8. SINIF KĠMYA DENEYLERĠ

Transkript

1 8. SINIF KĠMYA DENEYLERĠ DENEY NO : 1 DENEYĠN ADI : KÜTLENİN KORUNUMU KANUNU DENEYĠN AMACI : Doğada var olan maddelerin hiçbir şekilde yoktan var olamayacağı, varolanın da yok olamayacağını; başka şekillere dönüşse bile kütlenin mutlaka korunacağını kavratmak hedeflenmektedir. TEORĠK BĠLGĠ: 1789 yılında Antonie Lavoisier ( ) bir deney gerçekleştirmiştir. Lavoisier, bir miktar kalay ve hava içeren bir balonun ağzını kapatmış ve tartmıştır. Tartım; kalay + hava + balonun kütlesi şeklinde yapılmıştır. Sonra bu kapalı balonu ısıtmış ve kalayın tebeşir tozuna benzer bir toz verdiğini görmüştür. Kabı yeniden tartmış (balon + beyaz toz + kalan hava) ve kütlenin değişmediğini bulmuştur. Yaptığı daha başka deneylerde de görmüştür ki, beyaz tozun (şimdi buna kalay dioksit diyoruz) kütlesi, kalay örneğinin kütlesi ile kullandığı havanın bir miktar kütlesi toplamına eşittir. Bu ve benzeri deneyler sonunda Lavoisier ünlü kütlenin korunumu kanununu bulmuştur. Kütlenin korunumu kanununu; Bir kimyasal tepkimede madde yoktan var olamaz ve vardan yok olamaz şeklinde özetlenebilir. Bir tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, tepkimede oluşan maddelerin kütleleri toplamına eşittir. Kütlenin korunumu tepkime öncesi girenlerin kütleleriyle tepkime sonrası oluşan ürünlerin kıyaslanmasıyla görülebilir. Bu deneyde önce Na 2 CO 3 çözeltisiyle CaCl 2 çözeltisi arasındaki tepkime için sonrada bu tepkime sonucu oluşan ürün ile H 2 SO 4 çözeltisi arasındaki tepkime için kütlenin korunumu incelenecektir. KULLANILAN MALZEMELER : 1 M Na 2 CO 3, 1 M CaCl 2, 3 M H 2 SO 4, 250 ml lik erlen, kapalı küçük şişe, tıpa. ġekil 1.1. Deneyde kullanılacak malzemeler 1

2 DENEYĠN YAPILIġI, ANALĠZĠ VE DEĞERLENDĠRĠLMESĠ 1. Kuru ve temiz erlene 10 ml derişik Na 2 CO 3 çözeltisi koyunuz ve erlenin ağzını bir tıpa ile kapatınız. 2. Temiz ve kuru iki küçük şişelerden birine 3ml derişik CaCl 2 çözeltisi diğerine 3 ml derişik H 2 SO 4 çözeltisi koyunuz ve kapakları kapatınız. ġekil 1.2. ġekil 1.3. ġekil Tıpa ile kapalı erleni ve kapaklı şişeleri birlikte tartınız. 4. Derişik CaCl 2 çözeltisini erlene dikkatle boşaltınız ve erleni hafifçe çalkalayarak değişimi gözleyiniz. 5. Tıpa ile kapalı erleni ve kapaklı şişeleri birlikte yeniden aynı duyarlılıkla tartınız. 6. Erlendeki çözelti üzerine derişik H 2 SO 4 çözeltisini dikkatle boşaltınız ve erleni hafifçe çalkalayarak tepkime bitene dek değişimi gözleyiniz. Erlen ısınmışsa oda sıcaklığına kadar bekleyiniz. ġekil 1.5. ġekil 1.6. ġekil Kapaklarını kapatıp erleni ve şişeleri yeniden tartınız. ġekil 1.8. ġekil 1.9. ġekil

3 SONUÇ: Tartım sonuçlarında görülebileceği gibi maddeleri ne oranda karıştırırsak karıştıralım başlangıçta alınan miktarlarının toplamına eşit bir miktar bulunacaktır. Yani kütle her durumda korunacaktır. DEĞERLENDĠRME SORULARI: 1. Oluşan kimyasal tepkimeleri yazmaya çalışınız? 2. Tartım sonuçlarını yorumlayınız? 3

4 DENEY NO : 2 DENEYĠN ADI : NÖTRALLEŞME ISILARININ BULUNMASI DENEYĠN AMACI : Asit ve bazların tepkimelerini, tepkime sonucunda oluşan ürünleri ve nötrleşme gerçekleşirken sıcaklığın nasıl değiştiğini kavratmak KULLANILAN MALZEMELER : 3 adet termometre, pipet veya damlalık, 3 adet büyük deney tüpü, tartım takımı, 3 adet deney balonu, dereceli silindir, NaOH, Mg(OH) 2, derişik NH 3 çözeltisi, HCl çözeltisi, H 2 SO 4 çözeltisi, su. ġekil 2.1. Deneyde kullanılacak malzemeler DENEYĠN YAPILIġI, ANALĠZĠ VE DEĞERLENDĠRĠLMESĠ 1. Bir deney balonu içinde 20 ml su ve 3 ml HCl ile HCl çözeltisi hazırlanır ve etiketlenir. 2. Bir deney balonu içinde 20 ml su ve 5,3 ml H 2 SO 4 ile H 2 SO 4 çözeltisi hazırlanır ve etiketlenir. 3. Bir deney balonu içinde 20 ml su ve 2 ml NH 3 ile derişik NH 3 çözeltisi çözelti hazırlanır ve etiketlenir adet deney tüpü alınarak etiketlenir. 1. deney tüpüne 1 gr NaOH konur ve çözebilecek kadar su ile çözülür. Termometre ile sıcaklığı ölçülür ve not edilir deney tüpüne 1 gr Mg(OH) 2 spatül ile alınarak konur ve çözebilecek kadar su ile çözülür. Termometre ile sıcaklığı ölçülür ve not edilir. ġekil 2.2. ġekil 2.3. ġekil

5 6. 3. deney tüpüne 5 ml NH 3 çözeltisi konur, termometre ile sıcaklığı ölçülür ve not edilir. 7. Her 3 deney tüpünün içine 10 ml saf su konur ve çalkalanır. Termometre ile sıcaklıkları ölçülür ve kaydedilir. ġekil 2.5. ġekil 2.6. ġekil Daha sonra 1. deney tüpüne 5 damla HCl çözeltisi; 2. ve 3. deney tüpüne 5 damla H 2 SO 4 çözeltisi damlatılır. Hafifçe çalkalanır, sıcaklıkları ölçülür ve kaydedilir. ġekil 2.8. ġekil 2.9. ġekil Durum NaOH Sıcaklık ( o C) Mg(OH) 2 Sıcaklık ( o C) NH 3 çözeltisi Sıcaklık ( o C) 1. Durum 2. Durum (Su ilavesi) 3. Durum (Asit ilavesi) SONUÇ: Asit ve bazlar arasında gerçekleşen, tuz ve su oluşumuyla sonuçlanan tepkimelere nötürleşme tepkimeleri denir. 5

6 DEĞERLENDĠRME SORULARI: 1. Deney tüplerinde gerçekleşen değişimler fiziksel mi yoksa kimyasal değişimler midir? 2. Asit çözeltileri damlatıldıktan sonra deney tüplerinin sıcaklıklarında nasıl bir değişim gözlenmiştir? 3. Nötrleşme tepkimelerinin genel oluşumunu denklem şeklinde gösteriniz. 4. Yukarıda gerçekleşen tepkimelerin nötrleşme denklemlerini yazınız. 6

7 DENEY NO : 3 DENEYĠN ADI : ÇEŞİTLİ ASİTLERİN REAKSİYON HIZLARININ KARŞILAŞTIRILMASI DENEYĠN AMACI : Metallerle asitlerin reaksiyonlarını ve asitlerin farklı olmasının reaksiyon hızına etkisini kavratmak hedeflenmektedir. KULLANILAN MALZEMELER : 4 adet büyük deney tüpü, 4 adet deney balonu, dereceli silindir, kronometre, maşa, Al parçaları, derişik HNO 3 çözeltisi, derişik HCl çözeltisi, derişik CH 3 COOH çözeltisi, derişik H 2 SO 4 çözeltisi. ġekil 3.1. Deneyde kullanılacak malzemeler DENEYĠN YAPILIġI, ANALĠZĠ VE DEĞERLENDĠRĠLMESĠ 1. Bir deney balonu içinde 20 ml su ve 10ml HCl ile HCl çözeltisi hazırlanır ve etiketlenir. 2. Bir deney balonu içinde 20 ml su ve 10 ml HNO 3 ile HNO 3 çözeltisi hazırlanır ve etiketlenir. 3. Bir deney balonu içinde 20 ml su ve10 ml H 2 SO 4 ile H 2 SO 4 çözeltisi hazırlanır ve etiketlenir. 4. Bir deney balonu içinde 20 ml su ve10 ml CH 3 COOH ile CH 3 COOH çözeltisi hazırlanır ve etiketlenir. 5. Maşa ile tutulan 1 numaralı deney tüpüne 5 ml HCl çözeltisi konur ve üzerine bir tane Al parçası atılır. Atılır atılmaz kronometreye basılır ve reaksiyon sona erene kadar süre tutulur ve kaydedilir. ġekil 3.2. ġekil 3.3. ġekil

8 6. Maşa ile tutulan 2 numaralı deney tüpüne 5 ml HNO 3 çözeltisi konur ve üzerine bir tane Al parçası atılır. Atılır atılmaz kronometreye basılır ve reaksiyon sona erene kadar süre tutulur ve kaydedilir. ġekil 3.5. ġekil Maşa ile tutulan 3 numaralı deney tüpüne 5 ml H 2 SO 4 çözeltisi konur ve üzerine bir tane Al parçası atılır. Atılır atılmaz kronometreye basılır ve reaksiyon sona erene kadar süre tutulur ve kaydedilir. ġekil 3.7. ġekil Maşa ile tutulan 4 numaralı deney tüpüne 5 ml CH 3 COOH çözeltisi konur ve üzerine bir tane Al parçası atılır. Atılır atılmaz kronometreye basılır ve reaksiyon sona erene kadar süre tutulur ve kaydedilir. ġekil 3.9. ġekil

9 Zaman HCl çözeltisi HNO 3 çözeltisi H 2 SO 4 çözeltisi CH 3 COOH çözeltisi Reaksiyonun sona erme zamanı NOT: 1. Asit şişelerinin üzerindeki derişimler dikkate alınmalıdır. 2. Asitler ile metaller şiddetli reaksiyon verirler. Bu yüzden çok dikkatli çalışılmalıdır. 3. Tepkimelerde kullanılan Al parçalarının büyüklüklerinin aynı olmasına özen gösteriniz. 4. Asit çözeltileri hazırlanırken asla asidin üzerine su dökülmemelidir. Deney tüpü veya balona su üzerine asitler yavaş yavaş damlatılmalı ve dökülmelidir. SONUÇ: Metaller asitler ile çok hızlı ve şiddetli reaksiyonlar verirler. Reaksiyonun sona erme zamanı asidin niteliğine (kuvvetli yada zayıf asit olmasına) göre değişiklik gösterir. DEĞERLENDĠRME SORULARI: 1. Deney tüplerinde gerçekleşen reaksiyonları hızlıdan en yavaşa göre sıralayınız. 2. Tepkimede ortaya çıkan gaz nedir? Denklem yazmaya çalışınız. 9

10 DENEY NO : 4 DENEYĠN ADI : ASİT VE BAZLARIN TANINMASI DENEYĠN AMACI : Doğada ve laboratuarda var olan maddelerin hangilerinin asidik hangilerinin bazik özellik gösterdiğini kavratmak hedeflenmiştir. KULLANILAN MALZEMELER :10 adet büyük deney tüpü, 2 adet tüplük, dereceli silindir, cam çubuk, 10 adet 50 ml lik deney balonu, tartım takımı, su, turnusol kağıdı, HCl, H 2 SO 4, HNO 3, NaOH, KOH, NH 4 Cl (nişadır), NaCl, Na 2 SO 4, Na 2 CO 3, (NH 4 ) 2 SO 4. ġekil 4.1. Deneyde kullanılacak malzemeler DENEYĠN YAPILIġI, ANALĠZĠ VE DEĞERLENDĠRĠLMESĠ 1. Çözeltilerin Hazırlanması: Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 0,6 ml derişik HCl ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 1 ml derişik H 2 SO 4 ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 0,9 ml derişik HNO 3 ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 0,8 gr NaOH ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 1,12 gr KOH ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 1,07 gr NH 4 Cl (nişadır) ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 1,17 gr NaCl ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 2,84 gr Na 2 SO 4 ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 2,12 gr Na 2 CO 3 ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. Deney balonu içerisinde 20 ml su ve 2,64 gr (NH 4 ) 2 SO 4 ile çözelti hazırlanır ve etiketlenir. 10

11 2. Deney tüpleri 1 den 10 a kadar numaralandırılır. ġekil 4.2. ġekil 4.3. ġekil Deney tüplerine sırasıyla yukarıda hazırladığımız çözeltilerden 5 er ml konur ve üzerine 10 ml su ilave edilir. ġekil 4.5. ġekil 4.6. ġekil Deney tüplerine konan çözeltilere ayrı ayrı mavi ve kırmızı turnusol kağıdı batırılarak gözlemler aşağıdaki tabloya (+) yada (-) şeklinde işaretlenir. Deneyi farklı gruplar şeklinde yapıp tablo sonuçlarını karşılaştırınız. ġekil 4.8. ġekil 4.9. ġekil

12 Madde HCl Mavi turnusol Kırmızı turnusol Asidik Bazik Nötr H 2 SO 4 HNO 3 NaOH KOH NH 4 Cl NaCl Na 2 SO 4 Na 2 CO 3 (NH 4 ) 2 SO 4 SONUÇ: Bir kimyasal maddenin asidik mi yoksa bazik mi olduğunu anlamak için turnusol kâğıdından yararlanırız. Eğer çözeltiye daldırdığımız mavi turnusol kâğıdının rengi kırmızıya dönüyorsa çözeltimiz asidik, kırmızı turnusol kâğıdının rengi maviye dönüyorsa bazik özellik taşımaktadır. Asitler mavi turnusol kağıdını kırmızıya boyarlar.(ahmak) Bazlar kırmızı turnusol kağıdını maviye boyarlar.( BAKIMLI) DEĞERLENDĠRME SORULARI: 1. Deneyde verilen maddelerin hangileri asit özelliği göstermektedir? 2. Deneyde verilen maddelerin hangileri baz özelliği göstermektedir? 3. Deneyde verilen maddelerin hangileri nötr özellik göstermektedir? 4. Sizde günlük yaşamda kullandığımız asidik yada bazik özellik gösteren maddelere örnekler veriniz. 12

13 DENEY NO : 5 DENEYĠN ADI : ASİDİK VE BAZİK ORTAMDA İNDİKATÖRLERİN RENKLERİ DENEYĠN AMACI : Laboratuarda kullanılan indikatörlerin renk değişiminden yararlanarak asit ve bazların kuvvetliliğini kavratmak hedeflenmiştir. TEORĠK BĠLGĠLER İndikatörler; ph değiştikçe çözeltide renk değiştiren karmaşık yapılı organik bileşiklerdir. Örneğin metil oranj, ph sı 3,1 in altında olan çözeltilerde kırmızı ve ph sı 4,5 in üstünde olan çözeltilerde sarıdır. Bu indikatörün 3,1-4,5 ph aralığındaki rengi sarı ve kırmızının değişen bir karışımıdır. İndikatörlerin renkleri, çözeltideki hidrojen iyonları konsantrasyonuna bağlıdır. İndikatörlerin renklerinin tonu çözeltinin ph sı düştükçe veya yükseldikçe değişir. Bugüne kadar birçok indikatör bulunmuş olup bunların hemen hepsi kullanılmaktadır. İndikatörlerin birkaçı aşağıdaki tabloda verilmiştir. Ġndikatör Asit rengi Baz rengi ph aralığı Timol mavisi Kırmızı Sarı 1,2-2,8 Metil oranj Kırmızı Sarı 3,1-4,5 Brom krezol yeşili Sarı Mavi 3,8-5,5 Metil kırmızısı Kırmızı Sarı 4,2-6,3 Turnusol Kırmızı Mavi 5,0-8,0 Brom timol mavisi Sarı Mavi 6,0-7,6 Timol mavisi Sarı Mavi 8,0-9,6 Fenolftalein Renksiz Kırmızı 8,3-10,0 Alizarin sarısı Sarı Eflatun 10,0-12,1 KULLANILAN MALZEMELER : 8 adet deney tüpü, 2 adet damlalıklı şişe, seyreltik HCl çözeltisi, seyreltik NaOH çözeltisi, turnusol kağıdı, 1 adet tüplük, metil oranj, metil kırmızısı, fenolftalein. ġekil 5.1. Deneyde kullanılacak malzemeler 13

14 DENEYĠN YAPILIġI, ANALĠZĠ VE DEĞERLENDĠRĠLMESĠ 1. 4 adet deney tüpü alınarak işaretlenir ve her birine seyreltik HCl çözeltisinden damla konulur. 4 deney tüpü daha alınarak bunlarda işaretlenir ve her birine seyreltik NaOH çözeltisinden konulur. HCl ve NaOH çözeltileri konan tüpler 1, 2, 3, 4,. şeklinde sıra numarası verilerek bir tüplüğe yerleştirilir nolu asit ve 2 nolu baz tüpüne 1 damla metil oranj, ġekil 5.2. ġekil 5.3. ġekil nolu asit ve 4 nolu baz tüpüne 1 damla metil kırmızısı, ġekil 5.5. ġekil 5.6. ġekil nolu asit ve 6 nolu baz tüpüne 1 damla fenolftalein, ġekil 5.8. ġekil 5.9. ġekil

15 5. 7 nolu asit ve 8 nolu baz tüpüne turnusol kağıdı batırılır. ġekil ġekil ġekil Yukarıdaki tüplerde yapılan denemelerde oluşan renkler aşağıdaki tabloda gösterilir. Tüp no Ġndikatör Gözlenen Renk ph aralığı 1 Metil oranj 2 Metil oranj 3 Metil kırmızısı 4 Metil kırmızısı 5 Fenolftalein 6 Fenolftalein 7 Turnusol kağıdı 8 Turnusol kağıdı 15

16 DENEY NO : 6 DENEYĠN ADI : TİTRASYON DENEYĠN AMACI : Asit ve bazların nötürleşme tepkimeleri yardımıyla, miktarı ve içinde çözünmüş madde miktarı bilinen asit veya baz çözeltisinden yararlanarak miktarı ve içinde çözünmüş madde miktarı bilinmeyen maddeyi (asit veya baz) bulmak. KULLANILAN MALZEMELER : Standart HCl çözeltisi, 125 ml lik erlen, bilinmeyen NaOH çözeltisi, 250 ml lik beher, bilinmeyen HCl çözeltisi, 100 ml lik beher, fenolftaleyn çözeltisi, 50 ml lik büret, ġekil 6.1. Deneyde kullanılacak malzemeler DENEYĠN YAPILIġI, ANALĠZĠ VE DEĞERLENDĠRĠLMESĠ A) Standart HCl çözeltisinin NaOH çözeltisi ile titrasyonu ml lik temiz ve kuru bir beherin 3 / 4 ünü derişimi belli olan standart asit çözeltisi ile doldurunuz ml lik temiz bir büreti önce damıtık suyla, sonrada iki kez 5 er ml standart asit çözeltisi ile çalkalayınız ve büreti hava kabarcığı kalmayacak şekilde standart asit çözeltisi ile doldurunuz. Başlangıç düzeyini okuyunuz er ml lik üç temiz erlenden her birine büretten 15 er ml standart asit çözeltisini alınız. Üzerlerine 25 er ml damıtık su ve 1-2 damla fenolftaleyn çözeltisi ekleyiniz ml lik temiz bir behere derişimi bilinmeyen NaOH çözeltisinde 25 ml alınız ve buna 175 ml damıtık su ekleyerek seyreltiniz. 5. Bürette kalan standart asit çözeltisini boşaltınız. Büreti önce damıtık suyla sonrada iki kez 5 er ml bir önceki işlemde hazırlanan NaOH çözeltisi ile çalkalayınız ve hava kabarcığı kalmayacak şekilde bu baz çözeltisi ile doldurunuz. Başlangıçtaki düzeyini okuyunuz. 16

17 ġekil 6.2. ġekil 6.3. ġekil Standart asit çözeltilerinin her biri NaOH ile titre edilecektir. Birinci erlendeki asit çözeltisi, diğer ikisinin yaklaşık dönüm noktalarını belirlemek için kullanılacaktır. Birinci erlene oldukça çabuk bir şekilde ve hızlıca karıştırarak sürekli pembe bir renk görününceye kadar büretteki NaOH çözeltisini ekleyin. Titrasyon işlemi sırasında erlen sağ elle çalkalanırken, büretin musluğu da sol elle kontrol edilmelidir. Bu işlem sırasında erlenin altına beyaz bir kağıt konulursa pembe renk daha iyi gözlenecektir. Kalıcı pembe rengin görünmesinden sonra büretteki yeni çözelti düzeyini okuyunuz. ġekil 6.5. ġekil 6.6. ġekil İkinci ve üçüncü erlendeki asit çözeltilerinin titrasyon işlemi özenle ve yavaş bir şekilde yapılmalıdır. Birinci erlendeki asit çözeltisini titre etmek için harcanan baz çözeltisinin yaklaşık 9/10 unu büretten erlene hızlı bir şekilde akıtınız ve bu arada erleni hızla çalkalayınız. Erlenin iç yüzeyini pisetten püskürtülen saf su ile yıkayınız. Baz çözeltisini, pembe renk kalıcı oluncaya dek damla damla eklemeyi sürdürünüz. Eklenen her damla baz çözeltisinden sonra erleni hızla karıştırarak oluşan pembe rengin gözlenmesinden sonra büretteki yeni çözelti düzeyini okuyunuz. 17

18 ġekil 6.8. ġekil 6.9. ġekil B ) DeriĢimi bilinmeyen HCl çözeltisinin NaOH ile titrasyonu 1. Standart HCl çözeltisinin, derişimi bilinmeyen NaOH çözeltisi ile titrasyonu için yapılan işlemlerin aynısını derişimi bilinmeyen HCl çözeltisi için de yenileyin. Standart asidin molaritesi A Standart asit hacmi Titrasyonda harcanan baz hacmi B Derişim bilinmeyen asit hacmi Titrasyonda harcanan baz hacmi SONUÇ: Molarite hesaplamalarında M 1 V 1 = M 2 V 2 formülü kullanılabilir. Burada M 1 :Asidin molaritesi,v 1 : Asidin hacmi, M 2 : Bazın molaritesi, V 2 : Bazın hacmidir. Ayrıca C 1 V 1 = C 2 V 2 formülü de kullanılabilir. Burada C 1 :Asidin konsantrasyonu,v 1 : Asidin hacmi, C 2 : Bazın konsantrasyonu, V 2 : Bazın hacmidir. Sağlıklı bir titrasyonunun olması için mol 1 = mol 2 olmalıdır. 18