla indirgenme e ilimi daha büyük olan yar hücre indirgenecek, di er yar hücre ise yükseltgenecektir. Ag + iyonlar katot yüzeyinde indirgenerek Ag metaline dönüflürken, Fe metali ise anotta Fe +2 iyonuna yükseltgenir. Tepkime sonucunda aç a ç kan elektronlar da d fl devreye do ru akarak bir elektrik ak m n n geçmesine neden olurlar. Böylece kendili inden oluflan bir tepkime sonucunda kimyasal enerji, yaklafl k 1,239 V luk bir elektrik enerjisi üretir. fiekil 8.5 Galvani pili. Fe e - Fe E = 0,440 V Ag + + e- Ag E = +0,799 V 2Ag + 2e Ag E = +0, (Katot tepkimesi) Fe Fe e - E = +0,440 V (Anot tepkimesi) 2Ag + + Fe 2Ag + Fe +2 E = +1,239 V (Toplam tepkime)

184 174 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 8.5 deki pilin çal flmaya bafllamas yla anot bölmesindeki Fe yükseltgenerek sürekli elektron verir. Bu elektronlar d fl devreden geçerek katot bölmesindeki Ag elektroda gelir. Ag elektrot bu elektronlar alarak indirgenir. Bu olay sonucunda elektronun negatif yüklü olmas ndan dolay katot bölmesindeki negatif yük miktar artarken, pozitif yük miktar azal r. Bunun tam tersi durum anot için geçerlidir. Sürekli elektron kaybeden anot bölmesindeki negatif yük miktar azal rken, pozitif yük miktar artmaya bafllar. ki bölmedeki yük dengesini sa lamak için çözeltideki iyonlar membrandan karfl l kl olarak geçmeye bafllarlar. Negatif yüklü iyonlar pozitif yükün fazla oldu u anot bölmesine geçerken, pozitif yüklü iyonlar da negatif yükün fazla oldu u katot bölmesine geçerler. Böylece hem d fl devrede hem de çözelti içinde elektronötralite sa lanm fl olur. Kendili inden gerçekleflen indirgenme-yükseltgenme tepkimesi sonucunda elektrik enerjisi üreten bu piller, ayr nt l flekil çizilmeden de k sa yoldan gösterilebilir. Bu gösterimde önce anot malzemesi (Fe) daha sonra anot malzemesinin dald r ld çözelti ve deriflimi (Fe +2, 1 M FeSO 4 ) yaz l r. Anot bölmesi bittikten sonra katot bölmesini yazmadan önce iki bölme aras ndaki membran tek çizgi ile gösterilir. Bölmeler aras ndaki ara fazdan sonra katot bölmesinde elektrodun dald r ld çözelti ve deriflimi (Ag +, 1 M AgNO 3 ) ve son olarak da katot malzemesi (Ag) yaz l r. Galvani hücrelerde çözelti deriflimi de ifltikçe gerilim de erleri de de- iflir. Bu nedenle pil gösterimlerinde deriflimlerin yaz lmas önemlidir. fiekil 8.6 da verilen galvani hücresi afla daki flekilde de gösterilebilir. Fe(k) Fe +2 (1 M FeSO 4 ) Ag + (1 M AgNO 3 ) Ag(k) Ayn pil için anot ve katot bölmesi aras na çift dik çizgi yaz ld nda hücre yap s tamamen de iflmifl olur. Fe(k) Fe +2 (1 M FeSO 4 ) Ag + (1 M AgNO 3 ) Ag(k) iflareti iki bölme aras nda bir tuz köprüsünün oldu unu iflaret eder (fiekil 8.6). Bu durum, birbirinden ba ms z anot ve katot bölmesinin kullan ld n ifade eder. Tuz köprüsünde genel olarak KCl, KNO 3 ve NH 4 NO 3 gibi tuzlar n sulu çözeltileri kullan l r. Bunlar n sulu çözeltilerinde oluflan anyon ve katyonlar n hareket h zlar birbirlerine yak nd r. fiekil 8.6 Tuz köprüsü kullan lan Galvani pili.

185 8. Ünite - Elektrokimya Galvani pilleri genel olarak ikiye ayr l r. Bunlar; 1. Birincil (doldurulamayan, flarj edilemeyen, tek kullan ml k) piller, 2. kincil (doldurulabilen, flarj edilebilen, birden fazla kullan labilen) pillerdir. Birincil piller; kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren türlerden birinin bitmesi yani indirgenme-yükseltgenme tepkimesinin gerçekleflmemesi durumunda çal flmayan pillerdir. Bunlar n en önemli türleri kuru pillerdir. kincil piller; dengeye gelen veya sonlanan bir kimyasal tepkimeyi d flar dan bir ak m vererek tekrar bafllang ç haline dönüfltürülebilen pillerdir. En yayg n olarak kullan lan doldurulabilen piller; kurflun-asit (anot: kurflun, katot: kurflun dioksit kaplanm fl kurflun ve asit: sülfürik asit) ve alkali akümülatörleridir (Ni/Fe, Ni/Cd, Ag/Zn). Cep telefonlar nda, MP3 çalarlarda ve tafl nabilir dijital cihazlarda lityum-iyon ve lityum-iyon-polimer temelli doldurulabilir pillerin kullan m yayg nlaflm flt r. Son y llarda, metal içerikli pillerin yerine elektri i iletebilen organik malzemelerin özellikle iletken polimerlerin kullan labilirli i yo un bir flekilde araflt r lmaktad r. Polianilin ve polipirol gibi iletken polimerlerin elektrot olarak kullan ld - piller bulunmaktad r. Volta Pili Deneyi Asidik bir çözeltide bulunan bak r katot ile çinko anodun oluflturdu u pil türüne volta pili denir. Elektron ak fl anottan katoda do ru gerçekleflir. Burada gerçekleflen olaylar detayl olarak fiekil 8.7 de gösterilmektedir. Sistemden elde edilen elektrik enerjisi bir ampulün yanmas için kullan labilir. Bu deneyde, kendili inden olan kimyasal bir tepkime sonucunda elektrik enerjisi elde edilecektir. 175 fiarj edilemeyen pile birincil pil denir. fiarj edilebilen pile ikincil pil denir. Volta pili; asidik bir çözeltide katot olarak bak r n, anot olarak da çinkonun kullan ld pillere verilen add r. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Volta Pili Deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Beher Saf su Bak r levha Ampul (2,5 V) ve duy Deriflik sülfürik asit Z mpara Çinko levha Ba lant kablolar D KKAT Deney Düzene i Volta Pili Deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 8.7 de gösterilmektedir. fiekil 8.7 Volta pili deneyi için kurulan deney düzene i. Deneyin Yap l fl 1. Bak r ve çinko elektrotlar temizlenir, su ile y - kan r ve kurutulur ml lik behere yaklafl k 25 ml kadar çeflme suyu doldurulur ve üzerine 5-10 damla deriflik sülfürik asit çözeltisi eklenerek kar flt r l r.

186 176 Kimya Laboratuvar Teknikleri 3. Çözeltinin içine bak r ve çinko elektrotlar yerlefltirilir. 4. Elektrot ve ampul ba lant lar yap l r. Sonuçlar ve Yorum Deney sonucunda; kendili inden oluflan bir kimyasal tepkimede aç a ç kan elektrik enerjisinin ampulü ayd nlat p ayd nlatmad n gözlemleyiniz ve gözlemlerinizi laboratuvar defterinize not ediniz. SIRA S ZDE 5 Daima ayn yönde hareket eden elektrik ak m na do ru ak m denir. Volta pili deneyindeki anot, katot ve toplam pil tepkimelerini yaz n z. Kurflun-Asit Akümülatörü Deneyi Kendili inden yürüyen bir kimyasal tepkime sonucunda d flar dan bir etki olmad - sürece elektronlar anottan katoda do ru hareket ederler (fiekil 8.6). Pillerde ve akümülatörlerde oldu u gibi elektrik ak m daima ayn yönde hareket ediyorsa bu tür ak ma do ru ak m denir. Do ru ak m sa layan kaynaklara da do ru ak m kaynaklar denir. Bu durumda birincil ve ikincil pillerin tamam do ru ak m kaynaklar d r. Ak m kaynaklar n n bu özelli i kullan m alanlar aç s ndan önemlidir. Kurflun asit akümülatörleri de do ru ak m kaynaklar d r. Bu tür akümülatörlerde; anot malzemesi olarak gözenekli kurflun (Pb), katot malzemesi olarak kurflun dioksit (PbO 2 ) kapl kurflun ve elektrolit olarak da sülfürik asit (H 2 SO 4 ) çözeltisi kullan l r. Bu elektrokimyasal hücreden elde edilen gerilim fark yaklafl k 2,0 V civar ndad r. Kurflun-asit akümülatörlerinde gerçekleflen tepkimeler afla daki gibidir. Anotta gerçekleşen tepkimeler: Pb( k) Pb+2 + 2e- Pb +2 + SO 4 2 PbSO4( k) Pb+2 + SO 4 2 PbSO4( k) + 2e- Katotta gerçekleşen tepkimeler: PbO 2(k) + 4H+ + 2e - +2 Pb + 2H2O Pb +2 + SO 4 2 PbSO4 ( k) PbO 2(k) + SO + 4H e PbSO4 ( k) + 2H2O Akümülatördeki toplam tepkime: Pb( k) + SO PbSO ( k) + e (Katot tepkimesi) PbO 2(k) + SO + 4H e PbSO4 ( k) + 2H 2 O ( Anot tepkimesi) PbO 2 (k) + Pb( k) + 2SO H + 2PbSO4( k) + 2H 2 O Akümülatörler çal flt sürece hem anotta hem de katotta kurflun sülfat [PbSO 4 (k)] birikir. Kurflun sülfat n elektriksel iletkenli i çok zay f oldu u için akünün verdi i ak m de eri zamanla azal r ve belirli bir süre sonra yukar daki tepkimeler durur. Bu olay için akü bitti terimi kullan l r. Bu durumdaki akümülatör, d - flar dan bir do ru ak m kayna na ba lanarak bir elektroliz hücresi fleklinde çal flt r l p doldurulurken (flarj edilirken) yukar daki tepkimeler ters yönde yürütülür. Bu deneyde, doldurulabilen (flarj edilebilen) pil grubunun önemli bir üyesi olan kurflun-asit akümülatörü yap larak elektrik enerjisi elde edilecektir.

187 SIRA S ZDE 8. Ünite - Elektrokimya DÜfiÜNEL M Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Kurflun-Asit Akümülatörü Deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler SORU ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas D KKAT gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. SIRA S ZDE SIRA S ZDE 177 DÜfiÜNEL M SORU D KKAT SIRA S ZDE Beher Çeflme suyu Pb levha Ampul (1,5 V) ve duy Deney Düzene i Kurflun-Asit Akümülatörü Deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 8.8 de gösterilmektedir. Sülfürik asit (H 2 SO 4 ) çözeltisi Z mpara AMAÇLARIMIZ PbO 2 levha AMAÇLARIMIZ Ba lant kablolar K T A P K T A P fiekil 8.8 TELEV ZYON Deneyin Yap l fl NTERNET ml lik behere yaklafl k 100 ml kadar çeflme suyu doldurulur. 2. Pb ve PbO 2 levha elektrotlar birbirinden yaklafl k 3 cm uzakl k olacak flekilde suya dald r l r. 3. Elektrotlar ba lant kablolar yla duya ba lan r. 4. Hücreye yavafl yavafl ve kar flt rarak sülfürik asit (H 2 SO 4 ) çözeltisi eklenir. 5. Eklenen sülfürik asit miktar artt kça ampul ayd nlanmaya bafllar. 6. Asit miktar artt r larak sülfürik asit eklemeye devam edilir. Sonuçlar ve Yorum Ampulün ayd nlanmas hangi tür kimyasal tepkime sonucunda gerçekleflir, tart fl n z. Kurflun-asit akümülatörü TELEV ZYON deneyi için kurulan deney düzene i. NTERNET Kurflun-asit akümülatörlere belirli sürelerde niçin H 2 SO 4 çözeltisi eklenir? SIRA S ZDE Deriflim Pilleri Deneyi DÜfiÜNEL M Pillerden elde edilen gerilim de erleri elektrolit derifliminden etkilenir. Elektrot malzemelerinin ve elektrolit çözeltilerinin ayn, fakat deriflimlerinin farkl oldu u galvanik hücreye deriflim pilleri ad verilir. Bu deriflim fark ndan SORU dolay yar hücreler aras nda bir gerilim fark oluflur. Ni(k) Ni +2 (0,01 M NiSO 4 ) Ni +2 (0,1 M NiSO 4 ) Ni(k) D KKAT 6 SIRA S ZDE DÜfiÜNEL M SORU D KKAT Elektronlar seyreltik ortamdan d fl devre yard m yla deriflik ortama hareket ederler. Bu pillerde do al e ilim, indirgenme ve yükseltgenme tepkimeleri yard m yla SIRA S ZDE SIRA S ZDE iki ortamdaki deriflimlerin eflitlenmesidir. Elektrolit çözelti deriflimi eflit oldu unda gerilim de eri s f r olur. Bir pil tepkimesinde yer alan bileflenlerin AMAÇLARIMIZ deriflimleri standart koflullardaki deriflim de erlerinden farkl ise, pilin çal flmas s ras nda elde edi- AMAÇLARIMIZ lecek olan pil gerilimi Nernst eflitli i ile hesaplan r. Nernst eflitli i özetle; K T A P K T A P TELEV ZYON TELEV ZYON

188 178 Kimya Laboratuvar Teknikleri E = E 0059, log Q n (Eflitlik 8.6) fleklinde ifade edilir. Burada; E : Pil gerilimini, E : Standart pil gerilimini, n : ndirgenme-yükseltgenme tepkimesi s ras nda al nan-verilen elektron say - s n gösterir. mm + yy? kk + xx fleklindeki bir pil tepkimesi için Q nun de eri; Q = ([K] k [X] x )/([M] m [Y] y ) (Eflitlik 8.7) eflitli i ile hesaplanabilir. D KKAT Bu deneyde, elektrolit derifliminin, kendili inden gerçekleflen kimyasal bir tepkime sonucunda elde edilen elektrik enerjisi üzerindeki etkileri incelenecektir. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Deriflim Pilleri Deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Beher Z mpara Saf su CuSO 4 Bak r levha Membran Ba lant kablolar Voltmetre Pil hücresi Deney Düzene i Deriflim Pilleri Deneyi ile ilgili olarak tasarlanan deney düzene i fiekil 8.9 da gösterilmektedir. fiekil 8.9 Deriflim pilleri deneyi için kurulan deney düzene i.

189 8. Ünite - Elektrokimya 179 Yukar daki düzenek flematik olarak; Cu(k) Cu +2 (0,01 M CuSO 4 ) Cu +2 (0,1 M CuSO 4 ) Cu(k) fleklinde gösterilir. Deneyin Yap l fl 1. Bak r elektrotlar temizlenir, su ile y kan r ve kurutulur. 2. Afla daki çizelgede belirtilen deriflimlerde CuSO 4 çözeltileri haz rlan r. 3. Hücre ara ba lant k sm na membran yerlefltirilir. 4. ki hücre farkl deriflimlerde CuSO 4 çözeltileri ile doldurulur. 5. Bak r elektrotlar çözeltilere dald r larak aralar na bir voltmetre ba lan r. 6. Voltmetreden okunan gerilim de erleri Çizelge 8.4 e kaydedilir. Sonuçlar ve Yorum Deney sonucunda elde etti iniz verilere göre Çizelge 8.4 ü doldurunuz. Deney No Deriflim pilleri 1 Cu(k) Cu +2 (0,1 M CuSO 4 ) Cu +2 (1 M CuSO 4 ) Cu(k) 2 Cu(k) Cu +2 (0,01 M CuSO 4 ) Cu +2 (0,1 M CuSO 4 ) Cu(k) 3 Cu(k) Cu +2 (0,001 M CuSO 4 ) Cu +2 (0,01 M CuSO 4 ) Cu(k) 4 Cu(k) Cu +2 (0,01 M CuSO 4 ) Cu +2 (1 M CuSO 4 ) Cu(k) 5 Cu(k) Cu +2 (0,001 M CuSO 4 ) Cu +2 (1 M CuSO 4 ) Cu(k) 6 Cu(k) Cu +2 (0,001 M CuSO 4 ) Cu +2 (0,1 M CuSO 4 ) Cu(k) Ölçülen gerilim fark (V) Çizelge 8.4 Deriflim pili deneyi verileri Normal bir Galvani pili ile deriflim pili aras ndaki temel farklar tart fl n z. 7 SIRA S ZDE

190 180 Kimya Laboratuvar Teknikleri Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 Elektrokimyan n temel özelliklerini tan mlamak. Elektrokimya, elektrik enerjisi ile kimyasal tepkimeler aras ndaki ba nt lar inceleyen disiplinler aras bir bilim dal d r. Kendili inden meydana gelen kimyasal bir tepkime sonucunda elektrik üretebilen veya d flar dan bir ak m veya gerilim uygulanmas sonucu oluflan kimyasal tepkimelere elektrokimyasal tepkimeler ad verilir. Bu tepkimelerin temelini, katot ve anot elektrotlarda gerçekleflen indirgenme ve yükseltgenme olaylar oluflturur. Bir madde katotta elektron alarak indirgenirken, anotta elektron vererek yükseltgenir. Yükseltgen bir madde, elektron alarak kendisi indirgenirken, karfl s ndakini yükseltger. ndirgen bir madde ise, elektron vererek kendisi yükseltgenirken, karfl s ndaki maddeyi indirger. Bir metalde elektri i elektronlar iletirken (metalik iletkenlik), çözelti ortam nda ise iyonlar (iyonik iletkenlik) iletir. Elektrokimyasal tepkimelerde çözelti içindeki iletkenli in çok iyi olmas istenir. Bu yüzden %100 iyonlar na ayr flabilen ve kuvvetli elektrolit olarak tan mlanan çözeltiler kullan l r. Zay f elektrolitler k smen iyonlar na ayr flt için tercih edilmezler. Aktiflik terimini elektrokimyasal aç dan aç klamak ve elektrokimyasal seriyi oluflturmak. Maddelerin elektron alma ve verme e ilimleri aktiflik olarak tan mlan r. Periyodik Çizelge incelendi inde içerdi i serbest elektronlardan dolay metaller elektron verme, ametaller ise elektron alma yatk nl na sahiptirler. Bir metal ne kadar kolay elektron veriyorsa ve bir ametal ne kadar kolay elektron al yorsa aktifli i o kadar fazlad r, denir. Metallerin sulu çözeltilerdeki reaktiflik s - ralamalar elektrokimyasal dizi olarak bilinir. Bir elektrokimyasal dizi, türlerin standart yar hücre gerilimlerine bak larak oluflturulur. Bilinen en kuvvetli yükseltgenin F 2, en kuvvetli indirgenin de Li oldu u görülmektedir. A MAÇ 3 A MAÇ 4 Elektroliz hücresini ve uygulamalar n aç klamak. Kendili inden gerçekleflmeyen kimyasal tepkimelerin d flar dan verilen bir elektrik enerjisi yard m ile gerçeklefltirildi i elektrokimyasal hücrelere elektroliz hücresi ad verilir. Bir elektroliz hücresinde, iki iletken elektrot bir elektrolit çözeltisine dald r l r ve bunlara d flar dan bir ak m/gerilim kayna ba lan r. Ak m/gerilim kayna n n pozitif ucuna ba lanan elektrot anot, negatif ucuna ba lanan elektrot ise katot olarak görev yapar. Elektroliz hücrelerinin baz kullan m alanlar ; metallerin saflaflt r lmas (bak r, gümüfl, alüminyum vb.), çeflitli metal yüzeylerinin alt n, gümüfl, krom veya nikelle kaplanmas, metallerin parlat lmas, metallerin katot veya anot olarak ya lardan ar nd r lmas, Cl 2 gaz n n sentezi, suyun ayr flt r larak H 2 ve O 2 eldesi, kurflun sülfat içeren akülerin doldurulmas, t bbi amaçl organik dokular n ayr flt r lmas vb. fleklinde özetlenebilir. Galvani hücresini ve çal flma prensiplerini aç klamak. Aleksandra Volta ve Luigi Galvani ilk kez kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürecek bir hücre yapm fllard r. Bu yüzden kendili inden yürüyen indirgenme-yükseltgenme tepkimeleri sonucunda kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren hücrelere volta pili veya galvani pili denilmektedir. Kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüfltürülebilmesi için kullan lan ayg ta genel olarak pil ad verilir. Bir galvani pili iki ayr hücrede yürüyen iki yar tepkimeden oluflur. ki yar tepkime bir membran ile birbirinden ayr l r. Bu membran, iki çözeltinin birbiri ile kar flmas n önlemekle birlikte, ayn zamanda da çözelti içinde elektriksel iletkenli i sa layan iyonlar n geçifline izin vermektedir. Bir galvani pil tepkimesinin kendili inden yürüyebilmesi, yani kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürebilmesi için G = n#f# E eflitli i gere ince; iki yar hücre gerilim de erleri aras ndaki fark n pozitif ( E>0), Gibbs serbest enerji de ifliminin ise negatif olmas ( G<0) gerekmektedir.

191 8. Ünite - Elektrokimya 181 A MAÇ 5 fiarj edilemeyen ve edilebilen pillerin özeliklerini tan mlamak. Galvani pilleri genel olarak birincil (doldurulamayan, flarj edilemeyen ve tek kullan ml k) ve ikincil (doldurulabilen, flarj edilebilen ve birden fazla kullan labilen) piller olarak ikiye ayr l r. Birincil piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren türlerden birinin bitmesi yani indirgenme-yükseltgenme tepkimesinin gerçekleflmemesi durumunda çal flmayan pillerdir. Bunlar n en önemli türleri kuru pillerdir. kincil piller, dengeye gelen veya sonlanan bir kimyasal tepkimeyi d flar dan bir ak m verilerek tekrar bafllang ç haline dönüfltürülebilen pillerdir. En yayg n olarak kullan lan doldurulabilen piller kurflun-asit ve alkali akümülatörleridir. Cep telefonlar nda, MP3 çalarlarda ve tafl nabilir dijital cihazlarda lityum-iyon ve lityum-iyon-polimer temelli doldurulabilir pillerin kullan m son y llarda yayg nlaflm flt r. Ayr ca son y llarda, metal içerikli pillerin yerine elektri i iletebilen organik malzemelerin özellikle iletken polimerlerin kullan labilirli i yo- un bir flekilde araflt r lmaktad r. Polianilin ve polipirol gibi iletken polimerlerin elektrot olarak kullan ld piller bulunmaktad r. A MAÇ 6 Deriflim pilleri ve Nernst eflitli ini aç klamak. Elektrolit deriflimleri, pillerin gerilim de erlerinin belirlenebilmesi için önemlidir. Elektrot malzemelerinin ve elektrolit çözeltilerinin ayn, fakat deriflimlerinin farkl oldu u galvanik hücreye deriflim pilleri ad verilir. Bu deriflim fark ndan dolay yar hücreler aras nda bir gerilim fark oluflur. Elektronlar seyreltik ortamdan d fl devre yard m yla deriflik ortama hareket ederler. Bu pillerde do al e ilim, indirgenme ve yükseltgenme elektrot tepkimeleri yard m yla iki ortamdaki deriflimlerin eflitlenmesidir. Elektrolit çözelti deriflimi eflit oldu unda gerilim de eri s f r olur. Bir pil tepkimesinde yer alan bileflenlerin deriflimleri standart koflullardaki deriflim de erlerinden farkl ise, pilin çal flmas s ras nda elde edilecek olan pil gerilimi Nernst eflitli i ile hesaplan r.

192 182 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m 1. Elektrokimyan n temel özelliklerine ait afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Anotta yükseltgenme olur. b. Katotta indirgenme olur. c. Metalik iletkenlik elektronlar taraf ndan sa lan r. d. yonik iletkenlik iyonlar taraf ndan sa lan r. e. Redoks tepkimelerinin temeli çöktürmeye dayan r. 2. Afla dakilerden hangisi kuvvetli elektrolit de ildir? a. NaOH b. HCl c. NH 3 d. KOH e. NaCl 3. Afla dakilerden hangisi bir elektrokimyasal hücrenin temel bileflenlerinden biri de ildir? a. Elektrotlar b. Elektrolitler c. Tuz köprüsü d. Ifl k kayna e. D fl devre 4. ndirgenme-yükseltgenme tepkimeleri ile ilgili afla- daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Kuvvetli elektron ilgisine sahip maddelere yükseltgen denir. b. Tuz köprüsü elektronlar iletmek için kullan l r. c. Kuvvetli elektron verme e ilimine sahip maddelere indirgen denir. d. Elektron vererek gerçekleflen elektrokimyasal tepkimeye indirgenme denir. e. Elektron alarak gerçekleflen elektrokimyasal tepkimeye yükseltgenme denir. 5. I. Cd+2 + 2e - Cd E = 0,403 V II. Cu+2 + 2e- Cu E = +0,337 V Yukar daki tepkimelere göre afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. I. tepkime anot, II. tepkime katot tepkimesi oldu unda G<0 olur. b. Cd +2 iyonunun Cu +2 iyonuna göre yükseltgenme e ilimi daha fazlad r. c. Cu +2 iyonunun indirgenme e ilimi Cd metaline göre daha fazlad r. d. I. ve II. tepkimeler birlefltirilerek bir Galvani hücre oluflturuldu unda I. tepkime katodik, II. tepkime anodik olarak gerçekleflir. e. Cd metalinin yükseltgenme e ilimi Cu metaline göre daha fazlad r. 6. Zn(k) Zn +2 (sulu) Cu +2 (sulu) Cu(k) Yukar daki elektrokimyasal hücre ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a. Zn katottur. b. Cu anottur. c. Zn, Zn +2 iyonuna yükseltgenir. d. Zn indirgenir. e. Cu yükseltgenir. 7. Elektroliz hücresi ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. ndirgenme-yükseltgenme tepkimesi kendili inden gerçekleflmez. b. D flar dan bir ak m veya gerilim uygulan r. c. Kaplama ifllemlerinde kullan l r. d. Hidrojen ve oksijen gaz üretiminde kullan l r. e. Kuru pillerin çal flma prensibi ile ayn d r. 8. Afla dakilerden hangisi Galvani pilin özelliklerinden biri de ildir? a. Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürür. b. Birincil ve ikincil pilleri içerir. c. Kuru piller flarj edilebilir Galvani pil s n f ndand r. d. Kurflun-asit akümülatörler Galvani pil s n f ndand r. e. Kaplama ifllemleri Galvani pil s n f ndan de ildir. 9. Afla dakilerden hangisi deriflim pillerinin özelliklerinden biridir? a. Tek bir yar hücre kullan l r. b. ki yar hücre için ayn elektrotlar kullan l r. c. ki yar hücre için farkl elektrolitler kullan l r. d. Pilin çal flabilmesi için iki yar hücredeki elektrolit deriflimleri birbirine eflit olmal d r. e. D fl ba lant devrelerine ihtiyaç yoktur. 10. Afla dakilerden hangisi flarj edilebilir pillerin özelliklerinden biri de ildir? a. fiarj edilebilir piller Galvani pil s n f ndand r. b. Pil flarj s ras nda elektroliz hücresi gibi davran r. c. fiarj edilebilir pillerde tersinir tepkimeler gerçekleflir. d. fiarj edilebilir piller birincil pil s n f ndand r. e. fiarj edilebilir piller ikincil pil s n f ndand r.

193 8. Ünite - Elektrokimya 183 Yaflam n çinden Vazgeçilmez Enerji Kaynaklar : Piller Yeni ve yenilenebilir temiz enerji kaynaklar n n günlük hayat m zda kullan labilirli i üzerinde son y llarda yo- un çal flmalar yap lmaktad r. Bu amaçla, hidrojen enerjisi, yak t hücreleri, hibrit sistemler gibi enerji kaynaklar kullan lmakla birlikte, tafl ma ve depolama gibi baz s k nt lar hala afl lamam flt r. Çok büyük miktarlarda enerji üretmemekle birlikte piller, günlük hayat m z n vazgeçilmez parçalar olmufllard r. Pil, kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüfltürülebilmesi için kullan lan bir enerji kayna d r. Piller, bir veya daha fazla elektrokimyasal hücre, yak t hücreleri veya ak fl hücreleri gibi, elektrokimyasal sistemlerden oluflur. Bilinen en eski insan yap s piller, Ba dat Pilleri dir. M.Ö. 250 ve M.S. 640 y llar aras nda yap ld - tahmin edilmektedir. Pillerin geliflimi, 1800 y l nda talyan fizikçi Alessandro Volta taraf ndan gelifltirilen Voltaik pil ile bafllam flt r. Genel olarak piller, flarj edilemeyen (tek kullan ml k) ve flarj edilebilen piller olarak ikiye ayr l r. Günlük yaflant m zda en çok kullan lan flarj edilemeyen piller çinko/karbon ve alkalin pillerdir. Bu pillerin kullan m kolay ve maliyeti düflüktür. fiarj edilebilen piller için genel olarak batarya terimi kullan l rken, flarj edilemeyen piller için ise pil terimi kullan lmaktad r. Aralar ndaki en önemli fark kullan m süreleridir. Araçlarda kullan lan aküler (kurflun-asit pilleri), cep telefonlar nda kullan lan (lityum-iyon pilleri) flarj edilerek uzun süre kullan l rken, kalem pil olarak bilinen flarj edilemeyen piller tek kullan ml kt r. Özellikle elektronik endüstrisindeki geliflmeler araflt rmac lar daha ucuz, daha hafif ve daha uzun süreli pil üretimi konusunda teflvik etmektedir. Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. e Yan t n z yanl fl ise, Elektrokimyaya Girifl konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. c Yan t n z yanl fl ise, Elektrokimyaya Girifl konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. d Yan t n z yanl fl ise, Elektrokimyaya Girifl ve Elektroliz Hücresi konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. b Yan t n z yanl fl ise, Elektrokimyaya Girifl ve Galvani Hücresi (Pili) konular n yeniden gözden geçiriniz. 5. d Yan t n z yanl fl ise, Aktiflik ve Galvani Hücresi (Pili) konular n yeniden gözden geçiriniz. 6. c Yan t n z yanl fl ise, Galvani Hücresi (Pili) konusunu yeniden gözden geçiriniz. 7. e Yan t n z yanl fl ise, Galvani Hücresi (Pili) konusunu yeniden gözden geçiriniz. 8. c Yan t n z yanl fl ise, Galvani Hücresi (Pili) konusunu yeniden gözden geçiriniz. 9. b Yan t n z yanl fl ise, Galvani Hücresi (Pili) konusunu yeniden gözden geçiriniz. 10. d Yan t n z yanl fl ise, Galvani Hücresi (Pili) konusunu yeniden gözden geçiriniz.

194 184 Kimya Laboratuvar Teknikleri S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 a. Ni +2 iyonu indirgenirken, Zn +2 iyonu yükseltgenir. b. Cu +2 iyonu indirgenirken, H + iyonu yükseltgenir. S ra Sizde 2 Suyun ayr flmas sonucu aç a ç kan H 2 ve O 2 gazlar ndan, katotta H 2, anotta ise O 2 gaz toplan r. S ra Sizde 3 Elektrotlarda gerçekleflen tepkimeler; Anodik tepkime (yükseltgenme): Cu( k) Cu+2 ( sulu) + 2e- Katodik tepkime (indirgenme) Cu+2( sulu) + 2e- Cu( k) S ra Sizde 4 Elektrotlarda gerçekleflen tepkimeler; Anodik tepkime (yükseltgenme): Ni( k) Ni+2 ( sulu) + 2e- Katodik tepkime (indirgenme) Ni+2( sulu) + 2e- Ni( k) S ra Sizde 5 Cu e - Cu( k) (Katot tepkimesi) Zn Zn e - (Anot tepkimesi) Zn + Cu+2 Zn +2 + Cu( k) (Toplam tepkime) S ra Sizde 6 H 2 SO 4 çözeltisi, akümülatör çal flt kça her iki elektrot yüzeyinde çözünmeyen ve iletkenli i çok az olan kurflun sülfat bilefli ine (PbSO 4 ) dönüflür. Böylece H 2 SO 4 çözeltisi miktar tepkime sonucunda azal r. Bafllang ç hacmine tamamlamak için kurflun-asit akümülatörlere belirli sürelerde H 2 SO 4 çözeltisi eklenir. Yararlan lan Kaynaklar Erdik, E. ve Sar kaya, Y. (1997). Temel Üniversite Kimyas (Cilt-1). Ankara: Gazi Yay nevi. Fifield, F.W. and Kealey, D. (1995). Principles and Practice of Analytical Chemistry (4th ed.). New York: Blackie Academic&Professional. Gürses, A. ve Bayrakçeken, S. (1996). Deneysel Fizikokimya. Erzurum: Kültür ve E itim Vakf Yay nlar. =7af3a17c4ea87cd51c7c202c1f ce2c78&amp, Eriflim Tarihi: 30/04/ Eriflim Tarihi: 30/04/ Eriflim Tarihi: 30/04/ Eriflim Tarihi: 30/04/ Eriflim Tarihi: 30/04/ Eriflim Tarihi: 30/04/ Eriflim Tarihi: 01/05/ elektronik/243-pil-nedir-pil-cesitleri-nelerdir, Eriflim Tarihi: 30/04/2009. Schafer, W., Klunker, J., Schelenz, T., Meier, T. and Symonds, A. (2002). Phywe Laboratory Experiments Chemistry. Göttingen: Phywe Systeme GMBH. Skoog, D.A. (1971). Principles of Instrumental Analysis (3rd ed.). New York: Saunders College Publishing. Wang, J. (2001). Analytical Electrochemistry (2nd ed.) New York: A John Wiley&Sons, Inc., Publication. Y ld z, A. ve Genç, Ö. (1993). Ankara: Enstrümantal Analiz. Ankara: Hacettepe Üniversitesi Yay nlar A-64. S ra Sizde 7 Normal bir Galvani pili ile deriflim pilinin her ikisinde de kimyasal enerji, elektrik enerjisine kendili inden dönüflmektedir. kisi aras ndaki temel fark; normal bir Galvani pilde kullan lan elektrotlar ve elektrolit çözeltileri farkl iken, deriflim pillerinde ayn elektrotlar ve ayn elektrolitler kullan lmakta, sadece çözelti deriflimleri farkl olmaktad r.

195

196 9K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Kimyasal kinetik ile ilgili baz temel kuramsal bilgileri aç klayabilecek, Bir oksidasyon tepkimesinin h z n belirleyip, bu h z n reaktant deriflimine ba l l n ifade edebilecek, Tepkime h z na s cakl n etkisini belirleyebilecek, Tepkime h z na reaktant türünün ve katalizörün etkisini aç klayabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Tepkime h z Kimyasal kinetik H z yasas Tepkime derecesi Molekülarite Katalizör Aktivasyon enerjisi Arrhenius eflitli i çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Kimyasal Kinetik TEPK ME HIZI YODÜRÜN PEROKS D SÜLFAT LE YÜKSELTGENME TEPK MES K NET N N NCELENMES : REAKTANT DER fi M N N TEPK ME HIZINA ETK S α,α'-azob S ZOBUT RON TR L N (AIBN) ISISAL BOZUNMA TEPK MES K NET N N NCELENMES : TEPK ME HIZINA SICAKLI IN ETK S TEPK ME HIZINA REAKTANT TÜRÜNÜN ETK S TEPK ME HIZINA KATAL ZÖRÜN ETK S

197 Kimyasal Kinetik TEPK ME HIZI H z kavram, süreklili i olan bir olay için belirli bir zaman sürecinde meydana gelen de iflimi ifade etmek için kullan l r. Örne in; hareket halindeki bir otomobil için h z, otomobilin bir saatte katetti i yolun uzunlu u olarak ifade edilebilir. H za de- inirken ortalama h z kavram n kullanmak daha do ru olacakt r, çünkü bu de erler her bir t an ndaki anl k h zlar n ortalamas d r. Uygun koflullar alt nda yürütülen; 2HCl (sulu) + CaCO 3 (k) CaCl 2 (sulu) + H 2 O (s) + CO 2 (g) tepkimesinde, tepkimenin bafllamas ndan 10 dk sonra 4,4 g CO 2 olufltu unu varsayal m. 4,4 g CO 2 0,1 mol oldu undan, tepkime h z n n 0,01 mol CO 2 dk 1 oldu u söylenebilir. Di er yandan hidroklorik asit (HCl) derifliminin izlenmesi durumunda tepkime bafllang c nda 0,6 M oldu u varsay lan HCl derifliminin 10 dakika sonunda 0,4 M de erine düfltü ü görülür. Bu durumda, 10 dakika sonunda 0,2 M HCl tepkimeye girdi inden, tükenme h z 0,02 mol HCl L 1 dk 1 olarak ifade edilir. Tepkime h z ; bir reaktant n veya ürünün derifliminde, birim zamanda meydana gelen de ifliklik olarak tan mlan r. Tepkime h z n n birimi nedir? Bir tepkimenin h z, reaktantlar n harcanma h zlar veya ürünlerin oluflum h zlar izlenerek belirlenebilir. Bir tepkime sürecinde, reaktantlar n ve ürünlerin deriflimleri sabit kalmaz ve ayn zamanda tepkime h z da bu süreç boyunca sabit de- ildir. Reaktantlar n deriflimi azald kça, birim zamanda birbiriyle tepkime vermek üzere çarp flan molekül say s da azalaca ndan, tepkime h z düfler (fiekil 9.1). 1 SIRA S ZDE fiekil 9.1 Y Z fleklindeki bir tepkime için reaktant ve ürün deriflimlerinin zamana ba l l.

198 188 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kinetik enerji; hareket eden cisimlerin, hareket h zlar ile do ru orant l olarak sahip olduklar enerjidir. Etkin çarp flma; sonucunda bir kimyasal tepkimenin gerçekleflti i moleküler çarp flma türüdür. Aktivasyon enerjisi; bir tepkimenin gerçekleflebilmesi için çarp flan moleküllerin sahip olmas gereken minimum toplam kinetik enerji de eridir. Aktifleflmifl kompleks; reaktant moleküllerinin çarp flmalar sonucu ürün oluflumundan önce meydana gelen geçici ve karars z haldir. Hareket halindeki tüm moleküller bir kinetik enerjiye sahiptirler ve sahip olduklar bu enerjinin büyüklü ü hareket h zlar ile do ru orant l d r. Böyle moleküllerin tepkime verebilmesi, ancak baflka moleküllerle çarp flmas yla olas d r. Yeterli kinetik enerjiye sahip olan moleküllerin birbirleriyle etkin çarp flmalar tepkime ile sonuçlanabilir. Çarp flma sonucu molekül içi ba lar n k r lmas gerçekleflir ve ürün oluflumuna yönelik en önemli engel afl lm fl olur. Di er yandan, moleküllerin kinetik enerjilerinin yeterli olmamas durumunda çarp flma sonucunda tepkime gerçekleflmez ve moleküller yap lar n koruyarak hareket etmeye devam ederler. Bir tepkimenin gerçekleflebilmesi için çarp flan moleküllerin toplam kinetik enerjilerinin tepkimenin aktivasyon enerjisinden (E a ) büyük olmas veya en az ndan eflit olmas gerekir (fiekil 9.2). Çarp flma sonucu, ürün oluflumu öncesinde geçici ve karars z bir yap olan aktifleflmifl kompleks oluflur. Di er yandan Ε, reaktantlar ile ürünler aras ndaki potansiyel enerji fark d r. Di er yandan E, reaktantlar ile ürünler aras ndaki potansiyel enerji fark d r. fiekil 9.2 K + L KL tepkimesi için potansiyel enerjitepkime koordinat diyagram. K L K L (Geçifl hali) Potansiyel enerji K + L E a E KL Tepkime koordinat K T A P Tepkime h z kavram na iliflkin daha detayl tan mlar ve aç klamalar Y. Sar kaya n n (2000) Fizikokimya kitab ndaki Kimyasal Kinetik bölümünde bulabilirsiniz. Tepkime H z n Etkileyen Etmenler Bir kimyasal tepkimenin h z na etki eden etmenler; Reaktantlar n Do as, Reaktantlar n Deriflimi ve Yüzey Alan, S cakl k ve Katalizörlerdir. 1) Reaktantlar n Do as : Do ada, baz bilefliklerin di erlerine göre kimyasal tepkime vermeye daha yatk n olduklar yani daha reaktif olduklar bilinmektedir. Bu durum, sözkonusu bilefliklerin gerçeklefltirdikleri kimyasal tepkimelerin h z n etkileyebilmektedir. Genel olarak, sulu çözeltilerde yer alan iyonlar aras ndaki tepkimeler oldukça h zl gerçekleflme e ilimindedir. Örne in; bir asit ve baz aras ndaki nötralleflme tepkimesi, z t yüklü iyonlar aras ndaki kuvvetli elektrostatik etkile-

199 9. Ünite - Kimyasal Kinetik flimlerden dolay iyonlar n hareketliliklerinin yüksek olmas nedeniyle h zl bir biçimde gerçekleflir. Di er yandan kovalent ba l nötral bilefliklerin tepkimeleri yavaflt r ve yap lar ndaki kovalent ba ne kadar kuvvetli ise tepkime o denli yavafl olur. Örne in; kuvvetli üçlü ba a sahip azot gaz (N N) reaktif de ilken, atomlar aras nda sadece bir kovalent ba içeren ve daha küçük bir ba ayr flma enerjisine sahip klor gaz (Cl-Cl) reaktiftir ve tepkime vermeye yatk nd r. 2) Reaktantlar n Deriflimi ve Yüzey Alan : Çözelti deriflimindeki art fl, birim hacimdeki reaktant moleküllerinin say s n n artmas na ve dolay s yla moleküllerin birbirleriyle çarp flma olas l klar n n artmas na yol açar. Benzer flekilde, heterojen bir tepkimede kat reaktant n yüzey alan nda kat n n bir havanda ö ütülmesiyle sa lanan art fl, genellikle tepkimenin h z n artt r r. Örne in; çinko (Zn) metalinin sulu hidroklorik asit (HCl) ile tepkimesini ele alal m. 189 Reaktantlar n deriflimlerindeki art fl tepkime h z nda genellikle art fla neden olur. Zn(k) + 2HCl(sulu) ZnCl 2 (sulu) + H 2 (g) Asit moleküllerinin etkileflebilece i yüzeyin artmas, tepkime h z nda art fla neden olur. Ayr ca daha deriflik HCl çözeltisinin kullan lmas da tepkime h z n artt r r. 3) S cakl k: S cakl k art fl, hareket halindeki moleküllerin ortalama kinetik enerjilerini artt r r. Bu durumda tepkime vermek üzere etkin çarp flma gerçeklefltiren moleküllerin say s veya oran artar. Sonuç olarak, s cakl k art fl ile birlikte tepkime h z da genellikle artar. 4) Katalizör: Katalizör, reaktantlar ile ürünlerin enerji seviyelerinde herhangi bir de iflime neden olmaks z n tepkimenin daha düflük aktivasyon enerjisi gerektiren bir mekanizma üzerinden yürümesini sa lar. Böylece çok daha fazla say da molekül potansiyel enerji engelini aflar ve daha fazla ürün oluflacak flekilde tepkime gerçekleflir. nsan vücudunda gerçekleflen birçok kimyasal tepkimede enzim olarak isimlendirilen özel katalizörler yer al r. Tepkime h z n etkileyen etmenler hakk nda di er bilgilere ve örneklere adresinden ulaflabilirsiniz. H z Yasalar ve Tepkime Derecesi H z yasas, bir tepkimenin h z ile reaktant deriflim(ler)ini iliflkilendiren bir ba nt d r ve deneysel verilerden türetilir. C moleküllerinin D moleküllerine dönüfltü ü basit bir tepkimeyi ele alal m. Katalizör; bir kimyasal tepkimenin h z n artt ran, ancak kendisi tepkime sonucunda herhangi bir de iflime u ramayan maddedir. NTERNET H z yasas ; tepkime h z ile reaktant deriflimleri aras ndaki iliflkiyi sa layan bir ba nt d r. C $ D Böyle bir tepkime için D oluflum h z n, D deriflimindeki de iflimin zamana ba l - l olarak ifade etmek olas d r. D derişimindeki [ D] Tepkime hızı = Ürünün oluşum hızı = = (Eflitlik 9.1) t ideğişim Zamandaki değişim Di er yandan, C nin harcanma h z, D oluflum h z yla ayn d r ve C nin deriflimi bu h zla orant l olarak azal r. [C] Tepkime hızı = Reaktantın harcanma hızı = t (Eflitlik 9.2)

200 190 Kimya Laboratuvar Teknikleri SIRA S ZDE 2 Glikozun fermantasyonu sonucu afla daki tepkimeye göre etanol elde edilmektedir. C 6 H 12 O 6 (sulu) $ 2C 2 H 5 OH(sulu) + 2CO 2 (g) Etanolün oluflum h z n glikozun harcanma h z cinsinden ifade ediniz. Genellikle tepkime h z reaktant(lar) n deriflim(ler)i ile do ru orant l d r. Genel olarak ifade edilecek olursa bir tepkime, reaktantlardan birine göre; s f r nc, birinci, ikinci veya üçüncü dereceden olabilir. Tepkime s ras nda C nin derifliminde azalma meydana geldi i için [C]/ t negatif bir de er al r. Tepkime h z n n pozitif bir büyüklük oldu u bilindi inden, h z ifadesinde bir eksi iflaret yer al r. D oluflum h z ifade edilirken eksi iflarete gerek yoktur, çünkü D deriflimi zamanla artar ve [D] de eri pozitif olur. Molekülarite, tepkime denkleminde yer alan reaktantlar n stokiyometrik katsay lar n n toplam olarak ifade edilir. Ço u zaman molekülarite ile deneysel yoldan bulunan tepkime derecesi birbirinden farkl olur. Tepkime reaktantlardan birine göre; s f r nc, birinci, ikinci veya üçüncü dereceden kinetik gösterebilir. S f r nc dereceden ise, reaktant n derifliminin iki kat na ç kar lmas tepkime h z n etkilemez. Birinci dereceden ise, reaktant n derifliminin iki kat na ç kar lmas tepkime h z n iki kat artt r r. kinci dereceden ise, reaktant n derifliminin iki kat na ç kar lmas tepkime h z n dört kat artt r r. Üçüncü dereceden ise, reaktant n derifliminin iki kat na ç kar lmas tepkime h z n sekiz kat artt r r. Tepkime h z sabiti (k), h z yasas ve deneysel veriler kullan larak hesaplanabilir. S f r nc dereceden bir tepkimede tepkime h z reaktant derifliminden ba ms zd r. Örne in; C reaktant n n D ürününe dönüfltü ü bir tepkimeyi ele alal m. C $ D Bu tepkime için h z eflitli i afla daki gibi ifade edilebilir. Tepkime h z = k[c] 0 = k = sabit (Eflitlik 9.3) Reaktant derifliminden ba ms z olan tepkime h z, h z sabitine eflit olup tepkime boyunca bir de iflim göstermez. k n n birimi h z n birimine eflit olup mol L 1 s 1 dir. ntegrali al nm fl h z yasas ile reaktant deriflimi zaman n bir fonksiyonu olarak ifade edilebilir. [C] t = kt + [C] 0 (Eflitlik 9.4) Tepkime için deriflim-zaman grafi i bir do ru verir ve bu do runun e imi k ya eflittir (fiekil 9.3).

201 9. Ünite - Kimyasal Kinetik 191 fiekil 9.3 [C] 0 S f r nc dereceden bir tepkime için reaktant derifliminin zamana ba l l. E im = k [C] t, M t Ayn tepkimenin birinci dereceden bir tepkime oldu unu düflünelim. Tepkime için h z yasas ; C Hız = = kc t olur. ntegrali al nm fl h z eflitli i ise; ln C C t 0 = kt (Eflitlik 9.5) (Eflitlik 9.6) ve ln C = kt + ln C t 0 (Eflitlik 9.7) fleklinde yaz labilir. Tepkime için ln[c] t t grafi i, e imi ( ) olan bir do ru verir (fiekil 9.4). ln [C] 0 fiekil 9.4 Birinci dereceden bir tepkime için ln[c] t -t grafi i. E im = k ln [C] t t

202 192 Kimya Laboratuvar Teknikleri Yar lanma süresi; bafllang çtaki reaktant derifliminin yar ya düflmesi için geçen süre olarak tan mlan r. Reaktant derifliminin bafllang çtaki de erinin yar s na düflmesi için geçen zamana tepkimenin yar lanma süresi denir. Bu durumu gözönünde bulundurarak birinci dereceden bir tepkimenin integrali al nm fl h z eflitli ini yeniden düzenlersek; ln C /2 0 = kt C 0 1/2 ln 1 = kt 2 1/2 t1/2 = 0,693 k (Eflitlik 9.8) elde edilir. Birinci dereceden bir tepkime için yar lanma süresi reaktant n bafllang ç derifliminden ba ms zd r. SIRA S ZDE 3 Seyreltik NaOH çözeltisi içinde H 2 O 2 nin bozunma tepkimesinin denklemi afla daki gibidir. 2H 2 O 2 (sulu) $ 2H 2 O(s)+O 2 (g) Tepkime H 2 O 2 ye göre birinci dereceden ve tepkimenin 35 C deki h z sabiti 5,2x10 5 s 1 dir. H 2 O 2 nin bafllang ç deriflimi 0,15 M oldu una göre; a. 4,0 saat sonunda H 2 O 2 deriflimi ne olur? b. H 2 O 2 derifliminin 0,12 M a düflmesi ne kadar zaman al r? c. Tepkimenin yar lanma süresini hesaplay n z? kinci dereceden bir tepkimenin h z yasas nda üslerin toplam 2 ye eflittir. Tepkime h z tek bir reaktant n deriflimine ikinci dereceden ba l olabilece i gibi, her iki reaktant n deriflimlerine de ayr ayr birinci dereceden ba l olabilir. Daha önceden kulland m z (s f r nc ve birinci dereceden tepkimelerde) C nin ürünlere dönüfltü ü ve ikinci dereceden oldu u varsay lan basit tepkimeyi ele al rsak, h z eflitli i; C Hız = = kc 2 t (Eflitlik 9.9) fleklinde yaz labilir. ntegrali al nm fl h z eflitli i ise; 1 C 1 = kt + C t 0 (Eflitlik 9.10) olur. kinci dereceden bir tepkime için yar lanma süresi (t 1/2 ) ise; 1 1 = kt1/2 + C / 2 C = kt 1/2 C C 0 0

203 9. Ünite - Kimyasal Kinetik C t 1/2 0 = kt 1/2 1 = kc 0 (Eflitlik 9.11) fleklinde ifade edilir. Yar lanma süresi (t 1/2 ) reaktant n bafllang ç derifliminin büyüklü ü ile ters orant l d r. H z yasalar ve uygulamalar ile ilgili daha detayl bilgiler ve çözümlü örnekler için Chang in (2000) Kimya (6th ed.), (Çev. Editörleri. A.B. Soydan, A.Z. Aro uz) isimli kitab incelenebilir. K T A P S cakl n Tepkime H z na Etkisi: Arrhenius Eflitli i Tepkime h z sabiti ile s cakl k aras nda ilk olarak sveçli bir kimyac olan Svante Arrhenius taraf ndan kendi ad n verdi i eflitlikle (Eflitlik 9.12) iliflki kurulmufltur. Arrhenius, h z sabitinin s cakl kla üstel olarak artt n belirlemifltir. k = A e E a /RT (Eflitlik 9.12) Bu eflitlikte A, h z sabiti k ile ayn birimde olan bir sabittir. Üstel faktör, f = e E a /RT, tepkimeyle sonuçlanan etkin çarp flma kesrini ifade eder. S cakl k art fl, tepkime vermek için yeterli kinetik enerjiye sahip olan molekül say s n artt raca ndan tepkime h z, dolay s yla da tepkimenin h z sabiti artar. Arrhenius eflitli inin do al logaritmas al nd nda Eflitlik 9.13 elde edilir. ln k = ln A E a RT (Eflitlik 9.13) ln k n n 1/T ye karfl grafi inin çizilmesi ile e imi E a /R ye eflit olan bir do ru elde edilir. ki farkl s cakl ktaki h z sabiti de erleri bilinen bir tepkime için aktivasyon enerjisi ise Eflitlik 9.14 den kolayl kla bulunabilir. ln k E = a k1 R T1 T2 (Eflitlik 9.14) YODÜRÜN PEROKS D SÜLFAT LE YÜKSELTGENME TEPK MES K NET N N NCELENMES : REAKTANT DER fi M N N TEPK ME HIZINA ETK S yodürün Peroksidisülfat ile Yükseltgenme Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Reaktant Derifliminin Tepkime H z na Etkisi deneyinde, iyodürün peroksidisülfat 2 ( SO 2 8 ) ile yükseltgenme tepkimesinin h z belirlenecek ve bu h z n reaktant deriflimine ba l l incelenecektir. Yavafl 2 2 SO I $ I2 + 2SO4 2 x y Hız = k [ S2O8 ] [ I ] x ve y, her bir reaktant derifliminin bir fonksiyonu olarak tepkime h zlar n n ölçülmesiyle belirlenir. Tepkimeye ait h z yasas belirlendikten sonra h z sabiti, k, he-

204 194 Kimya Laboratuvar Teknikleri saplan r. yot (I 2 ) oluflumunu izlemek için indikatör olarak niflasta kullan l r. Çözeltinin rengi I 2 nin I ile tepkimesi sonucu oluflan triiyodür I 3 niflasta kompleksinden dolay laciverte döner. Bu nedenle, tepkime kineti inin hatas z izlenebilmesi için zamana ba l renk de ifliminin olufltu u süre do ru ölçülmelidir. Tepkime stokiyometrisi gözönüne al nd nda I iyonu bitti inde tepkime ortam nda halen 2 SO 2 8 in afl r s n n olaca aç kt r. Bu nedenle deney 1,0 er ml sodyum tiyosülfat (Na 2 S 2 O 3 ) eklenerek birkaç kez tekrarlanmal ve tepkime için ortalama h z belirlenmelidir. Her bir Na 2 S 2 O 3 eklenmesinden sonra, tiyosülfat n iyot ile h zla gerçekleflen tepkimesinden dolay çözelti renksizleflir. 2 2 I2+ 2S2O H zl 3 $ 2I + S4O 6 1,0 ml 0,4 M Na 2 S 2 O 3, yani 4, mol Na 2 S 2 O 3, tepkime stokiyometrisi gere i 4, mol I aç a ç kar r. Tepkime ortam nda halen afl r s bulunan 2 SO, I ile tepkime verir ve 2, mol I 2 oluflumundan dolay çözelti rengi yine laciverte döner. 2 2 SO I $ I2+ 2SO4 2, mol I 2 oluflumu için ayn mol say s nda SO 2 8 tüketilmifltir, dolay s yla 2, mol SO 2 8 tüketmek için geçen süre ölçülerek tepkime h z belirlenebilir. Tepkime hızı = Yavafl I SO = t t SO ve I 2 8 deriflimleri birbirinden ba ms z olarak de ifltirilerek, reaktant deriflimlerinin bir fonksiyonu olarak tepkime h z belirlenebilir ve h z eflitli i türetildikten sonra h z sabiti hesaplanabilir. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler yodürün Peroksidisülfat ile Yükseltgenme Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Reaktant Derifliminin Tepkime H z na Etkisi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. D KKAT Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nacak önlemlerle ilgili olarak Ünite 1 i, laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. 0,2 M KI Kronometre 0,4 M Na 2 S 2 O 3 Erlen % 1 lik sulu niflasta çözeltisi Deney tüpü 0,2 M KNO 3 Büret 0,1 M Na 2 H 2 EDTA Beher 0,2 M (NH 4 ) 2 S 2 O 8 Deney Düzene i yodürün Peroksidisülfat ile Yükseltgenme Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Reaktant Derifliminin Tepkime H z na Etkisi deneyi için tasarlanan deney düzene- i fiekil 9.5 de gösterilmektedir.

205 9. Ünite - Kimyasal Kinetik 195 (NH 4 ) 2 S 2 O 8 Na 2 S 2 O 3 fiekil 9.5 yodürün peroksidisülfat ile yükseltgenme tepkimesi kineti inin incelenmesi: Reaktant derifliminin tepkime h z na etkisi deneyi için kurulan deney düzene i. A çözeltisi B çözeltisi Deneyin Yap l fl Deney 1: ml lik bir erlene A 1 çözeltisi konulur. A 1 çözeltisi; 25,0 ml 0,2 M KI çözeltisi, 1,0 ml niflasta çözeltisi, 1,0 ml 0,4 M Na 2 S 2 O 3 çözeltisi, 48,0 ml 0,2 M KNO 3 çözeltisi ve 1 damla 0,1 M Na 2 H 2 EDTA çözeltisinden oluflur. 2. Üç adet deney tüpüne bir büret yard m yla 1,0 er ml 0,4 M Na 2 S 2 O 3 çözeltisi konulur ml lik bir behere bir büret yard m yla 25 ml 0,2 M (NH 4 ) 2 S 2 O 8 çözeltisi (B1 çözeltisi) konulur. 4. Erlendeki A 1 çözeltisi üzerine B 1 çözeltisi eklenir ve hemen kronometre çal flt r l r. Çözelti sürekli kar flt r larak rengin laciverte dönüfltü ü süre not edilir. 5. Lacivert çözelti üzerine, deney tüplerine konulmufl olan 1,0 ml 0,4 M Na 2 S 2 O 3 çözeltilerinden birisi eklenir. Çözeltinin renksizleflmesi ile birlikte kronometre çal flt r l r ve lacivert rengin yeniden oluflumu için geçen süre laboratuvar defterine not edilir. Bu ifllem 2. ve 3. 1,0 er ml 0,4 M Na 2 S 2 O 3 çözeltileri ile tekrarlan r. Her bir tiyosülfat eklenmesi için tepkime süresi ölçülür ve tepkime h z belirlenir. Elde edilen h z de erlerinden bu tepkime için ortalama h z hesaplan r.

206 196 Kimya Laboratuvar Teknikleri Hız = Tüketilen S O mol sayısı Toplam hacim ( L) Tepkime süresi (t) mol S2O 2 8 = Hacim ( L) Süre () s 6. Ayn deney, reaktant deriflim(ler)i de ifltirilerek afla daki çözeltiler ile 3 defa daha tekrarlan r. Tepkime süreleri ölçülerek h zlar ve ortalama h zlar belirlenir. Deney 2: A 2 çözeltisi; 25,0 ml 0,2 M KI çözeltisi, 1,0 ml niflasta çözeltisi, 1,0 ml 0,4 M Na 2 S 2 O 3 çözeltisi, 23,0 ml 0,2 M KNO 3 çözeltisi ve 1 damla 0,1 M Na 2 H 2 ED- TA çözeltisinden; B 2 çözeltisi ise 50 ml 0,2 M (NH 4 ) 2 S 2 O 8 çözeltisinden oluflturulur. Deney 3: A 3 çözeltisi; 50,0 ml 0,2 M KI çözeltisi, 1,0 ml niflasta çözeltisi, 1,0 ml 0,4 M Na 2 S 2 O 3 çözeltisi, 23,0 ml 0,2 M KNO 3 çözeltisi ve 1 damla 0,1 M Na 2 H 2 ED- TA çözeltisinden; B 3 çözeltisi ise 25 ml 0,2 M (NH 4 ) 2 S 2 O 8 çözeltisinden oluflturulur. Deney 4: A 4 çözeltisi; 12,5 ml 0,2 M KI çözeltisi, 1,0 ml niflasta çözeltisi, 1,0 ml 0,4 M Na 2 S 2 O 3 çözeltisi, 35,5 ml 0,2 M KNO 3 çözeltisi ve 1 damla 0,1 M Na 2 H 2 ED- TA çözeltisinden; B 4 çözeltisi ise 50 ml 0,2 M (NH 4 ) 2 S 2 O 8 çözeltisinden oluflturulur. Sonuçlar ve Yorum 1. Deney s ras nda elde edilen verilerle Çizelge 9.1 i doldurunuz. Çizelge 9.1 yodürün peroksidisülfat ile yükseltgenme tepkimesi kineti inin incelenmesi: Reaktant derifliminin tepkime h z na etkisi deneyinden elde edilen deneysel veriler Eklenen çözelti Tepkime süresi (s) Toplam hacim (L) 25 ml (NH 4 ) 2 S 2 O 8 0,100 1,0 ml Na 2 S 2 O 3 0,101 1,0 ml Na 2 S 2 O 3 0,102 1,0 ml Na 2 S 2 O 3 0,103 Tepkime h z (mol L 1 s 1 ) Ortalama: 2. Her bir deney için hesaplanan ortalama tepkime h zlar n ve reaktantlar n bafllang ç deriflimlerini Çizelge 9.2 ye ekleyiniz. Tepkime için h z eflitli ini türetiniz ve ortalama h z sabiti de erini hesaplay n z. Çizelge 9.2 Her bir deney için kinetik sonuçlar Deney 1 [I ] 0 (mol L 1 ) [ SO ] 0 (mol L 1 ) Ortalama h z (mol L 1 s 1 ) H z sabiti (L mol 1 s 1 ) Ortalama:

207 9. Ünite - Kimyasal Kinetik Elde edilen h z sabiti de erlerini karfl laflt rarak deriflimin tepkime h z na etkisini yorumlay n z. A reaktant n n ürüne dönüfltü ü basit bir tepkimede bafllang ç tepkime h z n A deriflimi ile iliflkilendirmek için üç deney yap lm fl ve afla daki sonuçlar elde edilmifltir. 4 SIRA S ZDE [A] (mol L 1 ) 0,50 0,25 1,0 Bafllang ç tepkime h z (mol L 1 s 1 ) 2, , , a. Bu tepkime için h z eflitli ini yaz n z. b. H z sabitini hesaplay n z. c. E er A deriflimi 0,6 M olursa bafllang ç tepkime h z ne olur? Bütadien (C 4 H 6 ) uygun koflullar alt nda kendisi ile tepkimeye girerek molekül formülü C 8 H 12 olan dimerini oluflturur. kinci dereceden oldu u bilinen bu tepkimenin belli bir s - cakl ktaki h z sabiti 4, M 1 s 1 ve bütadienin bafllang ç deriflimi 0,025 M oldu una göre; a. 1,0 saatlik tepkime süresi sonunda bütadienin deriflimini bulunuz. b. Tepkimenin yar lanma süresini hesaplay n z? c. Bütadien deriflimi kaç saatte 0,0025 M a iner? a,a'-azob S ZOBUT RON TR L N (AIBN) ISISAL BOZUNMA TEPK MES K NET N N NCELENMES : TEPK ME HIZINA SICAKLI IN ETK S α,α'-azobisizobütironitrilin (AIBN) Is sal Bozunma Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Tepkime H z na S cakl n Etkisi deneyinde, uygun bir çözücüde çözülmüfl α,α'-azobisizobütironitrilin (AIBN) s cakl k etkisiyle gerçekleflen bozunma tepkimesinin kineti i incelenecektir. AIBN nin s sal bozunmas sonucu izobütironitril radikali ve azot gaz oluflur. Tepkime birinci dereceden h z yasas na uyar. NC C( CH N N CH C CN ısı 3) 2 = ( 3) 2 2 ( CH ) C 3 2 CN + N2 α, α ' azobisizobütironitril [ AIBN] Hız = k[ AIBN] = t Tepkime bafllang c ndaki (t=0) AIBN deriflimi [AIBN] 0, t an ndaki AIBN deriflimi ise [AIBN] olarak ifade edilirse tepkimenin integrali al nm fl h z eflitli i; ln AIBN 0 = kt AIBN olur. H z eflitli i; ürün olarak aç a ç kan N 2 nin t an ndaki hacmi (V) ve tepkime tamamland ktan sonraki hacmi (V ) kullan larak da ifade edilebilir. 5 SIRA S ZDE

208 198 Kimya Laboratuvar Teknikleri V ln V V ln Q k t = = veya ln( V V)= k t + ln V (Eflitlik 9.15) D KKAT ln (V V) de erlerinin zaman n bir fonksiyonu olarak grafi e geçirilmesi ile e imi k olan do ru elde edilir. Farkl s cakl klar için deney tekrarlan r ve Arrhenius eflitli i (Eflitlik 9.13) kullan larak AIBN nin s sal bozunma tepkimesi için aktivasyon enerjisi hesaplanabilir. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler α,α'-azobisizobütironitrilin Is sal Bozunma Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Tepkime H z na S cakl n Etkisi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nacak önlemlerle ilgili olarak Ünite 1 i, laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. α,α'-azobisizobütironitril (AIBN) Gliserin N,N-dimetil formamit Analitik terazi Manyetik kar flt r c l s t c Magnet Termometre Kronometre Cam kristalizasyon kab Dibi yuvarlak üç boyunlu balon Spiralli geri so utucu Musluklu e ri adaptörü Gaz fl r ngas Koyu renkli balon joje Termometre adaptörü Damlatma hunisi Beher Cam baget Mezür Deney Düzene i α,α'-azobisizobütironitrilin Is sal Bozunma Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Tepkime H z na S cakl n Etkisi deneyi için tasarlanan deney düzene i fiekil 9.6 da gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. 1,0 M l k AIBN çözeltisini haz rlamak için, 8,212 g AIBN, 50 ml lik bir beherde bir miktar N,N-dimetil formamit (DMF) ile çözülür. Ard ndan çözelti 50 ml lik koyu renkli balon jojeye aktar l p, DMF ile 50 ml ye tamamlan r. 2. Tepkime balonuna 50 ml DMF konulur. Termometre, DMF içine girecek flekilde adaptör kullan larak balona monte edilir. 3. Kristalizasyon kab na 50 ml gliserin konulur ve tepkime düzene i, banyonun s cakl 363,15 K olacak flekilde s t l r. 4. Balondaki DMF nin s cakl sabitlendikten sonra, sistem içerisindeki bas nc atmosferik bas nca eflitlemek için termometre adaptörü gevfletilir.

209 9. Ünite - Kimyasal Kinetik 199 fiekil 9.6 α,α'-azobisizobütironitritin s sal bozunma tepkimesi kineti inin incelenmesi: Tepkime h z na s cakl n etkisi deneyi için kurulan deney düzene i. 5. Balonda sabit bir h zla kar flan DMF üzerine, damlatma hunisi içine konmufl 5 ml 1,0 M l k AIBN çözeltisi eklenir ve çözeltinin s cakl sabitlenene kadar beklenir. 6. Balonda gaz ç k fl görüldü ü zaman, daha önceden gevfletilmifl olan termometre adaptörü s k ca yerine oturtulur ve kronometre çal flt r l r. 7. Gaz fl r ngas ndaki gaz hacmi belirli zaman aral klar nda ölçülür ve veriler Çizelge 9.3 e not edilir. Ölçme ifllemine fl r ngadaki hacim sabit kalana kadar devam edilir ve son hacim (V ) belirlenir. 8. Ölçümler 368,15 K; 373,15 K; 378,15 K; 383,15 K ve 388,15 K için tekrarlan r ve sonuçlar Çizelge 9.3 e not edilir. T (K) 363,15 t (s) V (ml) 368,15 t (s) V (ml) 373,15 t (s) V (ml) 378,15 t (s) V (ml) 383,15 t (s) V (ml) 388,15 t (s) V (ml) Çizelge 9.3 α,α'-azobisizobütironitrilin s sal bozunma tepkimesi kineti inin incelenmesi: Tepkime h z na s cakl n etkisi deneyinden elde edilen deneysel veriler

210 200 Kimya Laboratuvar Teknikleri Sonuçlar ve Yorum 1. Farkl s cakl klarda gerçeklefltirilen deneyler için Çizelge 9.3 deki verileri kullanarak lnq t grafiklerini çiziniz. Grafiklerden her bir deney için h z sabitini hesaplay n z. 2. H z sabiti de erlerini kullanarak lnk 1/T grafi ini oluflturup, elde edilen do runun e iminden AIBN in s sal bozunma tepkimesi için aktivasyon enerjisini hesaplay n z. 3. Bulunan sonuçlar yorumlay n z. SIRA S ZDE 6 Birinci dereceden oldu u bilinen bir tepkime için 20 C deki h z sabiti 1, s 1 dir. Tepkimenin 45 C deki h z sabiti ise 3, s 1 oldu una göre tepkimenin aktivasyon enerjisini hesaplay n z. D KKAT TEPK ME HIZINA REAKTANT TÜRÜNÜN ETK S Tepkime H z na Reaktant Türünün Etkisi deneyinde gözlemlerimiz kalitatif olacak, ne kadar çok oldu u sorusunun yan t yerine, ne oldu u sorusuna yan t bulmaya çal flaca z. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Tepkime H z na Reaktant Türünün Etkisi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nacak önlemlerle ilgili olarak Ünite 1 i, laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. 3,0 M H 2 SO 4 Çinko (granül) 6,0 M HCl Bak r (granül) 6,0 M HNO 3 Deney tüpleri 2,0 M H 3 PO 4 Pipet 6,0 M CH 3 COOH Puar Magnezyum (granül) Deney Düzene i Tepkime H z na Reaktant Türünün Etkisi deneyi için tasarlanan deney düzene i fiekil 9.7 de gösterilmektedir. Deneyin Yap l fl 1. Befl ayr deney tüpü etiketlenir ve her birine eflit kütlede magnezyum (granül) konulur deney tüpüne 3,0 M H 2 SO 4, 2. deney tüpüne 6,0 M HCl, 3. deney tüpüne 6,0 M HNO 3, 4. deney tüpüne 2,0 M H 3 PO 4 ve 5. deney tüpüne 6,0 M CH 3 COOH çözeltilerinden 3,0 er ml eklenir. 3. Her bir deney tüpünde magnezyum granüllerin tükendi i süreler ölçülür. 4. ki ayr deney tüpü 6 ve 7 fleklinde etiketlenir ve her birine 3,0 ml 6,0 M HCl eklenir. 5. Alt numaral deney tüpüne 1-5 aras deney tüplerine konulan magnezyuma eflit kütlede çinko (granül), yedi numaral deney tüpüne ise ayn kütlede bak r (granül) konulur. 6. Çinko ve bak r granüllerin tükendi i süreler ölçülür.

211 9. Ünite - Kimyasal Kinetik 201 fiekil 9.7 Çözelti reaktantlar Tepkime h z na reaktant türünün etkisi deneyi için kurulan deney düzene i. Metal reaktantlar Sonuçlar ve Yorum 1. Deney tüplerinde tepkime sonucu meydana gelen gaz ç k fllar n veya metallerin (granül) ortadan kayboluflunu izleyerek yaklafl k tepkime sürelerini Çizelge 9.4 e not ediniz. 2. Deney tüplerinde (1-5 aras ) meydana gelen tepkimelerin yaklafl k tepkime sürelerini birbirleriyle; 2, 6 ve 7 numaral deney tüplerinde gerçekleflen tepkimelerin yaklafl k tepkime sürelerini de yine birbirleriyle karfl laflt r p yorumlay n z. Kimyasal veya malzeme ad 3,0 M H 2 SO 4 6,0 M HCl 6,0 M HNO 3 2,0 M H 3 PO 4 6,0 M CH 3 COOH Çinko (granül) Bak r (granül) Deney tüpü no Çizelge 9.4. Tepkime h z na reaktant türünün etkisi deneyinden elde edilen deneysel veriler Deneyde kullan lan metaller ile asitlerin gerçeklefltirdi i tepkimeleri yaz n z. TEPK ME HIZINA KATAL ZÖRÜN ETK S Tepkime H z na Katalizörün Etkisi deneyinde, mangan dioksit (MnO 2 ) katalizörlü ünde KClO 3 ün bozunmas ve ayr ca H 2 O 2 nin MnO 2 katalizörü varl nda davran fl incelenecektir. 7 SIRA S ZDE

212 202 Kimya Laboratuvar Teknikleri Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Tepkime H z na Katalizörün Etkisi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. D KKAT Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nacak önlemlerle ilgili olarak Ünite 1 i, laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. KClO 3 MnO 2 % 3 lük H 2 O 2 Deney tüpleri Tahta mafla Deney Düzene i Tepkime H z na Katalizörün Etkisi deneyi için tasarlanan deney düzene i fiekil 9.8 de gösterilmektedir. fiekil 9.8 Tepkime h z na katalizörün etkisi deneyi için kurulan deney düzene i. MnO 2 veya MnO 2 + KClO 3 kar fl m Deneyin Yap l fl 1. Deneyin birinci bölümünde, bir deney tüpüne konulan 0,2 g MnO 2 bek alevi üzerinde k sa bir süre s t l r. 2. Ayn deney tüpüne 2,0 g KClO 3 eklenir ve her iki bilefli in birbiriyle kar flmas sa lan r. 3. Yaklafl k 45 derecelik aç yla spora k skaçla sabitlenmifl deney tüpü, fliddetli bek alevinde s t l r ve gaz ç k fl gözlemlenir. 4. Di er bir deney tüpüne 2,0 g KClO 3 tart l r ve s tma ifllemi tekrar edilerek gaz ç k fl gözlemlenir. SIRA S ZDE 8 Tepkime h z na katalizörün etkisi deneyinin birinci bölümünde, katalizörün tepkime öncesinde neden s t ld n aç klay n z.

213 9. Ünite - Kimyasal Kinetik Deneyin ikinci bölümünde ise iki ayr deney tüpüne 2,0 fler ml H 2 O 2 konulur. Herhangi bir de iflim olup-olmad gözlemlenir. 6. Tüplerden birine spatül ucu ile MnO 2 eklenir ve meydana gelen tepkime gözlemlenir. Sonuçlar ve Yorum 1. Gözlemlerinizi yorumlay n z. 2. Deneyin birinci ve ikinci bölümünde gerçekleflen tepkimeleri yaz n z. Afla daki tepkime, dört ayr tepkime kab nda, ayn s cakl kta ve farkl reaktant deriflimlerinde gerçeklefltiriliyor. 1, 2, 3 ve 4 numaral kaplardaki tepkimelerin göreceli h zlar s - ras yla 1 birim, 2 birim, 1 birim ve 2 birim olarak ölçülüyor. A molekülleri kare ile, B molekülleri küre ile, C molekülleri ise üçgen ile gösterilmifltir. A+B $ AB 9 SIRA S ZDE a. Her bir reaktanta göre tepkimenin kaç nc dereceden oldu unu bulunuz. b. Tepkimenin h z eflitli ini yaz n z. c. C reaktant n n tepkime denkleminde yer almamas n nas l aç klars n z?

214 204 Kimya Laboratuvar Teknikleri Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 Kimyasal kinetik ile ilgili baz temel kuramsal bilgileri aç klamak. Kimyasal tepkimelerde h z, tepkimede yer alan maddelerden herhangi birinin derifliminde birim zamanda meydana gelen de iflim olarak tan mlan r. Bir tepkimenin h z, reaktantlar n harcanma h zlar veya ürünlerin oluflum h zlar izlenerek belirlenebilir. Bir kimyasal tepkime, ancak yeterli kinetik enerjiye sahip moleküllerin etkin çarp flmalar sonucu meydana gelir. Çarp flan moleküllerin kinetik enerjilerinin toplam, tepkimeye iliflkin aktivasyon enerjisine eflit veya ondan büyük olmal d r. Bir yükseltgenme tepkimesinin h z n belirleyip, bu h z n reaktant deriflimine ba l l n ifade etmek. Reaktant deriflimlerindeki de iflim tepkime h z - n etkileyen önemli bir etmendir. Bunun yan nda h z yasas ise, tepkime h z ile h z sabiti ve reaktant deriflimlerinin uygun üstel hallerini iliflkilendirir. Bir tepkimenin toplam derecesi bazen reaktantlar n stokiyometrik katsay lar n n toplam - na eflit olmakla birlikte, genellikle stokiyometrik katsay lardan ba ms zd r ve deneysel olarak belirlenmelidir. S f r nc dereceden bir tepkimede, tepkime h z reaktant derifliminden ba ms zd r. C nin D ye dönüfltü ü basit bir tepkimeyi ele al rsak, tepkime e er s f r nc dereceden ise integrali al nm fl h z yasas [C] t = kt + [C] 0, birinci dereceden ise ln C t = kt, ikinci dereceden ise C = kt + fleklinde ifade edilir. Reaktant C C t 0 derifliminin bafllang çtaki de erinin yar s na düflmesi için geçen süreye tepkimenin yar lanma süresi denir. Birinci dereceden bir tepkimenin yar - lanma süresi reaktant n bafllang ç derifliminden ba ms zken, ikinci dereceden bir tepkimenin yar lanma süresi reaktant n bafllang ç derifliminin büyüklü üne ba l d r. A MAÇ 3 A MAÇ 4 Tepkime h z na s cakl n etkisini belirlemek. S cakl k art fl bir tepkimenin h z sabitini, dolay - s yla tepkimenin h z n artt ran önemli bir faktördür. H z sabitinin aktivasyon enerjisi ile s cakl a ba l l Arrhenius eflitli i ile verilir. Bir tepkime için aktivasyon enerjisi o tepkimenin farkl s cakl klardaki h z sabiti de erleri kullan larak hesaplanabilir. Tepkime h z na reaktant türünün ve katalizörün etkisini aç klamak. Patlay c lar gibi maddeler do alar gere i reaktiftirler ve oldukça h zl bir flekilde tepkime verirler. Di er yandan, radyoaktif karbon-14 izotopunun bozunma tepkimesinin yar lanma süresi 5730 y ld r. Buradan da anlafl laca gibi reaktant türü tepkime h z na etki eden önemli bir faktördür. Katalizör ise tepkimenin daha düflük aktivasyon enerjisi gerektiren bir mekanizma üzerinden yürümesini sa layarak tepkime h z - n artt r r.

215 9. Ünite - Kimyasal Kinetik 205 Kendimizi S nayal m 1. Amonyak üretimi afla daki tepkimeye göre gerçekleflir. N 2 (g)+3h 2 (g) $ 2NH 3 (g) Bu tepkimede reaktant ve ürünlere göre tepkime h z ifadeleri aras ndaki ba nt afla dakilerden hangisidir? a. b. 1 N 2 = H2 1 = NH3 3 t t 2 t N t H = t 1 NH = 2 t N 2 c. 1 = H 2 1 = NH3 t 3 t 2 t N 2 d. 1 = H 2 1 = NH3 t 2 t 3 t e. N2 = H 2 = NH3 t t t 2. Tepkime h z ile ilgili olarak afla daki ifadelerden hangisi yanl flt r? a. Tepkime h z, tepkime süresince sabit de ildir. b. Tepkime h z n n birimi M s 1 dir. c. S f r nc dereceden bir tepkimede, tepkime h z reaktant derifliminden ba ms zd r. d. S cakl k art fl yla tepkime h z genellikle artar. e. Tepkime h z, reaktant(lar) n yüzey alan ndan etkilenmez. 3. Hidrojen (H 2 ) ve iyot monoklorür (ICl) aras nda gaz faz nda gerçekleflen tepkime afla daki gibidir. H 2 (g)+2icl(g) $ 2HCl(g)+I 2 (g) Tepkime her iki reaktanta göre de birinci dereceden oldu una göre, bu tepkimeye iliflkin h z sabitinin birimi afla dakilerden hangisidir? a. M 1 s 1 b. L s mol 1 c. mol L 1 s 1 d. s 1 e. s 4. Azometan n s sal bozunmas tepkimesi afla daki gibidir. CH 3 NNCH 3 (g) $ C 2 H 6 (g)+n 2 (g) Tepkime h z n n azometan n bafllang ç deriflimine ba l l n belirlemek için iki ayr deney yap lm fl ve afla - daki sonuçlar elde edilmifltir. Buna göre; Deney [Azometan] 0 (M) Tepkime h z (M s 1 ) 1 2, , , , Azometan n bafllang ç deriflimi 0,015 M oldu unda tepkime h z afla dakilerden hangisidir? a. 1, M s 1 b. 3, M s 1 c. 1, M s 1 d. 3, M s 1 e. 3, M s 1 5. Hidrojen peroksitin parçalanma tepkimesi birinci derecedendir. Hidrojen peroksit derifliminin 1,0 M dan 0,5 M a düflmesi 8 saatte gerçekleflti ine göre hidrojen peroksit deriflimi ne kadar zamanda 0,6 M dan 0,15 M a düfler? a. 6,0 saat b. 16,0 saat c. 12,4 saat d. 15,1 saat e. 21,4 saat 6. A bilefli i birinci dereceden bir tepkime ile ürün(ler)e dönüflmektedir. A bilefli inin 2,4 M olan bafllang ç deriflimi, 144 dakika sonra 0,34 M a düfltü üne göre bu tepkime için yar lanma süresi (t 1/2 ) afla dakilerden hangisidir? a. 36 dk b. 40 dk c. 51 dk d. 60 dk e. 67 dk

216 206 Kimya Laboratuvar Teknikleri C de HI(g) n n H 2 (g) ve I 2 (g) ye bozunma tepkimesi ikinci dereceden bir tepkime olup, tepkimenin h z sabiti 9, M 1 s 1 dir. HI n n bafllang ç deriflimi 0,10 M oldu una göre tepkimenin yar lanma süresi (t 1/2 ) afla dakilerden hangisidir? a. 8,8 gün b. 10,9 gün c. 11,9 gün d. 12,4 gün e. 14,9 gün 8. N 2 O 5 in birinci dereceden bozunma tepkimesinde farkl s cakl klardaki tepkime h z sabitleri afla da verilmifltir. 2N 2 O 5 (g) $ 4NO 2 (g) +O 2 (g) 10. Bir katalizöre iliflkin afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a. Tepkime sonundaki deriflimi, daima bafllang ç derifliminden azd r. b. Tepkimenin daha düflük aktivasyon enerjisi gerektiren farkl bir mekanizma üzerinden yürümesini sa lar. c. Tepkime h z n azalt r. d. Reaktantlar n enerjilerini artt r rken ürünlerin enerjilerini azalt r. e. Reaktantlar n enerjisini azalt rken ürünlerin enerjisini artt r r. S cakl k ( C) k (s 1 ) 3, , , , Buna göre tepkimenin aktivasyon enerjisi afla dakilerden hangisidir? a. 90,4 kj b. 100,7 kj c. 101,7 kj d. 105,7 kj e. 1007,0 kj 9. A n n bozunma tepkimesi için afla daki veriler elde edilmifltir. 2A $ 2B+C Zaman (s) [A] (M) 8, , , , , Buna göre 20 dakika sonundaki A deriflimi afla dakilerden hangisidir? a. 1, M b. 1, M c. 2, M d. 3, M e. 1, M

217 9. Ünite - Kimyasal Kinetik 207 Yaflam n çinden Ifl k Çubu u Nedir, Nas l Çal fl r? Ifl k çubuklar n n günümüzde askeri alanlardan e lence sektörüne kadar birçok kullan m alan vard r. E lence merkezlerinde dekorasyon amaçl olarak kullan lan fl k çubuklar, denizlerde derin dal fl yapan dalg çlar ve k rsal alanlarda kamp kuran kampç lar için de yaflamsal önem tafl maktad r. peroksit ve ester aras ndaki tepkime yavafllar. Daha az fl ma aç a ç kar ve fl ma süresi uzar. Di er yandan fl k çubu u s cak su içine konulursa tepkime h zlan r ve daha parlak fakat daha k sa süreli bir fl ma elde edilir. Yukar da de inildi i gibi fl k çubuklar n n yayd fl - man n fliddeti ve süresi bize tepkime h z na s cakl n etkisini göstermifltir. Ayr ca, günlük yaflant m zda bildi- imiz ve sürekli karfl laflt m z fl k çubuklar n n iflleyifl mekanizmas n n (fiekil 9.9) asl nda kimyasal kineti in bir konusu oldu unu da ortaya koymufltur. Kaynak: workfaqs/a/howlightsticks.htm. fiekil 9.9. Bir fl k çubu unun çal flma mekanizmas. Ifl k çubu u, içinde cam tüp bulunan bir plastik çubuktan oluflur (fiekil 9.9). Tipik bir fl k çubu unda cam tüpün içinde sulu hidrojen peroksit çözeltisi bulunur. Cam tüpün d fl nda yani plastik çubu un içinde bir floresan boya ile fenil okzalat esterin oluflturdu u bir çözelti vard r. Ifl k çubu u hafifçe salland nda cam tüp k r l r ve hidrojen peroksit çözeltisi ile ester bilefli i tepkime gerçeklefltirir. Tepkime sonucu aç a ç kan enerji floresan boyadaki elektronlar uyararak bunlar n üst enerji seviyelerine geçifline sebep olur. Bu elektronlar n uyar lmadan önceki hallerine dönüflleri s ras nda ise fl ma aç a ç kar. Floresan boyan n rengi, fl k çubu unun yayd fl man n rengini belirler. Bu nedenle çeflitli renklerde fl ma yayabilen fl k çubuklar bulunmaktad r. Ifl k çubuklar, tepkime h z na s cakl n etkisini göstermek amac yla s k s k kullan lan araçlard r. Çubu un içinde gerçekleflen tepkimenin h z, s ile bafllat lmamas na veya tepkime sonucu s aç a ç kmamas na karfl n, s cakl ktan çok etkilenir. Tepkime h z ndaki de- iflim do rudan çubu un yayd fl man n fliddetini etkiler. E er fl k çubu u so uk bir ortama yerlefltirilirse,

218 208 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. c Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z konusunu yeniden gözden geçiriniz. 2. e Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z konusunu yeniden gözden geçiriniz. 3. a Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z konusunu yeniden gözden geçiriniz. 4. e Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z ve yodürün Peroksidisülfat ile Yükseltgenme Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Reaktant Derifliminin Tepkime H z na Etkisi konular n yeniden gözden geçiriniz. 5. b Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z ve yodürün Peroksidisülfat ile Yükseltgenme Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Reaktant Derifliminin Tepkime H z na Etkisi konular n yeniden gözden geçiriniz. 6. c Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z ve yodürün Peroksidisülfat ile Yükseltgenme Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Reaktant Derifliminin Tepkime H z na Etkisi konular n yeniden gözden geçiriniz. 7. c Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z ve yodürün Peroksidisülfat ile Yükseltgenme Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Reaktant Derifliminin Tepkime H z na Etkisi konular n yeniden gözden geçiriniz. 8. d Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z ve α,α'- Azobisizobutironitrilin (AIBN) Is sal Bozunma Tepkimesi Kineti inin ncelenmesi: Tepkime H z na S cakl n Etkisi konular n yeniden gözden geçiriniz. 9. a Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z ve Tepkime H z na Reaktant Türünün Etkisi konular n yeniden gözden geçiriniz. 10. b Yan t n z yanl fl ise Tepkime H z ve Tepkime H z na Katalizörün Etkisi konular n yeniden gözden geçiriniz. S ra Sizde Yan t Anahtar S ra Sizde 1 mol L 1 s 1 S ra Sizde 2 Denklefltirilmifl tepkime denklemine göre 1,0 mol glikozun harcanmas yla 2,0 mol etanol aç a ç kmaktad r. Bu nedenle, etanol oluflum h z glikozun harcanma h - z n n iki kat d r. C HOH CH O = 2 t t S ra Sizde 3 a. ln HO 2 2 4s 5 1 = ( 5, 2 10 s ) ( s) 0,15 HO 2 2 4s = e 0, 749 = 0473, 0,15 H O = 0,071 M b. ln H O 2 2 t = kt HO olur. 0,693 0,693 c. t12 / = = k 5,2 10 s t12 / = s bulunur s ln 0,12 0,15 = (, s 1 ) () t 0,223 t = = 4291 s 5 1 5,2 10 s 5 1 S ra Sizde 4 5 a a 2,0 10 k (0,50) 0,50 a. = = 6 a 5,0 10 k (0,25) 0, 25 4,0=(2,0) a a=2,0 olur. Tepkime için h z yasas ; H z = k [A] 2 fleklinde elde edilir. b. 2, = k (0,5) 2 k = 8, L mol 1 s 1 c. H z = (8, ) (0,6) 2 = 2, mol L 1 s 1

219 9. Ünite - Kimyasal Kinetik 209 S ra Sizde 5 a. Bu durumda bir saatin sonunda C 6 H 4 deriflimi; [C 6 H 4 ] = 4, M olur. b. t / c. 1 CH 1 CH t / 4 6 t t 1 = k C6H4 0 1 = ( 4, M 1 s 1) 0,025 M t12 / = 870 s 1 = kt + CH ( ) ( )+ = 4,6 10 M s 3600 s ( ) ( ) ( )+ 1 0,0025 M 4, M 1 s 1 t 1 = 0,025 M ( ) ( ) M = M 4,6 10 M s t t = 7826 saniye= 2, 17 saat S ra Sizde 6 ln k E a = k1 R T1 T2 ln 0,332 s 1 = Ea ,0112 s 8,314 J K mol 293,15 K 318,15 K ( ) Ea 1 3,389 = 0, K 1 1 8,314 J K mol 1 0,025 M 1 Ea = 105,1 kj mol S ra Sizde 7 Mg(k)+H 2 SO 4 (sulu) $ MgSO 4 (sulu)+h 2 (g) Mg(k)+2HCl(sulu) $ MgCl 2 (sulu)+h 2 (g) Mg(k)+2HNO 3 (sulu) $ Mg(NO 3 ) 2 (sulu)+h 2 (g) 3Mg(k)+2H 3 PO 4 (sulu) $ Mg 3 (PO 4 ) 2 (sulu)+3h 2 (g) Mg(k)+2CH 3 COOH(sulu) $Mg(CH 3 COO) 2 (sulu)+h 2 (g) Zn(k)+2HCl(sulu) $ ZnCl 2 (sulu)+h 2 (g) Cu(k)+2HCl(sulu) $ CuCl 2 (sulu)+h 2 (g) S ra Sizde 8 Katalizör yüzeyinde tutunmufl nem ve çeflitli gazlar gibi safs zl klar uzaklaflt rmak ve katalizörü daha etkin hale getirmek için, katalizörün tepkime öncesinde s t lmas gerekir. S ra Sizde 9 a. Tepkime; A reaktant na göre birinci dereceden, B reaktant na göre s f r nc dereceden ve C reaktant - na göre birinci derecedendir. b. Tepkimenin h z eflitli i; Hız = k A C c. C reaktant katalizör oldu u için tepkime denkleminde yer almaz. Yararlan lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar Alexander, J.J. and Steffel, M.J. (1976). Chemistry in the Laboratory. New York: Harcourt Brace Jovanovich, Inc. Bettelheim, F.A. and Landesberg, J.M. (2000). Laboratory Experiments for General, Organic, and Biochemistry (4th ed.). ABD: Brooks Cole. Chang, R. (2000). Kimya (6th ed.). ABD: McGraw-Hill. (Çev. Editörleri. A.B. Soydan, A.Z. Aro uz). Kimya. stanbul: Beta Bas m Yay m Da t m A.fi. baslik=reaksiyon+hizina+etki+eden+faktorler, Eriflim Tarihi: 17/04/2009. Mc Murry, J. and Fay, R.C. (2003). Chemistry (4th ed.). ABD: Prentice Hall. Petrucci, R.H., Harwood, W.S. and Herring, F.G. (2008). General Chemistry Principles and Modern Applications (8th ed.). ABD: Prentice Hall. (Çev. Editörleri. T. Uyar, S. Aksoy). Genel Kimya lkeler ve Modern Uygulamalar. Ankara: Palme Yay nc l k. Sar kaya, Y. (2000). Fizikokimya (3. bask ). Ankara: Gazi Kitabevi. van Koppen, P.A.M. (2003). General Chemistry: Laboratory Manual. Boston: McGraw-Hill.

220 K MYA LABORATUVARI TEKN KLER 10 Amaçlar m z Bu üniteyi tamamlad ktan sonra; Kromatografik yöntemleri ve bu yöntemlerde etkin olan mekanizmalar s n fland rabilecek, Bir ka t kromatografisi deneyini gerçeklefltirebilecek, Bir ince tabaka kromatografisi deneyini tasarlayabilecek, Bir kolon kromatografisi deneyini tasarlayabileceksiniz. Anahtar Kavramlar Kromatografi Kromatografi türleri ve etkin mekanizmalar Kromatografide çözücü seçimi Ka t kromatografisi nce tabaka kromatografisi Kolon kromatografisi çerik Haritas Kimya Laboratuvar Teknikleri Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II KROMATOGRAF KA IT KROMATOGRAF S NCE TABAKA KROMATOGRAF S KOLON KROMATOGRAF S

221 Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II KROMATOGRAF Bir kar fl mdaki bileflenlerin birbirlerinden ayr larak tan mlanmas ifllemine kimyasal analiz denir. Kimyasal analizler; çeflitli kimyasal, spektroskopik ve kromatografik analiz yöntemleri kullan larak gerçeklefltirilir. Herhangi bir kar fl mda birden fazla bileflen olabilmektedir. Bu bileflenlerin her birinin kendi fiziksel ve kimyasal özelliklerinden kaynaklanan farkl davran fllar vard r. Bir kimyasal analiz yöntemi olan kromatografi, yüzy l m z n bafllar nda bir Rus botanikçisi olan Michail Tsweet taraf ndan bulunmufltur. Kromatografi; iki fazl bir sistemde, bir kar fl m oluflturan bileflenlerin kendilerine özgü fiziksel ve kimyasal özelliklerinden faydalanarak ayr l p, tan mlanmas olarak bilinir. Kromatografide, bir kolon içerisine veya düz bir yüzeye tutturulmufl faza, sabit faz (hareketsiz faz; durgun faz; stasyoner faz), sabit faz n üzerinden veya aras ndan geçen faza ise hareketli faz (sürükleyici faz; mobil faz) ad verilir. Kromatografik analiz yöntemleriyle, bir kar fl m n niteli i (kar fl m oluflturan türlerin ayr ayr saptanmas ) ve niceli i (kar fl m oluflturan bileflenlerin miktarlar ) hakk nda bilgi edinilmesine yard mc olan s ras yla nitel (kalitatif) ve nicel (kantitatif) analizler yap labilir. Günümüzde endüstride ve araflt rma laboratuvarlar nda çeflitli analizler için birçok kromatografik yöntem uygulanmaktad r. Bu uygulama alanlar na birkaç örnek verecek olursak; tar m endüstrisinde ürünler üzerindeki pestisit (tar m zararl lar - n n öldürülmesinde kullan lan kimyasallar) türlerinin ve miktarlar n n belirlenmesinde, ilaç endüstrisinde ilaç bileflenlerinin analizinde, çeflitli araflt rma laboratuvarlar nda üretilen malzemenin içeri inin ve etkinli inin belirlenmesinde, kriminal laboratuvarlar nda vücut s v lar ndan uyuflturucu analizinde ve parmak izi analizinde kromatografik yöntemlerden s kl kla yararlan lmaktad r. Analizde etkin olan mekanizmalara göre çeflitli kromatografik yöntemler gelifltirilmifltir. Birbirlerinden farkl yöntemler olsalar da kromatografik yöntemlerde genellikle ayr m yap lacak kar fl m; bir hareketli ve bir de sabit faz ile etkilefltirilerek bileflenlerine ayr l r. Bu nedenle kromatografi k saca, sabit ve hareketli fazlar n yar fl olarak özetlenebilir. Bu yar flta, sabit faza konulan kar fl m; üzerinden hareketli faz geçirilirken, bu iki faz ile farkl flekil ve miktarlarda fiziksel ve kimyasal etkileflimlere girer. Bu etkileflimler sonucunda kar fl mdaki bileflenler, hareketli faz taraf ndan sürüklenirken sabit faz taraf ndan tutulmaya çal fl l r, böylece kar fl mdaki bileflenler sabit faz farkl sürelerde terk ederler ve böylece kar fl mdaki bileflenler birbirinden ayr lm fl olur. Kromatografi, Yunanca chroma (renk) ve graphein (yazmak) sözcüklerinin birleflmesiyle oluflmufl bir sözcüktür. Kromatografide, sabit ve hareketli olmak üzere iki faz vard r. Kromatografide sabit ve hareketli fazlar birbirleriyle yar fl halindedir.

222 212 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kromatografik Yöntemlerin S n fland r lmas Kromatografik yöntemler s n fland r l rken genellikle hareketli fazda kullan lan malzemenin türüne göre ana gruplara ayr l r ve bu gruplar n alt türleri belirlenirken de sabit faz n türü dikkate al n r. Kromatografik yöntemlerin s n fland r lmas özet olarak fiekil 10.1 de gösterilmektedir. fiekil 10.1 Kromatografik yöntemlerin s n fland r lmas. Kromatografi Gaz kromatografisi (GC) Hareketli faz-gaz Süperkritik ak flkan (SFE) Hareketli faz-ak flkan S v kromatografisi (LC) Hareketli faz-s v Gaz-s v kromatografisi Sabit faz-s v Gaz-kat kromatografisi Sabit faz-kat Adsorpsiyon kromatografisi Sabit faz-kat Partisyon (da lma) kromatografisi Sabit faz-s v yon de iflim kromatografisi Sabit faz- yon de ifltirici Jel kromatografisi Sabit faz-jel sistemi Günümüzde fiekil 10.1 deki s n fland rmaya göre gelifltirilmifl birçok kromatografik yöntem ve bu yöntemlerin uygulanmas nda kullan lan geliflmifl cihazlar bulunmaktad r. Dedektör; kromatografik analizde ayr lan bileflenleri tespit eden ve bu tespiti sinyale dönüfltüren düzenektir. Al konma süresi; kromatografide bir kar fl m n enjekte edilmesiyle, kar fl mdaki bileflenlerin belirlenme zamanlar aras nda geçen zamana denir. Gaz Kromatografisi (GC) Gaz kromatografisinde hareketli faz helyum veya azot gibi ortamda bulunan türlerle tepkimeye girmeyecek (inert) gazlard r. Di er taraftan, gaz kromatografisinde sabit faz olarak kat veya s v bir madde kullan labilir. Gaz kromatografisi, sabit faz n kat oldu u durumda gaz-kat kromatografisi; sabit faz n s v oldu u durumda ise gaz-s v kromatografisi olarak s n fland r l r. Her iki gaz kromatografisi yönteminde de analizi yap lacak kar fl m sabit ve hareketli fazlar içeren ve yüksek s cakl kta tutulan bir kolona enjekte edilir. Böylece yüksek s cakl kta gaz haline gelen kar fl m, hareketli faz taraf ndan sürüklenir ve kar fl mdaki bileflenler kolonu farkl zamanlarda terk ederek ayr l rlar. Ayr lan bileflenler cihazda bulunan bir dedektör yard m yla belirlenir ve bilgisayarda her bileflen için al konma sürelerine göre grafiksel bir sinyal elde edilir. Bu sinyallerin yeri ve alt ndaki alan n büyüklükleri sayesinde gaz kromatografisi hem nitel hem de nicel analizlerde kullan l r. Gaz kromatografisinde çok ince (iç çap yaklafl k mikrometre) kapiler kolonlar kullan l r. Gaz-s v kromatografisinde, bu kolonlar n iç yüzeyine (destek kat s ) s v bir madde tutturulur ve böylece sabit faz elde edilir. Hareketli faz olarak kullan lan gaz ile s v sabit faz n yar fl sonucunda kar fl mlar bileflenlerine ayr l r. Gaz-s v kromatografisinde da lma mekanizmas etkindir. Gaz-kat kromatografisinde ise sabit faz, kolon iç yüzeyine tutturulmufl bir kat d r. Bu kromatografik

223 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II 213 yöntemde, adsorpsiyon mekanizmas etkindir ve kar fl mlar, hareketli gaz ile sabit kat aras ndaki yar fl sonucu birbirinden ayr l rlar. Bu iki yöntemden gaz-s v kromatografisi daha yayg n olarak kullan lmakta ve bu nedenle de gaz kromatografisi denilince akla gaz-s v kromatografisi gelmektedir. Yüksek Performansl S v Kromatografisi (HPLC) Yüksek performansl s v kromatografisi, günümüzde çok yayg n olarak kullan lan ve özellikle de gaz kromatografisinde ayr lamayan uçucu olmayan bileflenlerin ayr lmas nda en çok tercih edilen kromatografik ay rma yöntemlerinden birisidir. Bu yöntemde; bir s v içerisinde çözülmüfl kar fl m, sabit faz n kat oldu u kolonlara enjekte edilir ve bir pompa yard m yla kolondan hareketli faz olarak bir çözücü veya çözücü kar fl m geçirilir. Böylece kullan lan çözücü ile kat sabit faz aras ndaki yar fl sonucu kar fl mdaki bileflenler h zl bir flekilde birbirinden ayr l r. HPLC cihazlar nda, ayr lan bileflenleri tan mlamak üzere çok farkl dedektörler kullan labilmektedir. Böylece HPLC ile çok farkl türde maddeler h zl bir flekilde analiz edilebilmektedir. Bu yöntem ile; amino asitler, proteinler, nükleik asitler, aromatik hidrokarbonlar, karbonhidratlar, ilaçlar, terpenoidler, pestisitler, antibiyotikler, steroidler, metal-organik türler ve çeflitli inorganik bileflikler kolayl kla analiz edilebilmektedirler. Süperkritik Ak flkan Kromatografisi (SFC) Süperkritik ak flkan; bir madde, kritik s cakl n n üzerine s t ld zaman elde edilen fiziksel haldir. Bu yöntemde, gaz ve s v kromatografilerinin avantajl yönleri biraraya getirilmifltir. Hareketli faz olarak süperkritik bir ak flkan kullan l r. Sabit faz, kat veya s v olabilir. En çok kullan lan hareketli faz ise süperkritik karbondioksittir. Kritik s cakl k, s v -buhar dengesinin bulundu u en yüksek s cakl kt r. yon Kromatografisi (IC) yon kromatografisi, s v kromatografisinin iyonlara uygulanmas yla ortaya ç km flt r. Bu yöntem genel olarak, iyonlar n ve iyonlaflabilen türlerin ayr lmas nda kullan l r. Hareketli faz s v, sabit faz ise bir kolon içindeki kat maddedir. Jel Geçirgenli i Kromatografisi (GPC) Jel geçirgenli i kromatografisi, kar fl mdaki bileflenlerin büyüklüklerine ve flekillerine göre ayr lmas prensibine dayan r. Uygun bir çözücüde çözülen analizi yap lacak kar fl m, kolona yerlefltirilmifl olan belirli bir gözenek büyüklü üne sahip jel fleklindeki sabit fazdan geçirilir. Küçük bileflenler gözeneklerde tutunurken, büyük bileflenler hareketli faz ile sürüklenir ve kolonu önce terk ederler. Daha sonra küçük bileflenler kolondan ayr l rlar ve böylece kar fl m bileflenlerine ayr lm fl olur. Di er taraftan kimyan n ve biyolojinin birçok alt dal nda maddelerin saflaflt r lmas ve karakterizasyonunda s kl kla kullan lan daha basit (düzlemsel) kromatografik yöntemler; Ka t Kromatografisi, nce Tabaka Kromatografisi ( TK) Kolon Kromatografisi olmak üzere üç grupta toplanabilir. Bu yöntemler, yukar da de inilen ve cihazlar n kullan ld ço u kromatografik yöntem kadar karmafl k de ildir ve basit laboratuvar gereçleriyle rahatl kla gerçeklefltirilebilir. Cihazlar ile yap lan kromatografik analizler Kimya Laboratuvar Teknikleri Kitab kapsam nda olmay p, bu aflamada cihazlarla yap lan analizlere yer verilmeyecektir.

224 214 Kimya Laboratuvar Teknikleri Kromatografide Etkin Olan Mekanizmalar Kromatografik analizlerde incelenecek kar fl m ile, hareketli ve sabit faz n etkileflimlerinde etkin olan çeflitli mekanizmalar vard r. Bunlar; 1. Adsorpsiyon mekanizmas, 2. Partisyon (da lma) mekanizmas, 3. yon de iflim mekanizmas, 4. Jel geçirgenli i mekanizmas d r. 1. Adsorpsiyon Mekanizmas : Adsorpsiyonun sözcük anlam yüzeyde tutunma d r. Bu kromatografi mekanizmas nda sabit faz aktif yüzeyli bir kat - d r. Kat lar yüzey enerjilerini azaltmak amac yla çevrelerindeki maddeleri kendilerine do ru çekerler ve bunlar yüzeylerinde tutarlar. Bu tür kromatografide kar fl m n bileflenlerine ayr lmas, sabit kat faz n tutucu kuvvetiyle, hareketli faz n itici kuvveti aras ndaki yar fla ba l d r. Sabit faz yüzeyine az tutunan bileflen, hareketli fazla daha çok etkileflece inden kolonu daha önce terk edecektir. Di er yandan sabit faz ile çok etkileflen bir bileflen ise kat yüzeyine daha kuvvetlice tutunarak hareketli faz taraf ndan daha az sürüklenecek ve kolonu daha geç terk edecektir. fieker, niflasta, selüloz, kalsiyum karbonat, magnezyum sülfat, silikajel ve kil gibi birçok madde adsorban kat faz olarak kullan labilmektedir. 2. Partisyon (Da lma) Mekanizmas : Her madde, fiziksel ve kimyasal özelliklerine, yap s nda bulundurdu u fonksiyonel gruplara göre farkl çözünürlü e sahiptir. Partisyon mekanizmas nda; bir kar fl mdaki bileflenler, birden fazla çözücüdeki çözünürlük farklar na göre ayr l rlar. ki fazl bir çözücü sistemine enjekte edilen kar fl mdaki bileflenler, çözünürlüklerine göre bu iki fazda da l rlar ve ayr mlar gerçeklefltirilir. Bu mekanizman n etkin oldu u kromatografik yöntemlerde; sabit faz genellikle hidrofilik (suyu seven), hareketli faz ise hidrofobik (suyu sevmeyen) dir. 3. yon De iflim Mekanizmas : yon de iflimi; sabit faz n yüzeyinde kimyasal ba larla ba lanm fl yüklü gruplar n, hareketli faz ile sürüklenen kar fl mda bulunan ve kendileriyle benzer yüke sahip gruplarla yer de ifltirmesi üzerine kurulmufl bir mekanizmad r. fiehir kullan m sular n n temizlenmesinde ve yumuflat lmas nda bu kromatografi mekanizmas etkin bir flekilde kullan lmaktad r. 4. Jel Geçirgenli i Mekanizmas : Jel geçirgenli i mekanizmas ile kar fl mdaki bileflenler büyüklük fark na dayan larak ayr l rlar. Herhangi bir kar fl m gözenekli bir jel içerisine döküldü ünde, kar fl m içindeki küçük moleküller gözeneklere tutunurken büyük moleküller jelden akarak geçerler. Böylece özellikle kromatografik saflaflt rma s ras nda bozunabilecek biyolojik baz kar fl mlar (protein, enzim, vb.) bu mekanizman n etkin oldu u jel geçirgenlik kromatografisi ile ayr labilir. SIRA S ZDE 1 Afla daki kromatografik yöntemlerde etkin olan mekanizmalar belirtiniz. Gaz kromatografisi, Kolon kromatografisi, Ka t kromatografisi, Yüksek performansl s v kromatografisi.

225 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II Kromatografide Çözücü Seçimi Özellikle ka t, ince tabaka ve kolon kromatografisinde çözücü hareketli faz olarak kullan ld ndan, yürütülecek örne i en iyi flekilde birbirinden ay racak çözücüler seçilmelidir. Çözücü seçiminde benzer benzeri çözer ilkesi dikkate al nmal d r. Çözücü seçimi yaparken analiz yapacak kifli, ayr lmas planlanan maddelerin ve kullan labilecek çözücülerin özelliklerine göre, elindeki kar fl m en iyi flekilde bileflenlerine ay racak çözücü sistemini deneme yan lma yöntemiyle belirlemelidir. Bir kar fl m ay rmak için bazen saf çözücüler, bazen de çözücü kar fl mlar kullan lmal d r. Çözücü sistemi seçilirken; 1. Kar fl mdaki maddelerin büyük bir k sm n aralar nda uzakl k olacak flekilde yürütecek, 2. Mümkünse bafllang ç noktas nda yürümeyen madde b rakmayacak, 3. Kolayca uzaklaflt r labilecek (buharlaflt rma vb.) çözücüler (ideal çözücü) kullan lmas na dikkat edilmelidir. Örne in; kar fl mda bulunabilecek polar bileflenlerin, yürütme sonras nda sabit faz üzerinde daha önde olmas n istiyorsak daha polar çözücü veya çözücü kar fl mlar kullanmal y z. 215 deal bir çözücü, basitçe kar fl m en iyi ay ran çözücü olarak tan mlanabilir. Polar ve apolar maddeleri içeren bir kar fl m ay rmak için çok polar bir çözücü hareketli faz olarak seçilirse, kar fl mdaki tüm bileflenler h zl bir flekilde ilerler ve kar fl m, bileflenlerine ayr lamaz. Kromatografik analizlerde çok çeflitli çözücüler kullan lmakla birlikte, yayg n olarak kullan lan baz çözücüler ve kar fl mlarda s kl kla karfl lafl lan organik gruplar afla da artan polaritelerine göre s ralanm flt r (fiekil 10.2). D KKAT fiekil 10.2 Artan çözücü polaritesi Kromatografide s kça kullan lan baz çözücüler Alkanlar (hekzan, petrol eteri) Toluen Alkil halojenürler (dikloro metan, kloroform) Dietil eter Etil asetat Aseton Alkoller Asetik asit Artan polarite Genel organik gruplar Alkanlar Alkenler Eterler Alkil halojenürler Aromatik hidrokarbonlar Aldehit ve ketonlar Esterler Alkoller Aminler Karboksilik asitler Kromatografide yayg n olarak kullan lan baz çözücüler ve genel organik gruplar. fiimdi de etkin mekanizmas ne olursa olsun bir kromatografik analizde neler oldu unu aflama aflama bir ince tabaka kromatografisi ( TK) örne inde inceleyelim. Kromatografik analizi bir atletizm yar flmas na benzetirsek, kar fl mdaki saf bileflenlerin her biri sürüklenme h z na göre aynen bir yar fltaki atletler gibi farkl zamanlarda bitifl noktas na ulafl rlar. Analiz edilecek örne in A, B ve C bileflenlerinin bir kar fl m oldu unu varsayal m. Bu bileflenlerden A polar; B düflük polariteli, C ise apolar bir bileflik olsun. Hareketli (yürütücü) faz olarak polar bir çözücü kar fl m seçilmifl olsun.

226 216 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil10.3 Kar fl m n seyreltik çözeltisinden bir damlay TK plakas nda bafllang ç çizgisinde bir noktaya damlatal m ve içinde az miktarda çözücü olan bir behere koyarak yürütme ifllemini bafllatal m. Çeflitli zaman aral klar nda meydana gelen de ifliklikler fiekil 10.3 de aflamal olarak gösterilmektedir. fiekil 10.3 (a-d) den görüldü ü gibi analiz süresi boyunca kar fl mdaki A, B ve C bileflenleri sürüklenme h zlar na göre ayr l rlar. Çözücü polar bir çözücü oldu- undan, polar A bilefleni en h zl, orta polaritedeki B bilefleni orta h zda ve apolar C bilefleni ise yavafl sürüklenir. Böylece kar fl mdaki bileflenler birbirinden ayr l r ve tan mlan r. Bir ince tabaka kromatografisi analizi. NTERNET Çözücü tank, yürütme iflleminin yap ld, içinde çözücü olan dikdörtgen veya silindirik, kapakl cam bir kapt r. Pigment, renk veren bileflikler olarak tan mlan r. Örne in; bukalemunlar, derilerinde bulunan çeflitli pigmentler sayesinde bulunduklar ortama göre renk de ifltirirler. Kromatografi ile ilgili daha detayl bilgilere chemistry/tutorials/chrom/chrom1.htm internet adresinden de ulaflabilirsiniz. KA IT KROMATOGRAF S Ka t kromatografisi da lma mekanizmas yla yürüyen düzlemsel bir kromatografi yöntemidir. Ka t kromatografisi, incelenecek kar fl mdaki bileflenlerin, ka d n yüzeyinde bulunan su (sabit faz) ve hareketli faz olarak kullan lan çözücü aras nda farkl da l m esas na dayanmaktad r. Ka t kromatografisi nitel analizde, yani bir kar fl m n bileflenlerinin belirlenmesinde s kl kla kullan lan bir yöntemdir. Genellikle bir kar fl m n ka t kromatografisi ile analizi yap l rken, kar fl mdan ve kar fl mda olabilecek standart maddeden ka t üzerine yan yana damlat l r. Bu ka t çözücü tank na veya behere yerlefltirilerek damlat lan maddelerin sürüklenme uzakl klar ve çözücünün sürüklendi i uzakl k ölçülür. Ayn uzakl a yürümüfl olan noktalar varsa, bu maddeler ayn d r, denir. Bu kromatografik yöntem kullan - l rken, incelenecek örneklerin deriflimine dikkat edilmelidir. Çok deriflik çözeltilerde do ru bir ayr m yap lamaz. Bu nedenle incelenecek örne in seyreltik çözeltisi kullan lmal d r. Ka t Kromatografisi ile Mürekkep Analizi Bir kimya ö retmeni s nav yapt salonda s nav s ras nda kopya ka d bulur. Bu kopya ka d siyah tükenmez kalem ile yaz lm flt r. Ö retmen, bu kopya ka d - n n hangi ö renciye ait oldu unu bilmemekle beraber, flüphelendi i iki ö renciden markalar farkl olan siyah tükenmez kalemlerini alarak kopyan n hangi ö renciye ait oldu unu belirlemeye karar verir. Ö retmen bunun için ka t kromatografisi kullanacakt r. Farkl firmalar n üretti i siyah mürekkepler, farkl pigmentlerin kullan lmas yla haz rlan r, dolay s yla bir mürekkebin ka t kromatografisi ile incelenmesi sonucunda asl nda mürekkebin, siyah renk veren birkaç pigmentin birlefliminden olufltu u görülür.

227 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II 217 Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Ka t Kromatografisi ile Mürekkep Analizi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Beher Metanol Saat cam Su Süzgeç ka d (küçük gözenekli) Kurflun kalem nce cam boru (kapiler) Cetvel Siyah tükenmez kalem (üç farkl marka) Deneyin Yap l fl 1. Kopya ka d bir behere konularak üzerine metanol eklenir ve üzerindeki mürekkep çözülür (Bilinmeyen örnek, O). 2. Ö rencilerden al nan kalemler, A ve B olarak etiketlenir cm boyutlar nda bir kromatografi ka d kesilir. Bu ka d n alt ndan 1 cm yukar ya kurflun kalemle bir bafllang ç çizgisi çizilir. Bafllang ç çizgisi çizilirken kurflun kalem kullan lmal d r. Mürekkepli kalemlerin mürekkebi çözünebilece i için analizde hatalara neden olabilir. 4. Bafllang ç çizgisine kurflun kalemle belirli aral klarla üç nokta iflaretlenir ve noktalar n alt na s ras yla bilinmeyen örnek için O, A kalemi için A ve B kalemi için B yaz l r. Bafllang ç çizgisine noktalar iflaretlenirken ka d n kenarlar ndan da biraz boflluk b rak lmal d r. D KKAT D KKAT D KKAT 5. O noktas na kopya ka d ndan çözülerek al nan mürekkep çözeltisinden bir ince cam boru (kapiler) ile damlat l r (Kapiler haz rlanmas için Ünite 2 ye bak n z.). A ve B noktalar na da ilgili kalemlerden al n p çözülen mürekkeplerden ayn büyüklükte damlat l r (fiekil 10.4). fiekil 10.4 Ka d n haz rlanmas. Bafllang ç çizgisi O A B

228 218 Kimya Laboratuvar Teknikleri 6. Haz rlanan ka t, içerisinde az miktarda çözücü bulunan behere konularak, beherin üzeri saat cam ile kapat l r ve çözücü, ka d n üst s n r na 0,5 cm uzakl k kal ncaya kadar yürütülür (fiekil 10.5). D KKAT Beherdeki çözücü seviyesi bafllang ç çizgisinin alt nda olmal d r. fiekil 10.5 Ka t kromatografisinde yürütme ifllemi. Saat cam Çözücü seviyesi Bafllang ç çizgisi 7. Yürütme ifllemi bittikten sonra ka t, bir pens yard m yla beherden ç kart l r ve kurutulur. Tüm lekelerin yürüdükleri uzakl k (d R ) ve çözücünün yürüdü- ü uzakl k (d M ), bir cetvel yard m yla ölçülür. Örnek taraf ndan oluflturulan her bir lekenin rengi ve sürüklenme uzakl A ve B kalemlerinin oluflturdu- u lekelerin renk ve sürüklenme uzakl klar yla karfl laflt r l r (fiekil 10.6). fiekil 10.6 Bir analiz sonucu ka t kromatografisinin görünümü. 8. Her bir leke için gecikme faktörü R f Eflitlik 10.1 den ayr ayr hesaplan r. Farkl mürekkep standartlar ndaki (A ve B) pigmentler farkl olaca ndan, yürütülen her standartta yol boyunca farkl lekeler görülebilir. Örnek mürekkebin yürütülmesiyle oluflan lekeler, standartlar n hangisinin lekeleri ile benzer ise örnek mürekkep o standarda aittir.

229 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II 219 d Gecikme faktörü = R R f = dm (Eflitlik 10.1) Gecikme faktörü; Ka d n kal nl na, Hareketli ve sabit faz n nem içeri ine, S cakl a, Uygulanan örnek miktar na ba l d r. Sonuçlar ve Yorum 1. Analizi yap lan her bir maddenin oluflturdu u lekelerin R f de erlerini ayr ayr hesaplay n z. 2. R f de erlerini karfl laflt rarak kopya ka d n hangi ö rencinin yazd n bulunuz. Bir kar fl ma, ayn çözücü ve ayn tür ka t ile farkl zamanlarda yap lan ka t kromatografisi analizinde, ayn lekeler için farkl R f de erleri elde edilmesinin nedenleri neler olabilir? 2 SIRA S ZDE ka t kromatografisi ile ilgili daha fazla görsel malzemeye ulaflabilirsiniz. NCE TABAKA KROMATOGRAF S nce tabaka kromatografisi ( TK) de ka t kromatografisi gibi düzlemsel bir kromatografi türüdür. Bu yöntemde, ö ütülmüfl bir malzeme cam veya plastik bir plakaya belirli bir kal nl kta kaplan r ve böylece üzerinde gözenekler olan aktif yüzeyli bir sabit faz oluflturulur. Bu ifllem yap l rken kaplama malzemesinin bir çözücüde süspansiyonu oluflturulur. Bu süspansiyon cam veya plastik üzerine dökülerek yüzey kaplan r. Ard ndan çözücü buharlaflt r l r ve böylece yüzeyde sadece kaplama malzemesi kal r. Kaplama malzemesi, kullan lacak mekanizmaya göre belirlenir. Kimya laboratuvarlar nda, ince tabaka kromatografisi için genellikle silikajel kullan l r. Piyasada çeflitli tanecik boyutlar na sahip silikajeller sat lmaktad r. nce tabaka kromatografisi, hem nitel (kalitatif) hem de nicel (kantitatif) analizlerde kullan lmaktad r. Bir kar fl m n hangi bileflenlerden olufltu unu belirlemek için kullan ld nitel analizde; TK plakas na incelenecek kar fl m n çözeltisinden ve karfl laflt r lacak standartlar n çözeltilerinden kapiler ile damlat l r. Daha sonra plaka, uygun bir çözücü veya çözücü kar fl m yla yürütülür. Örnekteki lekeler ile standart lekeleri karfl laflt r larak örnekte hangi standartlardan oldu u belirlenir. Böylece incelenen örne in nitel analizi yap lm fl olur. TK n n bir di er nitel analiz uygulamas da bir tepkimenin izlenmesidir. Bir tepkimede amaç, belirli miktarlarda bafllang ç maddelerini tepkimeye sokarak ürünler oluflturmakt r. Tepkimenin tamamland n görebilmek ve tamamlanma süresini belirlemek üzere, tepkime ortam ndan belirli zaman aral klar yla bir kapiler yard m yla örnek al n r (O). Bu örnek bafllang ç çizgisinde bir noktaya damlat l r. Bafllang ç maddelerinden de, bafllang ç çizgisinin üzerindeki di er noktalara damlat l r. Uygun bir çözücü ile yürütülür. Tepkime kar fl m ndan al nan örne in lekeleri aras nda, bafllang ç maddelerinin lekeleri var ise tepkime henüz tamamlanmam flt r, yok ise tamamlanm flt r, denir. NTERNET

230 220 Kimya Laboratuvar Teknikleri TK nin nicel (kantitatif) analiz uygulamalar nda ise, ayr m yap lacak kar fl m TK plakas n n bafllang ç çizgisi üzerine damlat l r. Daha sonra plaka, uygun bir çözücü veya çözücü kar fl m ile yürütülür. Birbirinden ayr lan lekelerin etraf sert bir cisimle çizilerek plakadan sabit faz ile birlikte kaz n r ve ayr ayr kaplarda toplan r. Uygun bir çözücü ile çözülür, çözelti süzülerek madde sabit fazdan ayr l r. Çözeltideki çözücü buharlaflt r larak uzaklaflt r l r ve kalan madde tart larak madde miktar belirlenir. ncelenen maddeler renkli ise, bir TK analizi sonucunu gözle izlemek olas d r. Ancak renksiz maddelerin TK plakas üzerinde ilerledikleri uzakl klar belirlemek için bu maddeleri renklendirmek gerekebilir. Bunun için; yürütme ifllemi sonunda plaka, içinde birkaç iyot kristali olan bir kavanozda k sa bir süre bekletilir veya plakaya ninhidrin boyas püskürtülür. Böylece lekeler gözle görülür hale gelir. Günümüzde floresans etkili silikajeller bu amaç için üretilmektedir. Bu tür silikajel ile kaplanm fl bir plakada yap lan TK analizi sonucunda renksiz bileflenler mor ötesi (UV) fl alt nda görünür hale gelirler. nce Tabaka Kromatografisi ile ndikatörlerin Analizi Bu deneyde ince tabaka kromatografisi ( TK) ile çeflitli indikatörlerin R f de erleri belirlenecek ve bilinmeyen indikatör kar fl m n n nitel analizi yap lacakt r ( ndikatör tan m için Ünite 7 ye bak n z.) Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler nce Tabaka Kromatografisi ile ndikatörlerin Analizi deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. D KKAT Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Beher Erlen nce tabaka plakas nce cam boru (kapiler) Kurflun kalem Cetvel Pens ndikatörler: α-naftalein, Alizarin Sar s, Bromkresol Yeflili, Bromtimol Mavisi ve Metil K rm z s

231 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II 221 Deneyin Yap l fl 1. a. Analiz örne i (B) olarak, 10 ml lik bir beher içine bilinmeyen indikatör kar fl m al n r ve B olarak iflaretlenir. b. Karfl laflt rma standart olarak, 10 ml lik befl behere ayr ayr α-naftalein (α-n), Alizarin Sar s (AS), Bromkresol Yeflili (BY), Bromtimol Mavisi (BM) ve Metil K rm z s (MK) indikatörlerinin 1 g L 1 çözeltilerinden 5 er ml konulur ve beherler s ras yla α-n, AS, BY, BM ve MK fleklinde etiketlenir (fiekil 10.7). fiekil 10.7 nce tabaka kromatografisinde analiz edilecek kar fl m ve standart çözeltiler. 2. Daha sonra bir erlene 10 ml etil alkol çözeltisi ve 20 ml petrol eteri (40-60 C) konularak hareketli faz haz rlan r. TK plakas na çizilen bafllang ç çizgisini geçmeyecek flekilde bu çözücü kar fl m ndan 250 ml lik bir behere eklenerek beherin a z bir saat cam ile kapat l r. Kromatografik analiz bafllat lmadan önce yürütme kab nda çözücü veya çözücü kar fl m, buhar yla dengeye gelmelidir. Bunun için çözücü veya çözücü kar fl m, analizden 5-10 dakika önce yürütme kab na konulur ve a z kapat l r. SIRA S ZDE cm ölçülerinde bir TK plakas na alt taraftan 1,5 cm yukar ya yumuflak DÜfiÜNEL M bir kurflun kalemle bir bafllang ç çizgisi çizilir. Bu çizgi üzerine 1 cm aral klarla alt tane nokta iflaretlenir ve bu noktalar n alt na beherlerdeki etiketler s ras yla yaz l r (fiekil 10.8). SORU D KKAT SIRA S ZDE DÜfiÜNEL M SORU Bafllang ç çizgisi çizilirken ve noktalamalar yap l rken silikajel yüzeyinin D KKAT afl nmamas na dikkat edilmelidir. SIRA S ZDE D KKAT SIRA S ZDE AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ K T A P K T A P TELEV ZYON TELEV ZYON NTERNET NTERNET

232 222 Kimya Laboratuvar Teknikleri fiekil 10.8 nce tabaka kromatografisinde bafllang ç çizgisi ve maddelerin damlat lacaklar noktalar. 4. Kapiler yard m ile tüm beherlerden bir miktar çözelti al narak, ka t üzerindeki ilgili noktaya damlat l r. Damlatma sonunda oluflan noktalar n büyüklüklerinin ayn olmas na dikkat edilmelidir (fiekil 10.9). fiekil 10.9 Analizi yap lacak kar fl m n ve standart çözeltilerin TK plakas na damlat lmas. D KKAT Her çözelti için ayr kapiler kullan lmal d r. Aksi halde kapiler içinde kalan bir çözelti di- eriyle kar flabilir ve bu durum analizde hatalara neden olabilir. 5. Haz rlanan TK plakas çözücü ile doldurulmufl behere konulur. Beherin üzeri saat cam ile kapat l r ve çözücü TK plakas n n üst s n r ndan 0,5 cm uzakl k kal ncaya kadar yürütülür (fiekil 10.10).

233 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II 223 fiekil TK da yürütme ifllemi. 6. Yürütme ifllemi bitti inde ka t bir pens yard m yla beherden ç kart l r. Çözücünün ve maddelerin ulaflt uzakl klar kurflun kalem ile iflaretlenir. Bu uzakl klar ayr ayr cetvel ile ölçülür (fiekil 10.11). fiekil Bir analiz sonucu TK plakas n n görünümü. 7. Analiz sonucunda oluflan her leke için R f de erleri Eflitlik (10.1) kullan larak ayr ayr hesaplan r. Kar fl mdaki lekelerin R f de erleri ile karfl laflt rma standartlar (α N, AS, BY, BM ve MK) lekelerinin R f de erleri karfl laflt r l r. Eflitlik (10.1) den hesaplanan gecikme faktörü (R f ); özellikle sabit faz n (silikajel) kal nl na, çözücü polaritesine ve damlat lan çözeltilerin deriflimine ba l d r. Sonuçlar ve Yorum 1. Analizi yap lan kar fl m ve standart indikatör çözeltilerinin R f de erlerini ayr ayr hesaplay n z. 2. R f de erleri ve lekelerin renklerini karfl laflt rarak bilinmeyen kar fl m n hangi indikatörleri içerdi ini bulunuz ve sonucunuzu yorumlay n z. Sabit faz kal nlaflt kça, adsorpsiyon artaca ndan, bileflenler daha küçük R f de erlerinde gözlenir. Mol kütleleri birbirlerine yak n olan bir keton, bir amin ve bir alkil halojenürden oluflan bir kar fl m n ince tabaka kromatografisi ile analizinde hareketli faz olarak etil asetat kullan l rsa, kar fl mdaki maddelerin R f de erleri büyükten küçü e do ru nas l de iflir? 3 SIRA S ZDE

234 224 Kimya Laboratuvar Teknikleri NTERNET Kolon kromatografisi ile ay rma ifllemine bafllamadan önce ayr lacak kar fl m TK ile incelenir ve kolon için en uygun çözücü veya çözücü kar fl m belirlenir. nce tabaka kromatografisi ile ilgili daha fazla bilgiye ve görsel malzemeye herhangi bir arama motoruna thin layer chromatography yazarak ulaflabilirsiniz. KOLON KROMATOGRAF S Üç boyutlu olan kolon kromatografisi yönteminde adsorpsiyon mekanizmas etkindir. Silindirik cam bir kolon içerisine doldurulmufl sabit faz (kat ) içindeki kar - fl m n, hareketli bir faz (s v ) ile sürüklenerek bileflenlerine ayr lmas esas na dayan r. Bu sürüklenme s ras nda, di er kromatografik yöntemlerde oldu u gibi sabit faz kar fl mdaki bileflenleri tutmaya çal fl rken, hareketli faz sürüklemeye çal fl r. Böylece analizi yap lacak örnekteki farkl bileflenler kolon içinde farkl uzakl klara sürüklenerek ayr l rlar. Kolonun çap genellikle ayr lacak madde miktar na göre belirlenir. E er çok fazla miktarda madde ayr lacaksa daha genifl kolonlar seçilir. Di er taraftan kolon uzunlu u ve ay rma için kullan lacak çözücü (hareketli faz) belirlenirken, ayr m yap lacak kar fl mdaki bileflenlerin yürüme uzakl klar na dikkat edilir. Bunun için, ayr m yap lacak kar fl m önce bir ince tabaka plakas nda çeflitli çözücü veya çözücü kar fl mlar ile yürütür. Böylece kolon için en uygun çözücü ve ayr lacak bileflenlerin yürüme uzakl klar belirlenmifl olur. E er TK ya göre kar fl mda yürüme uzakl klar birbirlerine çok yak n bileflenler var ise, bu bileflenleri daha iyi ay rmak için uzun bir kolon seçilir. Kolonun Haz rlanmas Kolon dolgu malzemeleri genellikle ayr m yap lacak maddelerin özelliklerine göre seçilir. Günümüzde dolgu maddesi olarak birçok yeni malzeme gelifltirilmektedir. Ancak kolon kromatografisinde rutin analizlerde genellikle; nötür veya asidik maddeler için silikajel; nötür veya bazik maddeler için alümina ve biyokimyasal maddeler için selüloz vb. kolon malzemesi olarak kullan lmaktad r. Haz rlanan kolonun homojen olmas, yani her yerinde ayn özelli i göstermesi en çok dikkat edilmesi gereken noktad r. Dolgu maddesi kolona kuru ve slak olmak üzere iki flekilde doldurulabilir: 1. Kuru doldurma: Kuru doldurmada; dolgu maddesi, kolonun tepesine yerlefltirilen bir huniden toz halinde doldurulur, çözücü daha sonra eklenir. Bu yöntem ile homojen bir kolon haz rlanmas çok zordur, çünkü çözücü eklenmesinden sonra kolona doldurulan dolgu maddesinin tanecikleri aras nda hava kabarc klar oluflur ve kolonun homojenli i bozulur. 2. Islak doldurma: Islak doldurma yönteminde; dolgu maddesinin kullan lacak çözücü içindeki süspansiyonu, iyice kar flt r larak içindeki hava kabarc klar yok edilir ve kolona yavafl yavafl eklenir. Böylece daha homojen bir kolon haz rlanm fl olur. Analiz için uygun kolon seçildikten sonra dolgu maddesi kolona kuru veya slak olarak doldurulur. Eklenen dolgu maddesinin üst yüzeyinin örnek madde ve çözücü eklemeleri s ras nda düzgün kalmas için üzerine bir miktar y kanm fl deniz kumu veya kolon çap na uygun filtreler konulur. Kolonlar n alt k sm nda ise dolgu maddesinin musluktan akmas n önleyecek flekilde gözenekli camlar (frit) vard r. Bir kolon kromatografisinin genel görünümü fiekil de gösterilmektedir.

235 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II 225 fiekil Kum veya filtre Bir kolon kromatografisinin genel görünümü. Dolgu maddesi (Sabit faz) Gözenekli cam Musluk Toplama kab Kolon Kromatografisi ile Bitki Pigmentlerinin Ayr lmas Bitki yapraklar na renk veren maddelere bitki pigmentleri denir. Farkl bitkiler farkl pigmentler içermekle birlikte genel olarak bitkilerin tümünde yeflil renk veren ve fotosentezde kullan lan klorofil A ve klorofil B pigmentleri ile sar -turuncu renkli karoten bulunur. Bu deneyde, kolon kromatografisi yard m yla bitki pigmentlerini ay racak ve bir kolon kromatografisi uygulamas n n nas l yap laca n ö renece iz. Deneyde Kullan lacak Kimyasal Madde ve Malzemeler Kolon Kromatografisi ile Bitki Pigmentlerinin Ayr lmas deneyi için afla da listesi verilen kimyasal maddeler ve laboratuvar malzemeleri gereklidir. Kimyasallar n kullan m nda dikkat edilmesi gereken kurallar ve al nmas gereken önlemler ile ilgili olarak Ünite 1 i; laboratuvar malzemeleri ile ilgili olarak da Ünite 2 yi yeniden gözden geçiriniz. Musluklu cam kolon Pens Silikajel (60) Süzgeç ka d Filtre Huni Toplama kaplar Cam pipet Ay rma hunisi Mezür Havan Sodyum klorür (NaCl) Spatül Kalsiyum karbonat (CaCO 3 ) D KKAT

236 226 Kimya Laboratuvar Teknikleri Beher Magnezyum sülfat (MgSO 4 ) Hekzan Taze yapraklar Etil asetat Ayr lacak kar fl m kolona aktar l rken, deriflik çözeltisi kullan lmal d r. Aksi halde kar fl m n çözücüsü, kar fl m n ayr lmadan h zla sürüklenmesine neden olabilir. D KKAT Deneyin Yap l fl 1. Bitki pigmentlerinin yapraktan ekstraksiyonu: Yapraklar küçük parçalara ayr larak havanda iyice ezilir. Ezilen yapraklar n üzerine 20 ml aseton, 4 ml eter ve bir spatül dolusu CaCO 3 eklenir ve kar flt r l r. Elde edilen kar fl m süzgeç ka d ve huni yard m yla süzülür. Süzüntü 250 ml lik bir ay rma hunisine aktar l r. Huniye 20 ml petrol eteri ve 20 ml kütlece %10 luk NaCl çözeltisi eklenir. Ay rma hunisi dikkatlice çalkalan r. Kapa aç larak halkaya tak l r ve bir süre beklendikten sonra fazlar n ayr ld gözlenir. Alt taraftaki su faz bir behere al n r, üstteki organik faz ise 3-4 kez saf suyla y kan r. Toplanan su fazlar at l r. Organik faz bir erlene al n r ve içine 1-2 spatül MgSO 4 eklenerek kurutulur. Bu kar fl m süzgeç ka d yla süzülür ve süzüntü dibi yuvarlak bir balona aktar l r. Balon, döner-buharlaflt r c da içinde az miktarda çözücü kal ncaya kadar vakum alt nda buharlaflt r l r [Özütleme (ekstraksiyon), süzme ve döner buharlaflt r c da buharlaflt rma ifllemleriyle ilgili detayl bilgi için Ünite 3 e bak n z.]. 2. Hareketli faz n haz rlanmas : 250 ml lik mezürde 70 ml hekzan ve 30 ml etil asetat kar flt r l r. Bu kar fl m deney s ras nda hareketli faz olarak kullan l r. 3. Musluklu ve alt nda gözenekli cam olan kolon, bir k skaç yard m yla spora tutturulur ml lik behere kolonu doldurabilecek kadar silikajel ve yukar da haz rlanan çözücü kar fl m ndan konulur. Bu kar fl m iyice kar flt r larak hava kabarc klar yok edilir ve süspansiyon haline getirilir. 5. Kolonun muslu u aç larak silikajel süspansiyonu kolona bir huni yard m yla doldurulur. Plastik bir t pa ile kolona yavafl yavafl vurularak varsa hava kabarc klar yok edilir. 6. Çözücü silikajelin üst s n r na gelinceye kadar musluk aç k tutulur, daha sonra musluk kapat l r ve bir filtre veya bir miktar deniz kumu silikajelin üzerine eklenir. Böylece kolon kullan ma haz r hale getirilir. 7. Temiz ve kuru bir pipetle haz rlanan pigment çözeltisi kolona yavafl yavafl eklenir. Çözeltinin tamam eklendikten sonra musluk aç l r ve renkli çözeltinin silikajele adsorplanmas sa lan r. 8. Musluk tekrar kapat larak kolona bir huni yard m yla çözücü eklenir ve kolon muslu u alt na 25 ml lik bir erlen konularak musluk aç l r ve çözücünün damla damla akmas sa lan r. Çözücü ak fl h z kolon kromatografisinde çok önemlidir. yi bir ay r m için ak fl h z genellikle yavafl olacak flekilde ayarlan r. 9. Çözücü akt kça pigment kar fl m ndaki bileflenler ayr lmaya bafllar. Bir bileflen ayr ld ktan sonra di er bileflenler için toplama kaplar sürekli de ifltirilir. Deney süresince kolonda meydana gelebilecek de ifliklikler fiekil de gösterilmektedir. fiekil de görüldü ü gibi pigmentler, kolonda sürüklendikçe birbirlerinden ayr lmaktad rlar.

237 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II 227 fiekil Deney süresince kolonda meydana gelebilecek de ifliklikler. Sonuçlar ve Yorum Ayr lan bileflenler ayr ayr balonlarda toplanarak etiketlenir. Ard ndan çözücüleri döner buharlaflt r c da buharlaflt r l p, kalan madde tart l r ve yaprakta hangi bileflenden ne kadar oldu u bulunur. Kolon kromatografisi ile ilgili daha detayl bilgi ve görsel malzemeye herhangi bir arama motoruna column chromatography yazarak ulaflabilirsiniz. NTERNET Bir kimyac, A, B ve C bileflenlerinden oluflan bir kar fl m kolon kromatografisi yöntemiyle ay rmak istemektedir. Kolon için uygun çözücüyü seçmek üzere ince tabaka kromatografisi ( TK) kullanm fl ve iki farkl çözücü kar fl m ile afla daki sonuçlar elde etmifltir. Bu sonuçlara göre bileflenlerin ayr lmas nda hangi çözücü kar fl m için daha uzun bir kolon seçilmelidir? 4 SIRA S ZDE Hacimce 1:3 (etil asetat : hekzan) Hacimce 1:7 (etil asetat : hekzan)

238 228 Kimya Laboratuvar Teknikleri Özet A MAÇ 1 A MAÇ 2 Kromatografik yöntemleri ve bu yöntemlerde etkin olan mekanizmalar s n fland rmak. Günümüzde kromatografik analizler için çeflitli yöntemler gelifltirilmifltir. Bu yöntemler genellikle kromatografik yöntemlerde kullan lan hareketli fazlar n türlerine göre s n fland r l rlar. Kromatografide sabit ve hareketli fazlar n yar fl nda çeflitli mekanizmalar etkindir. Analizi yap lan örnek, etkin olan mekanizmaya göre sabit ve hareketli fazlarla etkileflerek bileflenlerine ayr l r. Bir ka t kromatografisi deneyini gerçeklefltirmek. Ka t kromatografisi nitel (kalitatif) analizde kullan labilen ve uygulanmas basit bir kromatografik yöntemdir. Ka t Kromatografisi ile Mürekkep Analizi deneyindeki deney basamaklar aflama aflama tekrarland nda, ka t kromatografisinin basit, ancak oldukça ifllevsel bir yöntem oldu u görülecektir. A MAÇ 3 A MAÇ 4 Bir ince tabaka kromatografisi deneyini tasarlamak. nce tabaka kromatografisi özellikle organik kimya laboratuvarlar nda s kl kla kullan lmaktad r. nce tabaka kromatografisi, bir tepkimenin izlenebilmesi için kullan lan en basit yöntemdir. nce Tabaka Kromatografisi ile G da Boyalar n n Analizi deneyindeki deney basamaklar aflama aflama tekrarland nda, bu kromatografik yöntemde çözücü seçiminin en önemli etken oldu u anlafl labilecek ve bu yöntemin di er önemli noktalar deneysel olarak görülebilecektir. Bir kolon kromatografisi deneyini tasarlamak. Fazla miktarda maddenin ayr lmas için kimya laboratuvarlar nda s kl kla kolon kromatografisi kullan lmaktad r. Kolon kromatografisinde; kolon uzunlu u, kolon çap ve çözücü sistemi bir kar fl m n bileflenlerine ayr lmas nda en önemli etkenlerdir. Kolon Kromatografisi ile Bitki Pigmentlerinin Ayr lmas deneyindeki deney basamaklar aflama aflama tekrarland nda kolon, çözücü seçimi ve kar fl mlar n bileflenlerine ayr lmas gibi konularda tecrübe kazan lacakt r.

239 10. Ünite - Ay rma ve Saflaflt rma Yöntemleri-II 229 Kendimizi S nayal m 1. Afla daki yöntemlerden hangisi bir kar fl mdaki bileflenleri büyüklük ve flekillerine göre ay rmakta kullan l r? a. Gaz kromatografisi b. nce tabaka kromatografisi c. yon kromatografisi d. Kolon kromatografisi e. Jel geçirgenlik kromatografisi 2. Kromatografik yöntemler ço unlukla afla dakilerden hangisine göre s n fland r l rlar? a. Sabit faz n türü b. Kat faz n türü c. Çözücü kar fl m d. Hareketli faz n türü e. Kolon türü 3. Kromatografi ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a. Üç fazl bir sistemdir. b. Çözücü polaritesi önemsizdir. c. Ayr lacak maddelerin polaritesi önemsizdir. d. Maddeler kat, s v ve gaz hallerine göre ayr l r. e. Sabit fazda kullan lan maddenin polaritesi önemlidir. 4. Afla dakilerden hangisi kromatografide etkin olan mekanizmalardan biri de ildir? a. Jel geçirgenli i b. yon de iflimi c. Gaz kromatografisi d. Adsorpsiyon e. Da lma 5. Gecikme faktörü R f ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a. R f, kar fl mdaki bileflenlerin yürüme uzakl klar - n n oran d r. b. R f, bir maddenin hareketli ve sabit fazlar aras ndaki da lma oran d r. c. R f, çözücü polaritesinden etkilenmez. d. R f de eri ve çözücü polaritesi madde polaritesi hakk nda bilgi vermez. e. R f, çözücünün yürüme h z d r. 6. Bir ince tabaka kromatografisi ( TK) analizinde, A maddesinin R f de eri hareketli faz hekzan iken 0,22 dir. Hareketli faz etil asetat olarak de ifltirildi inde, A maddesi için afla dakilerden hangisi kesin olarak do ru olur? a. A hiç ilerlemez. b. A n n R f de eri 0,22 e eflit olur. c. A n n R f de eri 0,22 den küçük olur. d. A n n R f de eri 0,22 den büyük olur. e. A n n R f de eri 0,44 olur. 7. nce tabaka kromatografisi ( TK) ile ilgili afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a. TK sadece nitel analizde kullan l r. b. TK de ayr lacak kar fl m n deriflik çözeltisi ile daha iyi sonuç al n r. c. TK analizinde, sabit faz n kal nl önemlidir. d. TK analizinde çözücü polaritesi önemsizdir. e. TK analizinde çözücü, plaka üzerine yavafl yavafl eklenir. 8. Afla dakilerden hangisi kolon kromatografisinde kullan lan temel dolgu maddelerindendir? a. Magnezyum karbonat b. Alümina c. Kalsiyum karbonat d. Sodyum klorür e. Demir (III) klorür 9. Kolon doldurulduktan sonra içinde hava kabarc klar olmamas neden önemlidir? a. Hava kabarc klar, ayr lacak bileflenlerin daha kolay ayr lmas na yard m eder. b. Hava kabarc klar zehirli oldu undan, deneyi yapan kiflinin sa l na zarar verir. c. Hava kabarc klar çözücünün akmas n kolaylaflt r r. d. Hava kabarc klar ayr lacak bileflenlerin kolonda daha h zl hareket etmesine neden olur. e. Hava kabarc klar kolonun homojenli ini bozarak etkin bir ay rmay engeller. 10. Kolon seçimiyle ilgili afla daki ifadelerden hangisi do rudur? a. Kolon, çözücü miktar na göre seçilir. b. Kolon, ayr lacak kar fl mdaki bileflen say s na göre seçilir. c. Kolon, dolgu maddesinin miktar na göre seçilir. d. Kolon ayr lacak madde miktar na göre seçilir. e. Kolon, ak fl h z na göre seçilir.

240 230 Kimya Laboratuvar Teknikleri Yaflam n çinden stanbul da bir apartman dairesinde, bir genç ölü bulundu unda olay yerine gelen kriminal laboratuvar polisleri, cesedin yan nda bir silah bulurlar. Ölen gencin kimlik tespiti yap ld nda eski bir suçlu oldu u ve yak n zamanda bir davadan delil yetersizli inden dolay serbest kald ö renilir. Daha kapsaml bilgi için, gencin yak nlar ile görüflmeler yap l r. Serbest b rak ld davadaki avukat yla görüflmeye giden dedektifler avukat n ofisinde haflerelere karfl ilaçlama oldu unu fark ederler ve polis merkezinde avukat n ifadesine baflvururlar. Cesetten ç kar lan merminin olay yerinde bulunan silahtan ç kt balistik inceleme sonucunda belirlenir, ancak silah üzerinde hiçbir parmak izi yoktur. Kriminal laboratuvar nda silahtan al nan örnek ile yap lan gaz kromatografisi analizi sonucunda beklenmedik bir flekilde limonen (fiekil 10.14) bilefli i bulunur. Limonen, narenciye kabuklar nda bulunan bir organik maddedir. Ölen gencin narenciye ifliyle ilgilenen bir tan d olup olmad araflt r l r, ancak hiçbir bilgiye ulafl lamaz. Daha sonra limonenin narenciye d fl nda nerelerde bulunabilece i araflt r l r ve kullan lan böcek öldürücülerin bu bilefli i içerdi i ö renilir. Araflt rmay yürüten dedektiflerden birisi, gencin avukat ile görüflmeye gitti inde avukat n ofisinde ilaçlama oldu unu hat rlar. Avukat uzun bir sorgulaman n ard ndan genci kendisinin öldürdü ünü itiraf eder. Böylece bir silah üzerinde bulunan az miktarda maddenin kromatografik bir yöntem olan gaz kromatografisi ile analizi sonucunda bir cinayet ayd nlat lm flt r. Yukar da verilen örnek olaydan, kromatografinin yaflam m zda birçok kullan m alan olan çok önemli bir analiz yöntemi oldu u görülmektedir. Kendimizi S nayal m Yan t Anahtar 1. e Yan t n z yanl fl ise Kromatografi konusunu tekrar gözden geçiriniz. 2. d Yan t n z yanl fl ise Kromatografi konusunu tekrar gözden geçiriniz. 3. e Yan t n z yanl fl ise Kromatografi konusunu tekrar gözden geçiriniz. 4. c Yan t n z yanl fl ise Kromatografi konusunu tekrar gözden geçiriniz. 5. b Yan t n z yanl fl ise Ka t Kromatografisi ile Mürekkep Analizi ve nce Tabaka Kromatografisi ile G da Boyalar n n Analizi konular n tekrar gözden geçiriniz. 6. d Yan t n z yanl fl ise Kromatografi ve nce Tabaka Kromatografisi ile G da Boyalar n n Analizi konular n tekrar gözden geçiriniz. 7. c. Yan t n z yanl fl ise Kromatografi ve nce Tabaka Kromatografisi ile G da Boyalar n n Analizi konular n tekrar gözden geçiriniz. 8. b Yan t n z yanl fl ise Kromatografi ve Kolon Kromatografisi ile Bitki Pigmentlerinin Ayr lmas konular n tekrar gözden geçiriniz. 9. e. Yan t n z yanl fl ise Kromatografi ve Kolon Kromatografisi ile Bitki Pigmentlerinin Ayr lmas konular n tekrar gözden geçiriniz. 10. d Yan t n z yanl fl ise Kromatografi ve Kolon Kromatografisi ile Bitki Pigmentlerinin Ayr lmas konular n tekrar gözden geçiriniz. fiekil Limonen bilefli inin yap s.

K MYA LABORATUVARI TEKN KLER

K MYA LABORATUVARI TEKN KLER T.C. ANADOLU ÜN VERS TES YAYINI NO: 1960 AÇIKÖ RET M FAKÜLTES YAYINI NO: 1040 K MYA LABORATUVARI TEKN KLER Yazarlar Prof.Dr. Adnan ÖZCAN (Ünite 1) Yrd.Doç.Dr. Filiz YILMAZ (Ünite 2) Yrd.Doç.Dr. Halil BERBER

Detaylı

Funda Sayılkan F. Bilge Emre Hikmet Sayılkan Hüseyin Bağ

Funda Sayılkan F. Bilge Emre Hikmet Sayılkan Hüseyin Bağ i Funda Sayılkan F. Bilge Emre Hikmet Sayılkan Hüseyin Bağ Yazarlar: Funda Sayılkan, F. Bilge Emre, Hikmet Sayılkan ve Hüseyin Bağ Genel Kimya Laboratuarları 1-2 ISBN: 978-9944-919-77-7 Kitaptaki her bir

Detaylı

ÜN TE III ORGAN K K MYA HAKKINDA GENEL B LG LER

ÜN TE III ORGAN K K MYA HAKKINDA GENEL B LG LER ÜN TE III ORGAN K K MYA HAKKINDA GENEL B LG LER 3.1. ORGAN K K MYANIN TAR HÇES VE KONUSU 3.2. ORGAN K MADDELERDE C, H, O ve N ARANMASI a. Organik Maddelerde C ve H Aranmas b. Organik Maddelerde N Aranmas

Detaylı

TEKK M Kimyasallar na güveninizden dolay teflekkür ederiz.

TEKK M Kimyasallar na güveninizden dolay teflekkür ederiz. 1970 li y llarda kurulmufl olan ve bugüne kadar kalitesinden hiçbir zaman ödün vermeyen teknik kimyasal konusunda faaliyet gösteren Akkimya 200 y l n n Aral k ay nda TEKK M ile flirket evlili ini gerçeklefltirmifltir.

Detaylı

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU Sayfa 1/7 Düzenlenme tarihi: 26.09.2007 1 Ürün ve firma tanıtımı Ürün adı: DONA KLOR 60 Ürünün uygulama alanı: Havuz Kimyasalı Üretici/Tedarikçi:UKM Uğur Kimya Makina Bilgi merkezi: UKM Uğur Kimya Makina

Detaylı

PERSONEL H JYEN HASTALIK

PERSONEL H JYEN HASTALIK PERSONEL HİJYENİ Gıda işletmesinde mikroorganizma bulaşmasının en önemli kaynaklarından birisi çalışan personeldir. Bu yüzden personel hijyeni hem sağlık hem ekonomik hem de yasal yükümlülükler nedeniyle

Detaylı

KULLANIM ALANLARI. nternet Sitesi

KULLANIM ALANLARI. nternet Sitesi KULLANIM ALANLARI Kimya endüstrisi Metal endüstrisi Otomotiv endüstrisi Su ar tma tesisleri laç endüstrisi Enerji, akaryak t istasyonlar Üniversiteler Araflt rma laboratuvarlar da, meflrubat endüstrileri

Detaylı

ÜN TE VII AROMAT K B LEfi KLER

ÜN TE VII AROMAT K B LEfi KLER ÜN TE VII AROMAT K B LEfi KLER 7. 1. N TRO VE AM NO B LEfi KLER a. Nitrobenzen ve Nitrotolüen b. Anilin 7.2. AROMAT K OKS JENL B LEfi KLER a. Benzil Alkol b. Benzaldehit c. Tereftalik Asit ve Polyester

Detaylı

YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ SU ÜRÜNLERİ FAKÜLTESİ LABORATUAR, ÜNİTE VE ODA (SÜFLAB) KULLANIM YÖNERGESİ

YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ SU ÜRÜNLERİ FAKÜLTESİ LABORATUAR, ÜNİTE VE ODA (SÜFLAB) KULLANIM YÖNERGESİ YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ SU ÜRÜNLERİ FAKÜLTESİ LABORATUAR, ÜNİTE VE ODA (SÜFLAB) KULLANIM YÖNERGESİ BİRİNCİ BÖLÜM Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar Amaç MADDE 1- Bu Yönergenin amacı; Yüzüncü Yıl Üniversitesi,

Detaylı

ÜRÜN GÜVENLİK BİLGİ FORMU 91 / 155 / EEC, 93 / 112 / EC, 2001 / 58 / EC ye göre

ÜRÜN GÜVENLİK BİLGİ FORMU 91 / 155 / EEC, 93 / 112 / EC, 2001 / 58 / EC ye göre Düzenleme tarihi 01/12/2012 1. Ürün ve Firma Tanıtımı Ürün Adı FAGOR SY 820 Ürün Tanımı Alkali Köpüğü Kontrollü Şişe Yıkama Maddesi Ürün Kodu FH-017 Ürünün Uygulama Alanı Gıda Hijyeni Üretici/Tedarikçi

Detaylı

6 MADDE VE ÖZELL KLER

6 MADDE VE ÖZELL KLER 6 MADDE VE ÖZELL KLER TERMOD NAM K MODEL SORU 1 DEK SORULARIN ÇÖZÜMLER MODEL SORU 2 DEK SORULARIN ÇÖZÜMLER 1. Birbirine temasdaki iki cisimden s cakl büyük olan s verir, küçük olan s al r. ki cisim bir

Detaylı

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU Sayfa 1/6 ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU Düzenlenme tarihi: 26.09.2007 1 Ürün ve firma tanıtımı Ürün adı: DONA TOZ TOPAKLAYICI Ürünün uygulama alanı: Havuz Kimyasalı Üretici/Tedarikçi:UKM Uğur Kimya Makina

Detaylı

Güvenlik Bilgi Formu

Güvenlik Bilgi Formu Güvenlik Bilgi Formu 1 Malzemenin Tanıtımı: Ürün Bilgileri: Ticari İsmi: Vitricolle CU 72 - A Malzemenin Uygulanması / Sertleştirici ajanın hazırlanması / Kürlenme ajanı İmalatçı /Tedarikçi: Tek Metal

Detaylı

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU Sayfa 1/6 ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU Düzenlenme tarihi: 26.09.2007 1 Ürün ve firma tanıtımı Ürün adı: EDOSĐL Sıvı Mineralli Ovma Ürünü Ürünün uygulama alanı: Genel temizlik/bakım hijyeni ürünü Üretici/Tedarikçi:

Detaylı

İLK YARDIM KURSUNUN KONULARI ZEH RLENMELER

İLK YARDIM KURSUNUN KONULARI ZEH RLENMELER İLK YARDIM KURSUNUN KONULARI ZEH RLENMELER Zehirlenme Nedir? Vücuda toksik bir maddenin girmesi ile normal fonksiyonlar n n bozulmas d r. Vücudun ya amsal fonksiyonlar na zarar verebilece inden vücuda

Detaylı

Kocaeli Üniversitesi ktisadi ve dari Bilimler Fakültesi Ö retim Üyesi. 4. Bas

Kocaeli Üniversitesi ktisadi ve dari Bilimler Fakültesi Ö retim Üyesi. 4. Bas 1 Prof. Dr. Yunus Kishal Kocaeli Üniversitesi ktisadi ve dari Bilimler Fakültesi Ö retim Üyesi Tekdüzen Hesap Sistemi ve Çözümlü Muhasebe Problemleri 4. Bas Tekdüzen Muhasebe Sistemi Uygulama Tebli leri

Detaylı

ÜRÜN GÜVENLİK BİLGİ FORMU 91 / 155 / EEC, 93 / 112 / EC, 2001 / 58 / EC ye göre

ÜRÜN GÜVENLİK BİLGİ FORMU 91 / 155 / EEC, 93 / 112 / EC, 2001 / 58 / EC ye göre ÜRÜN GÜVENLİK BİLGİ FORMU Düzenleme tarihi 1/12/2012 1. Ürün ve Firma Tanıtımı Ürün Adı FAGOR DEZ-930 Ürün Tanımı Perasidik asit bazlı temizlik maddesi Ürün Kodu FH-024 Ürünün Uygulama Alanı Gıda Hijyeni

Detaylı

BÖLÜM II MADDELER N AYRILMASI

BÖLÜM II MADDELER N AYRILMASI BÖLÜM II MADDELER N AYRILMASI 2.1. G R fi 2.2. KARIfiIMLARIN AYRILMASI a. Elektriklenme ile Ayr lma b. M knat s ile Ay rma c. Öz Kütle Fark ile Ay rma d. Süzme ile Ay rma e. Çözünürlük Fark ile Ay rma

Detaylı

FLAKE KOST K SODYUM H DROKS T. NaOH. 40,01 gr/mol-gr. min. 98,0. max. 0,02. max. 0,4. max. 15 1390 C. 1090 gr/lt (su'da 20 C)

FLAKE KOST K SODYUM H DROKS T. NaOH. 40,01 gr/mol-gr. min. 98,0. max. 0,02. max. 0,4. max. 15 1390 C. 1090 gr/lt (su'da 20 C) TS 1865 T P 1 TÜR C K MYASAL ADI K MYASAL FORMÜLÜ MOLEKÜL A IRLI I FLAKE KOST K SODYUM H DROKS T NaOH 40,01 gr/mol-gr F Z KSEL VE K MYASAL ÖZELL KLER Görünüfl Sodyum Hidroksit (NaOH) % Sodyum Klorür (NaCI)

Detaylı

GAZLAR ÖRNEK 16: ÖRNEK 17: X (g) Y (g) Z (g)

GAZLAR ÖRNEK 16: ÖRNEK 17: X (g) Y (g) Z (g) ÖRNEK 16: ÖRNEK 17: X (g) Y (g) Z (g) Sürtünmesiz piston H (g) He Yukar daki üç özdefl elastik balon ayn koflullarda bulunmaktad r. Balonlar n hacimleri eflit oldu una göre;. Gazlar n özkütleleri. Gazlar

Detaylı

Erciyes Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü Gıda Analizleri ve Teknolojisi Laboratuvar Föyü Sayfa 1

Erciyes Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü Gıda Analizleri ve Teknolojisi Laboratuvar Föyü Sayfa 1 LABORATUVAR KURALLARI VE ÇÖZELTİ HAZIRLAMA LABORATUVAR KURALLARI 1. Laboratuvar çalışmaları sırasında elbiselerin özellikle yakıcı ve tehlikeli maddelerden korunması için laboratuara önlükle gelinmelidir.

Detaylı

GÜVENLİK BİLGİ FORMU (DAP DİAMONYUM FOSFAT)

GÜVENLİK BİLGİ FORMU (DAP DİAMONYUM FOSFAT) 1. MADDE / MÜHTAHZARIN TANIMI Diamonyum Fosfat (DAP), : 67/548/EEC Direktiflerine göre zararlı sınıfında değildir. 2.İNSAN SAĞLIĞI Deriyle Temasta Gözle temasta Yutulduğunda Uzun Süreli Etkileri : Gübreler

Detaylı

Yrd. Doç. Dr. Olcay Bige AŞKUN. İşletme Yönetimi Öğretim ve Eğitiminde Örnek Olaylar ile Yazınsal Kurguları

Yrd. Doç. Dr. Olcay Bige AŞKUN. İşletme Yönetimi Öğretim ve Eğitiminde Örnek Olaylar ile Yazınsal Kurguları I Yrd. Doç. Dr. Olcay Bige AŞKUN İşletme Yönetimi Öğretim ve Eğitiminde Örnek Olaylar ile Yazınsal Kurguları II Yay n No : 2056 Hukuk Dizisi : 289 1. Bas Kas m 2008 - STANBUL ISBN 978-975 - 295-953 - 8

Detaylı

Baskı Tarihi: 23.02.2012 Kontrol Tarihi: 23.02.2012 GBF kodu: FL27-T-PU Adhesive-A. CAS NO İSİM SEMBOL R-no 8001-79-4 Castor oil - -

Baskı Tarihi: 23.02.2012 Kontrol Tarihi: 23.02.2012 GBF kodu: FL27-T-PU Adhesive-A. CAS NO İSİM SEMBOL R-no 8001-79-4 Castor oil - - Baskı Tarihi: 23.02.2012 Kontrol Tarihi: 23.02.2012 GBF kodu: FL27-T-PU Adhesive-A 1) Ürün ve Şirket Tanımlaması Ürün bilgisi : Üniversal poliüretan yapıştırıcı Ürün ticari ismi : CERMIFIX PU 2C - A Komponenti

Detaylı

Laboratuvarda Biyogüvenlik

Laboratuvarda Biyogüvenlik Laboratuvarda Biyogüvenlik Laboratuarlar, ilginç ve aynı zamanda tehlikeli çalışma alanlarıdır! Laboratuarda Biyogüvenlik: Çalışan kişinin ve çalışma materyalinin korunması için; çalışma sırasında belirli

Detaylı

09.02.2015. Yanık Ünitelerinde Dezenfeksiyon. 10.Sınıf Enfeksiyondan Korunma. Yanık Ünitelerinde Dezenfeksiyon. Yanık Ünitelerinde Dezenfeksiyon

09.02.2015. Yanık Ünitelerinde Dezenfeksiyon. 10.Sınıf Enfeksiyondan Korunma. Yanık Ünitelerinde Dezenfeksiyon. Yanık Ünitelerinde Dezenfeksiyon 10.Sınıf Enfeksiyondan Korunma 32.Hafta ( 04 08 / 05 / 2015 ) YANIK ÜNİTELERİNDE DEZENFEKSİYON Slayt No: 56 Hasta yatakları ve örtülerinin temizliğine dikkat edilmeli, Her hastadan sonra hidroterapi cihazında

Detaylı

Patlama önleyici ürünler

Patlama önleyici ürünler 13-797352.qxp 10/17/08 11:24 AM Page 1 Nükleer enerji Alev alabilen malzemelerden kaç nmak, patlamadan korunman n en kolay yoludur. Ancak, kimya ve eczac l k endüstrisinde ve di er endüstri alanlar nda,

Detaylı

Madde/Müstahzar Adı : MARINE & MARINE AA ARMUZ DOLGU MACUNU A KOMPONENTİ 1. MADDE/MÜSTAHZAR VE ŞİRKET/İŞ SAHİBİNİN TANITIMI.

Madde/Müstahzar Adı : MARINE & MARINE AA ARMUZ DOLGU MACUNU A KOMPONENTİ 1. MADDE/MÜSTAHZAR VE ŞİRKET/İŞ SAHİBİNİN TANITIMI. Sayfa No : 1/ 5 1. MADDE/MÜSTAHZAR VE ŞİRKET/İŞ SAHİBİNİN TANITIMI 1.1. Madde/Mühtahzarın Tanıtılması : Marine & Marine AA Armuz Dolgu Macunu A komponenti 1.2. Madde/Mühtahzarın Kullanımı : 2 Komponentli

Detaylı

C. MADDEN N ÖLÇÜLEB L R ÖZELL KLER

C. MADDEN N ÖLÇÜLEB L R ÖZELL KLER C. MADDEN N ÖLÇÜLEB L R ÖZELL KLER 1. Patates ve sütün miktar nas l ölçülür? 2. Pinpon topu ile golf topu hemen hemen ayn büyüklüktedir. Her iki topu tartt n zda bulaca n z sonucun ayn olmas n bekler misiniz?

Detaylı

MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FÖYÜ

MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FÖYÜ Yayın Tarihi : 02.06.1997 Rev. Tarihi : 05.05.2009 Sayfa No. : 1 / 5 1 - ÜRÜN VE FİRMANIN TANIMI 1.1 Ürün Tanımı : Genel Adı : Doymamış Polyester Reçinesi 1.2 Firmanın Tanımı : Üretici Firma : CAMELYAF

Detaylı

2013-2014 ÖĞRETİM YILI LABORATUVAR DERSLERİ BAŞLAMA, BİTİŞ VE SINAV TARİHLERİ

2013-2014 ÖĞRETİM YILI LABORATUVAR DERSLERİ BAŞLAMA, BİTİŞ VE SINAV TARİHLERİ AÇIKÖĞRETİM FAKÜLTESİ UZAKTAN EĞİTİM ÖNLİSANS PROGRAMLARI 2013-2014 ÖĞRETİM YILI LABORATUVAR DERSLERİ KAYIT DUYURUSU ÖNEMLİ UYARILAR LABORATUVAR DERSLERİNE KAYIT İŞLEMLERİ 05-09 MAYIS 2014 TARİHLERİ ARASINDA

Detaylı

Dersin Sorumlusu: Prof. Dr. Đnci Morgil. Konu: Kimyasal Tepkimelerde Gaz Çıkışı

Dersin Sorumlusu: Prof. Dr. Đnci Morgil. Konu: Kimyasal Tepkimelerde Gaz Çıkışı Dersin Sorumlusu: Prof. Dr. Đnci Morgil Hazırlayan: Hatice Elik (Durmuş) Konu: Kimyasal Tepkimelerde Gaz Çıkışı KĐMYASAL TEPKĐMELERDE GAZ ÇIKIŞI Kimya ile ilişkisi: Günlük hayatta yaptığımız birçok aktivite

Detaylı

MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU

MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU DEMİR 3 SÜLFAT 1) MADDE VE ŞİRKET TANIMI Ürünün Tanımı: Demir 3 Sülfat( Fe 2(SO 4) 3 ) Ürün İsmi: TUROKS D3S Üretici/ Tedarikçi Firma: Turoksi Kimyevi Maddeler San. Tic. Ltd.

Detaylı

Baskı Tarihi: 23.02.2012 Kontrol Tarihi: 23.02.2012 GBF kodu: FL23-T-PU Topcoat 2CA-A

Baskı Tarihi: 23.02.2012 Kontrol Tarihi: 23.02.2012 GBF kodu: FL23-T-PU Topcoat 2CA-A Baskı Tarihi: 23.02.2012 Kontrol Tarihi: 23.02.2012 GBF kodu: FL23-T-PU Topcoat 2CA-A 1) Ürün ve Şirket Tanımlaması Ürün bilgisi : Poliüretan sonkat Ürün ticari ismi : CERMICOAT PU 2CA - A Komponenti Şirket

Detaylı

www.mercedes-benz.com.tr Mercedes-Benz Orijinal Ya lar

www.mercedes-benz.com.tr Mercedes-Benz Orijinal Ya lar www.mercedes-benz.com.tr Mercedes-Benz Orijinal Ya lar Kazand ran Güç Mercedes-Benz orijinal ya lar arac n z üreten uzmanlar taraf ndan, gelifltirilmifltir. Mercedes-Benz in dilinden en iyi Mercedes-Benz

Detaylı

Alt n Öneriler Basit baz önerileri dikkate alarak can ve mal güvenli inizi etkin bir flekilde artt rabilirsiniz.

Alt n Öneriler Basit baz önerileri dikkate alarak can ve mal güvenli inizi etkin bir flekilde artt rabilirsiniz. Alt n Öneriler Basit baz önerileri dikkate alarak can ve mal güvenli inizi etkin bir flekilde artt rabilirsiniz. Gazl cihazlar n za ba lad n z gaz hortumu boyunun maksimum 150cm. olmas na ve hortum ba

Detaylı

GÜVENLİK BİLGİ FORMU. Fevzi Çakmak Caddesi No:2 Sefaköy Küçükçekmece İstanbul / Türkiye Tel: +90-212-5791336 Faks: +90-212-4265512

GÜVENLİK BİLGİ FORMU. Fevzi Çakmak Caddesi No:2 Sefaköy Küçükçekmece İstanbul / Türkiye Tel: +90-212-5791336 Faks: +90-212-4265512 1 / 6 91/155/EC Avrupa Birliği direktifi ve onun düzeltmeleri (93/112/EC, 2001/58/EC) ile 11.03.2002 tarih, 24692 sayılı Güvenlik Bilgi Formlarının Düzenlenmesine ilişkin Usul ve Esasları Tebliği ne uygun

Detaylı

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU Sayfa 1/8 ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU 91/155/ /EEC, 93/112/EC, 2001/58/EC ye göre Düzenlenme tarihi: 26.09.2006 1 Ürün ve firma tanıtımı Ürün adı: ULTIMAT REMOVER Endüstriyel Bulaşık Makinesi için Kireç

Detaylı

REVİZYON : 03 YAYINLANMA TARİHİ: 15-05-2007 REVİZYON TARİHİ : 12-04-2010

REVİZYON : 03 YAYINLANMA TARİHİ: 15-05-2007 REVİZYON TARİHİ : 12-04-2010 01. Madde / Preparat ve Şirket / İş Sahibinin Tanımı Ürün adı: Maratem 302 Endüstriyel Bulaşık Makineleri İçin Sıvı Deterjan Maddenin / Preparatın Kullanımı: Profesyonel sanayii ve ticarette temizleme

Detaylı

GÜVENLİK VERİ ÇİZELGESİ

GÜVENLİK VERİ ÇİZELGESİ Basım tarihi: 07.05.2012 Sayfa 1 nin 5 BÖLÜM 1: Kimyasal maddenin/karışım ve şirketin/üstlenenin kimlikleri Ürün adı Madde veya karışımın ilgili tespit edilen kullanımları ve tavsiye edilmeyen kullanımları

Detaylı

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU

ÜRÜN GÜVENLĐK BĐLGĐ FORMU Sayfa 1/8 Düzenlenme tarihi: 26.09.2007 1 Ürün ve firma tanıtımı Ürün adı: OVEN CLEANER Fırın Temizleme Ürünü (Ağır Kirler ve Yanmış Yağlar için) Ürünün uygulama alanı: Mutfak hijyeni ürünü Üretici/Tedarikçi:UKM

Detaylı

K MYA 8 ÜN TE III KARBON H DRATLAR 3. 1. GENEL YAPILARI VE ADLANDIRILMALARI 3. 2. MONOSAKKAR TLER 3. 3. D SAKKAR TLER

K MYA 8 ÜN TE III KARBON H DRATLAR 3. 1. GENEL YAPILARI VE ADLANDIRILMALARI 3. 2. MONOSAKKAR TLER 3. 3. D SAKKAR TLER ÜN TE III KARBON H DRATLAR 3. 1. GENEL YAPILARI VE ADLANDIRILMALARI 3. 2. MONOSAKKAR TLER 3. 3. D SAKKAR TLER 31 BU ÜN TEN N AMAÇLARI Bu üniteyi çal flt n zda; Karbon hidratlar n genel yap lar n, adland

Detaylı

ALPET PROTECTOR MCS 3005

ALPET PROTECTOR MCS 3005 1. ÜRÜN VE FİRMA BİLGİLERİ Ürün Adı Alpet Protector MCS 3005 Ürünün Kullanım Alanı Firma Tanıtımı Genel Müdürlük Harmanlama ve Dolum Tesisi Acil Durum Telefonu Düşük hızlı, crosshead deniz dizel motorları.

Detaylı

Ürün Güvenlik Bilgi Formu Cappel C 320

Ürün Güvenlik Bilgi Formu Cappel C 320 Sayfa No : 1/5 Bölüm 1. Madde / Müstahzar ve Şirket / İş Sahibinin Tanıtımı 1.1. Madde / Müstahzar Tanıtılması Ürün Adı : Kimyasal Aile : Karışım CAS No : Yok 1.2. Madde / Müstahzarın Kullanımı Koku giderici

Detaylı

Cerrahi Alan Enfeksiyonu Önleme Talimatı

Cerrahi Alan Enfeksiyonu Önleme Talimatı 1. AMAÇ Cerrahi alan enfeksiyonlarının (CAE) önlenmesidir. 2. KAPSAM Ameliyat sürecinde hastaya sağlık hizmeti sunan tüm birimleri ve bireyleri kapsar. 3. GENEL ESASLAR Cerrahi alan enfeksiyonları; cerrahi

Detaylı

ÜN TE II L M T. Limit Sa dan ve Soldan Limit Özel Fonksiyonlarda Limit Limit Teoremleri Belirsizlik Durumlar Örnekler

ÜN TE II L M T. Limit Sa dan ve Soldan Limit Özel Fonksiyonlarda Limit Limit Teoremleri Belirsizlik Durumlar Örnekler ÜN TE II L M T Limit Sa dan ve Soldan Limit Özel Fonksiyonlarda Limit Limit Teoremleri Belirsizlik Durumlar Örnekler MATEMAT K 5 BU BÖLÜM NELER AMAÇLIYOR? Bu bölümü çal flt n zda (bitirdi inizde), *Bir

Detaylı

: SIRAFAN. Kod: Revizyon: 5 Yay n Tarihi: 10 Ocak Yüzey dezenfeksiyon ürünü Sadece profesyonel kullan m içindir.

: SIRAFAN. Kod: Revizyon: 5 Yay n Tarihi: 10 Ocak Yüzey dezenfeksiyon ürünü Sadece profesyonel kullan m içindir. 1. Ürünün ve Firman n Tan Ürünün ticari ismi Firman n tan : Yüzey dezenfeksiyon ürünü Sadece profesyonel kullan m içindir. : Ecolab Temizleme Sistemleri Ltd. ti. Altayçe me Mah. Toygun Sokak No:1 34843

Detaylı

Tablo 2.1. Denetim Türleri. 2.1.Denetçilerin Statülerine Göre Denetim Türleri

Tablo 2.1. Denetim Türleri. 2.1.Denetçilerin Statülerine Göre Denetim Türleri 2 DENET M TÜRLER 2.DENET M TÜRLER Denetim türleri de iflik ölçütler alt nda s n fland r labilmektedir. En yayg n s n fland rma, denetimi kimin yapt na ve denetim sonunda elde edilmek istenen faydaya (denetim

Detaylı

Ürün Güvenlik Bilgi Formu Ante Yağ Çözücü

Ürün Güvenlik Bilgi Formu Ante Yağ Çözücü Ante Yağ Çözücü Sayfa No : 1/5 Bölüm 1. Madde / Müstahzar ve Şirket / İş Sahibinin Tanıtımı 1.1. Madde / Müstahzar Tanıtılması Ürün Adı : Ante Yağ Çözücü Kimyasal Aile : Karışım 1.2. Madde / Müstahzarın

Detaylı

DNA Đzolasyonu. Alkaline-SDS Plasmit Minipreleri. Miniprep ler bakteri kültüründen plasmit DNA sı izole etmenizi sağlar.

DNA Đzolasyonu. Alkaline-SDS Plasmit Minipreleri. Miniprep ler bakteri kültüründen plasmit DNA sı izole etmenizi sağlar. DNA Đzolasyonu Saflaştırılmak istenen DNA ya genomik DNA dır ya da genomik olmayan mtdna, chldna, plasmit DNAsıdır.DNA izolasyon kitleri, genomik ve genomik olmayan DNA izole etmemizi sağlayan standartlaştırılmış

Detaylı

Şeker Hastaları için Genel Sağlık Önerileri

Şeker Hastaları için Genel Sağlık Önerileri ÖNEMLİ! İlaçlarınızı düzenli kullanmanız çok önemlidir. Kilonuza dikkat ediniz. Ani bir kan şekeri düşmesi (hipoglisemi) durumuna karşı yanınızda her zaman birkaç adet şeker bulundurunuz. Mutlaka egzersiz

Detaylı

ÇOCUKLUK ve ERGENL KTE D YABETLE YAfiAM

ÇOCUKLUK ve ERGENL KTE D YABETLE YAfiAM ÇOCUKLUK ve ERGENL KTE D YABETLE YAfiAM D YABETLE YAfiAMAK Bu kitapç n içeri i Çocuk Endokrinolojisi ve Diyabet Derne i nin web sitesinden faydalan larak haz rlanm flt r. www.cocukendokrindiyabet.org Diyabet,

Detaylı

Hammadde adı % CAS NO EINECS NO Hammadde Tehlike Sınıfı 20 7664-38-2 231-633-2 10 % C < 25 % Fosforik asit HEDP 1-5 2809-21-4-1% < C< 5%: Xn; R22

Hammadde adı % CAS NO EINECS NO Hammadde Tehlike Sınıfı 20 7664-38-2 231-633-2 10 % C < 25 % Fosforik asit HEDP 1-5 2809-21-4-1% < C< 5%: Xn; R22 01. Madde / Preparat ve Şirket / İş Sahibinin Tanımı Ürün adı: M-pro 705 Asidik Banyo Temizleme Ürünü Maddenin / Preparatın Kullanımı: Profesyonel sanayii ve ticarette temizleme uygulamalarında kullanılacak

Detaylı

Uluslararas De erleme K lavuz Notu, No.11 De erlemelerin Gözden Geçirilmesi

Uluslararas De erleme K lavuz Notu, No.11 De erlemelerin Gözden Geçirilmesi K lavuz Notlar Uluslararas De erleme K lavuz Notu, No.11 De erlemelerin Gözden Geçirilmesi 1.0 Girifl 1.1 Bir de erlemenin gözden geçirilmesi, tarafs z bir hüküm ile bir De erleme Uzman n n çal flmas n

Detaylı

TK.200700. Endüstriyel kullanım. Bilimsel araştırma ve geliştirme.

TK.200700. Endüstriyel kullanım. Bilimsel araştırma ve geliştirme. 13.12.2014 tarih ve 29204 sayılı Resmi Gazete'de yayınlanan "Zararlı Maddeler ve Karışımlara İlişkin Güvenlik Bilgi Formları Hakkında Yönetmelik" Revizyon tarihi Basım tarihi 02.09.2015 02.09.2015 Versiyon

Detaylı

G ünümüzde bir çok firma sat fllar n artt rmak amac yla çeflitli adlar (Sat fl

G ünümüzde bir çok firma sat fllar n artt rmak amac yla çeflitli adlar (Sat fl 220 ÇEfi TL ADLARLA ÖDENEN C RO PR MLER N N VERG SEL BOYUTLARI Fatih GÜNDÜZ* I-G R fi G ünümüzde bir çok firma sat fllar n artt rmak amac yla çeflitli adlar (Sat fl Primi,Has lat Primi, Y l Sonu skontosu)

Detaylı

GÜVENLİK BİLGİ FORMU. 1 Madde/Müstahzar ve Şirket/İş Sahibinin Tanıtımı

GÜVENLİK BİLGİ FORMU. 1 Madde/Müstahzar ve Şirket/İş Sahibinin Tanıtımı Form No: MSDS5010 Sayfa No: 1 / 7 1 Madde/Müstahzar ve Şirket/İş Sahibinin Tanıtımı Madde/Müstahzarın tanıtılması Müstahzarın adı: TASKI JONTEC TENSOL F3c Madde/Müstahzarın kullanımı Ürünün uygulama alanı:

Detaylı

GÜVENLİK BİLGİ FORMU 1907/2006 No'lu Yönetmeliğe (AB) göre

GÜVENLİK BİLGİ FORMU 1907/2006 No'lu Yönetmeliğe (AB) göre GÜVENLİK BİLGİ FORMU Revize Edildiği Tarih 05.07.2010 1. Kimyasal maddenin/preparatın ve şirketin/üstlenenin kimlikleri Ürün hakkında bilgi Kimyasal maddenin/preparatın kullanımı PVD (fiziksel buhar tortulanma)

Detaylı

C2 Calibration Solution 2

C2 Calibration Solution 2 Calibration Solution 2 BÖLÜM 1: Maddenin/karışımın ve şirketin/dağıtıcının tanımı 1.1 Madde/Karışımın kimliği Ürünün ticari ismi : Calibration Solution 2 Mat.-No./ Genisys-No. : 03144020001 1.2 Madde veya

Detaylı

TEMİZ SU DALGIÇ POMPA

TEMİZ SU DALGIÇ POMPA TEMİZ SU DALGIÇ POMPA MODEL RTM860 TANITMA VE KULLANIM KILAVUZU 1 CİHAZIN ÜNİTELERİ HORTUM BAĞLANTISI POMPA EMİŞ TABANI ELEKTRİK KABLOSU ÇALIŞTIRMA ANAHTARI Teknik Özellikler Ana voltaj 230 V Frekans 50

Detaylı

UCRETE DP UYGULAMA YÖNTEMİ

UCRETE DP UYGULAMA YÖNTEMİ TANIMI UCRETE DP, poliüretan esaslı reçinelerin özel katkı ve kimyasallar ile modifikasyonu sonucu elde edilen, reçinelere özel dolgu ilavesi ile oluşturulan, ıslak ve kuru ortamlarda kullanılmak için

Detaylı

ÜN TE V SOSYAL TUR ZM

ÜN TE V SOSYAL TUR ZM ÜN TE V SOSYAL TUR ZM Bu ünitede turizmin çeflitlerinden biri olan sosyal turizmi daha ayr nt l bir flekilde ö renip, ülkemizdeki sosyal turizmin geliflimi hakk nda bilgiler edinece iz. Ç NDEK LER A. S

Detaylı

Prof. Dr. Neslihan OKAKIN

Prof. Dr. Neslihan OKAKIN I Prof. Dr. Neslihan OKAKIN Marmara Üniversitesi..B.F. Çal flma Ekonomisi ve Endüstri liflkileri Bölümü Yönetim ve Çal flma Psikolojisi Anabilim Dal Ç a l fl m a Y a fl a m n d a nsan Kaynaklar Yönetimi

Detaylı

ISOPA ÜRÜN DESTEK PROGRAMLARI. Walk the Talk MDI KULLANICILARI. 1 Version09/06

ISOPA ÜRÜN DESTEK PROGRAMLARI. Walk the Talk MDI KULLANICILARI. 1 Version09/06 ISOPA ÜRÜN DESTEK PROGRAMLARI Walk the Talk MDI KULLANICILARI 1 Version09/06 2 Walk the Talk - MDI Kullanıcıları İçerik Önemli bilgiler Doğru uygulamalar İşler istenildiği şekilde gelişmediğinde... Diyalog

Detaylı

İLKYARDIM TEMEL EĞİTİMİ TEORİ SINAV SORULARI-3

İLKYARDIM TEMEL EĞİTİMİ TEORİ SINAV SORULARI-3 İLKYARDIM TEMEL EĞİTİMİ TEORİ SINAV SORULARI-3 1) Dış kalp masajı hangi bölgeye uygulanır? a) Göğüs kemiğinin 1/3 üst kısmına b) Göğüs kemiğinin 1/3 alt kısmına c) Göğüs kemiğinin 2 parmak üst kısmına

Detaylı

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ TÜBİTAK BİDEB KİMYA LİSANS ÖĞRENCİLERİ KİMYAGERLİK, KİMYA ÖĞRETMENLİĞİ, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BİYOMÜHENDİSLİK ARAŞTIRMA PROJESİ KİMYA 3 (Çalıştay 2012) KİMYA PROJE RAPORU GRUP AKTİF PROJE ADI BOYAR MADDELERDE

Detaylı

SÜTÇÜ İNEKLERDE SAĞIM HİJYENİ

SÜTÇÜ İNEKLERDE SAĞIM HİJYENİ SÜTÇÜ İNEKLERDE SAĞIM HİJYENİ Sütçü inek işletmelerinde Yasal düzenlemeler ve standartlara uygun üretim Hayvan sağlığı ve refahı Çalışanların bilgi-becerisi ve memnuniyeti MASTİTİSLERDE AZALMA - SÜT KALİTESİNDE

Detaylı

MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU

MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU 1/6 1. VE FİRMA TANITIMI KİMYASAL ADI KAPALI FORMULÜ TİCARİ ADI SODYUM HİDROKSİT NaOH Payet Kostik KULLANIM ALANI İçme suyu ve kullanma suyu arıtma işlemlerine, Deterjan ve sabun endüstrileri. alüminyum

Detaylı

MALAT SANAY N N TEMEL GÖSTERGELER AÇISINDAN YAPISAL ANAL Z

MALAT SANAY N N TEMEL GÖSTERGELER AÇISINDAN YAPISAL ANAL Z MALAT SANAY N N TEMEL GÖSTERGELER AÇISINDAN YAPISAL ANAL Z Nisan 2010 ISBN 978-9944-60-631-8 1. Bask, 1000 Adet Nisan 2010 stanbul stanbul Sanayi Odas Yay nlar No: 2010/5 Araflt rma fiubesi Meflrutiyet

Detaylı

Ö renim Protokolü

Ö renim Protokolü 21 3.3. Ö renim Protokolü ve Kay t Süreci 3.3.1. Ö renim Protokolü Ö renim Protokolü bölüm baflkan veya onun görevlendirdi i bölüm koordinatörü dan flmanl nda ö renci taraf ndan haz rlanan ve de iflimi

Detaylı

... ANADOLU L SES E T M YILI I. DÖNEM 10. SINIF K MYA DERS 1. YAZILI SINAVI SINIFI: Ö RENC NO: Ö RENC N N ADI VE SOYADI:

... ANADOLU L SES E T M YILI I. DÖNEM 10. SINIF K MYA DERS 1. YAZILI SINAVI SINIFI: Ö RENC NO: Ö RENC N N ADI VE SOYADI: 2009-2010 E T M YILI I. DÖNEM 10. SINIF K MYA DERS 1. YAZILI SINAVI A 1. Plastik bir tarak saça sürtüldü ünde tara n elektrikle yüklü hale gelmesinin 3 sonucunu yaz n z. 2. Katot fl nlar nedir? Katot fl

Detaylı

Ürün Güvenlik Bilgi Formu Quickchlor %90

Ürün Güvenlik Bilgi Formu Quickchlor %90 Sayfa No : 1/5 Bölüm 1. Madde / Müstahzar ve Şirket / İş Sahibinin Tanıtımı 1.1. Madde / Müstahzar Tanıtılması Ürün Adı : Kimyasal Aile : Siyanürik asit CAS No : 87-90-1 EINECS No : 231-668-3 1.2. Madde

Detaylı

Veri Toplama Yöntemleri. Prof.Dr.Besti Üstün

Veri Toplama Yöntemleri. Prof.Dr.Besti Üstün Veri Toplama Yöntemleri Prof.Dr.Besti Üstün 1 VERİ (DATA) Belirli amaçlar için toplanan bilgilere veri denir. Araştırmacının belirlediği probleme en uygun çözümü bulabilmesi uygun veri toplama yöntemi

Detaylı

: TASANIT 10 L D/H/SK/CZ

: TASANIT 10 L D/H/SK/CZ 1. KİMYASAL MADDENİN/PREPARATIN VE ŞİRKETİN/ÜSTLENENİN KİMLİKLERİ Ürün hakkında bilgi Ticari ismi : Tanımlama numarası : 61584 Kimyasal maddenin/preparatın kullanımı : Temizlik maddesi Profesyonel kullanıcılar

Detaylı

Toprakta Kireç Tayini

Toprakta Kireç Tayini Toprakta Kireç Tayini Toprakta kireç tayininde genellikle kalsimetre düzeneği kullanılır ve % kireç miktarı CaCO 3 cinsinden ifade edilir. Elde edilen veriler doğrultusunda toprakların kireç içeriğine

Detaylı

S-1 Silikon Tabanl k 3/4. S-2 Silikon Tabanl k 4/4 nce. Silikon Ürünler. S-3 Silikon Tabanl k 4/4 Mavi Noktal

S-1 Silikon Tabanl k 3/4. S-2 Silikon Tabanl k 4/4 nce. Silikon Ürünler. S-3 Silikon Tabanl k 4/4 Mavi Noktal S-1 Silikon Tabanl k 3/4 Yüksek kaliteli silikondan üretilen 3/4 tabanl k ark takviyesi destekli olup fazla ayakta kalan kifliler ve a r l ayaklar için ayakkab içine kolayl kla tak lmas için yar m tabanl

Detaylı

Animasyon Tabanl Uygulamalar n Yeri ve Önemi

Animasyon Tabanl Uygulamalar n Yeri ve Önemi Otomasyon Sistemleri E itiminde Animasyon Tabanl Uygulamalar n Yeri ve Önemi Murat Ayaz Kocaeli Üniversitesi Teknik E itim Fakültesi, Elektrik E itimi Koray Erhan Kocaeli Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi,

Detaylı

MSDS Güvenlik Bilgi Formu DEVCON Epoxy Coat 7000-AR Sertleştirici

MSDS Güvenlik Bilgi Formu DEVCON Epoxy Coat 7000-AR Sertleştirici 1 Ürünün ve Firmanın Tanıtımı Üretici Adı: ITW DEVCON Ticari Adı: DEVCON Epoxy Coat 7000-AR SertleĢtirici Adres: BAY 150 SHANNON IND. ESTATE SHANNON, CO CLARE, IRELAND Tel: 353(61)471299 Faks: 353(61)471285

Detaylı

MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU DÖKÜM ALÇISI

MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU DÖKÜM ALÇISI Page: 1/5 MALZEME GÜVENLİK BİLGİ FORMU DÖKÜM ALÇISI 1. ÜRÜN VE FİRMA TANITIMI Ürün Adı : Döküm Alçısı Marka : Prestige Oro / Prestige Unicast / Prestige Sigma / Prestige Sparkle Kullanımı : Kuyumculuk

Detaylı

elero SoloTel Kullan m talimat Lütfen kullan m k lavuzunu saklay n z!

elero SoloTel Kullan m talimat Lütfen kullan m k lavuzunu saklay n z! SoloTel elero Kullan m talimat Lütfen kullan m k lavuzunu saklay n z! elero GmbH Antriebstechnik Linsenhofer Str. 59 63 D-72660 Beuren info@elero.de www.elero.com 309400 Nr. 18 101.5401/0305 çerik Güvenlik

Detaylı

Okumufl / Mete (Ed.) Anne Babalar için Do uma Haz rl k / Sa l k Profesyonelleri için Rehber 16.5 x 24 cm, XIV + 210 Sayfa ISBN 978-975-8882-31-1

Okumufl / Mete (Ed.) Anne Babalar için Do uma Haz rl k / Sa l k Profesyonelleri için Rehber 16.5 x 24 cm, XIV + 210 Sayfa ISBN 978-975-8882-31-1 Deomed Medikal Yay nc l k Okumufl / Mete (Ed.) Anne Babalar için Do uma Haz rl k / Sa l k Profesyonelleri için Rehber 16.5 x 24 cm, XIV + 210 Sayfa ISBN 978-975-8882-31-1 Birinci bask Deomed, 2009. çindekiler

Detaylı

Merkezi Sterilizasyon Ünitesinde Hizmet çi E itim Uygulamalar

Merkezi Sterilizasyon Ünitesinde Hizmet çi E itim Uygulamalar Merkezi Sterilizasyon Ünitesinde Hizmet çi E itim Uygulamalar Hmfl. Sevgili GÜREL Emekli, Ac badem Sa l k Grubu Ac badem Hastanesi, Merkezi Sterilizasyon Ünitesi, STANBUL e-posta: sgurkan@asg.com.tr H

Detaylı

Azot (Gaz) 1 Kimyasal Ürün ve Firma Kimliği Linde Gaz A.Ş. 3 Tehlikelerin Tan t m Acil durum gözden geçirmesi. 2 Bileşimi / İçindekiler Hakkında Bilgi

Azot (Gaz) 1 Kimyasal Ürün ve Firma Kimliği Linde Gaz A.Ş. 3 Tehlikelerin Tan t m Acil durum gözden geçirmesi. 2 Bileşimi / İçindekiler Hakkında Bilgi Güvenlik Bilgi Formlar n n Düzenlenmesine İlişkin Usul ve Esaslar Tebliği ne (R.G. Tarih: 11 Mart 00, Say : 469) Tehlikeli Kimyasallar Yönetmeliği ne (RG Tarih: 11 Temmuz 1993, Sayı:1634) uygun olarak

Detaylı

DERS BİLGİ FORMU. Türkçe Zorunlu Ders. Okul Eğitimi Süresi. 1.İlk Yardım Tedbirlerini Almak 2.Çalışma Emniyetini Sağlamak

DERS BİLGİ FORMU. Türkçe Zorunlu Ders. Okul Eğitimi Süresi. 1.İlk Yardım Tedbirlerini Almak 2.Çalışma Emniyetini Sağlamak DERSİN ADI BÖLÜM PROGRAM DÖNEMİ DERSİN DİLİ DERS KATEGORİSİ ÖN ŞARTLAR SÜRE VE DAĞILIMI KREDİ DERSİN AMACI ÖĞRENME ÇIKTILARI VE YETERLİKLER DERSİN İÇERİĞİ VE DAĞILIMI (MODÜLLER VE HAFTALARA GÖRE DAĞILIMI)

Detaylı

Seramik. nerelerde kullan l r. Konutlar. alfabesi 16

Seramik. nerelerde kullan l r. Konutlar. alfabesi 16 Seramik in alfabesi 16 Seramik nerelerde kullan l r Konutlar Banyo, tuvalet ve mutfaklar. Islak alanlar dedi imiz bu mekanlar n hem zemininde, hem de duvarlar nda seramik kullan l r. Bu noktada Türkiye

Detaylı

1.MADDE/MÜSTAHZAR VE RKET/ SAH B N N TANITIMI. Kapal hücreli ekstrüde, polistren sert köpük s yal t m levhas d r.

1.MADDE/MÜSTAHZAR VE RKET/ SAH B N N TANITIMI. Kapal hücreli ekstrüde, polistren sert köpük s yal t m levhas d r. Sayfa No:1/5 1.MADDE/MÜSTAHZAR VE RKET/ SAH B N N TANITIMI Müstahzar kodu ve ad Ürün Grubu Madde/müstahzar n kullan m Firman n Tan t m BTM POLPAN POLPAN 50 N Kapal hücreli ekstrüde, polistren sert köpük

Detaylı

Araflt rma modelinin oluflturulmas. Veri toplama

Araflt rma modelinin oluflturulmas. Veri toplama 21 G R fi Araflt rman n amac na ba l olarak araflt rmac ayr ayr nicel veya nitel yöntemi kullanabilece i gibi her iki yöntemi bir arada kullanarak da araflt rmas n planlar. Her iki yöntemin planlama aflamas

Detaylı

ISI At f Dizinlerine Derginizi Kazand rman z çin Öneriler

ISI At f Dizinlerine Derginizi Kazand rman z çin Öneriler ISI At f Dizinlerine Derginizi Kazand rman z çin Öneriler Metin TUNÇ Seçici Olun ISI' n editoryal çal flanlar her y l yaklafl k olarak 2,000 dergiyi de erlendirmeye tabi tutmaktad r. Fakat de erlendirilen

Detaylı

İLKYARDIM TEMEL EĞİTİMİ TEORİ SINAV SORULARI-4

İLKYARDIM TEMEL EĞİTİMİ TEORİ SINAV SORULARI-4 İLKYARDIM TEMEL EĞİTİMİ TEORİ SINAV SORULARI-4 1) İlkyardımla ilgili yazılanlardan doğru olan hangisidir? a) İlkyardım esnasında ilaç kullanılır. b) İlkyardım eldeki mevcut araç gereçlerle yapılır. c)

Detaylı

Fen ve Teknoloji VÜCUDUMUZDAK S STEMLER Ünite 1

Fen ve Teknoloji VÜCUDUMUZDAK S STEMLER Ünite 1 BOfiALTIM S STEM Besinlerin hücrelerimizde kullan lmas sonucu karbondioksit, amonyak, üre, ürik asit, madensel tuz gibi vücut için zararl maddeler oluflur. Bu zararl maddelerin vücuttan uzaklaflt r lmas

Detaylı

Kullanım Kılavuzu. İçindekiler 1 o Cihaz Tanımı ve Aksesuarlar 2 o Cihaz Tanımı 3 o Güvenlik notları 3. Kireçlenme hakkında önemli hatırlatmalar 8

Kullanım Kılavuzu. İçindekiler 1 o Cihaz Tanımı ve Aksesuarlar 2 o Cihaz Tanımı 3 o Güvenlik notları 3. Kireçlenme hakkında önemli hatırlatmalar 8 Kullanım Kılavuzu İçindekiler İçindekiler 1 o Cihaz Tanımı ve Aksesuarlar 2 o Cihaz Tanımı 3 o Güvenlik notları 3 MONTAJ o Koşullar 4 o Musluğa su bağlantısının yapılması 4 Kullanım o Kuru buhar ile temizleme

Detaylı

Buradaki bilgiler özet olup genel hatları ile tanımlamalar bulunmaktadır. Derste anlatılan örnekler ve analizler bu dokümanda yer almaktadır.

Buradaki bilgiler özet olup genel hatları ile tanımlamalar bulunmaktadır. Derste anlatılan örnekler ve analizler bu dokümanda yer almaktadır. Buradaki bilgiler özet olup genel hatları ile tanımlamalar bulunmaktadır. Derste anlatılan örnekler ve analizler bu dokümanda yer almaktadır. GİRİŞ İnşaat sektörü, barınma ihtiyacı başta olmak üzere insanların

Detaylı

DR. NA L YILMAZ. Kastamonulular Örne i

DR. NA L YILMAZ. Kastamonulular Örne i I DR. NA L YILMAZ HEMfiEHR K ML Kastamonulular Örne i II Yay n No : 2039 Sosyoloji : 1 1. Bas - Ekim 2008 - STANBUL ISBN 978-975 - 295-936 - 1 Copyright Bu kitab n Türkiye deki yay n haklar BETA Bas m

Detaylı

Ders 3: SORUN ANAL Z. Sorun analizi nedir? Sorun analizinin yöntemi. Sorun analizinin ana ad mlar. Sorun A ac

Ders 3: SORUN ANAL Z. Sorun analizi nedir? Sorun analizinin yöntemi. Sorun analizinin ana ad mlar. Sorun A ac Ders 3: SORUN ANAL Z Sorun analizi nedir? Sorun analizi, toplumda varolan bir sorunu temel sorun olarak ele al r ve bu sorun çevresinde yer alan tüm olumsuzluklar ortaya ç karmaya çal fl r. Temel sorunun

Detaylı

GÜVENLİK BİLGİ FORMU AGRIMATCO TARIM SAN VE TİC. AŞ.

GÜVENLİK BİLGİ FORMU AGRIMATCO TARIM SAN VE TİC. AŞ. AGRIMATCO TARIM SAN VE TİC. AŞ. 1. MADDE / MÜSTAHZAR VE ŞİRKET/ İŞ SAHİBİNİN TANITIMI 1.1 Madde/ Müstahzarın Tanıtımı: Kimyasal İsmi : Dodecylguanidine Monoacetate Formülü : Cas no : 2439-10-3 Einecs/Elincs

Detaylı

4- Solunum Sisteminin Çalışması : Solunum sistemi soluk (nefes) alıp verme olayları sayesinde çalışır.

4- Solunum Sisteminin Çalışması : Solunum sistemi soluk (nefes) alıp verme olayları sayesinde çalışır. SOLUNUM SİSTEMİ Canlılar yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. İhtiyaç duyulan bu enerji besinlerden karşılanır. Hücre içerisinde besinlerden enerjinin üretilebilmesi için,

Detaylı

ANKARA ÜNİVERSİTESİ PSİKİYATRİK KRİZ UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ PSİKİYATRİK KRİZ UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ ANKARA ÜNİVERSİTESİ PSİKİYATRİK KRİZ UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ Kuruluş : 27 Ekim 1989 Adres : Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Cebeci Kampüsü Dikimevi - Ankara Tel : 363 03 26-363 03 27 ANKARA ÜNİVERSİTESİ

Detaylı

RESTORANLARIN BELGELENDİRİLMESİ, DENETİMİ VE NİTELİKLERİNE İLİŞKİN TÜZÜK

RESTORANLARIN BELGELENDİRİLMESİ, DENETİMİ VE NİTELİKLERİNE İLİŞKİN TÜZÜK RESTORANLARIN BELGELENDİRİLMESİ, DENETİMİ VE NİTELİKLERİNE İLİŞKİN TÜZÜK (13.4.2010 R.G. 60 EK III A.E. 239 Sayılı Tüzük) RESTORANCILAR BİRLİĞİ YASASI (46/2008 Sayılı Yasa) Madde 5 Tahtında Yapılan Tüzük

Detaylı

1.MADDE/MÜSTAHZAR VE RKET/ SAH B N N TANITIMI. S cak uygulamal bitüm esasl bir derz dolgu macunudur.

1.MADDE/MÜSTAHZAR VE RKET/ SAH B N N TANITIMI. S cak uygulamal bitüm esasl bir derz dolgu macunudur. Sayfa No:1/6 1.MADDE/MÜSTAHZAR VE RKET/ SAH B N N TANITIMI Müstahzar kodu ve ad Ürün Grubu Madde/müstahzar n kullan m Firman n Tan t m BTM ELASTOMAST ELASTOMAST S cak uygulamal bitüm esasl bir derz dolgu

Detaylı

Hiçbir zaman Ara s ra Her zaman

Hiçbir zaman Ara s ra Her zaman Ö RETMEN ÖZ DE ERLEND RME FORMU K fi L K ÖZELL KLER flimi seviyorum. Sab rl y m. Uyumluyum. fl birli ine aç m. Güler yüzlüyüm. yi bir gözlemciyim. yi bir planlamac y m. Çocuklara, ailelere, meslektafllar

Detaylı