00213 ANALİTİK KİMYA-I SINAV VE ÇALIŞMA SORULARI A) TANIMLAR, KAVRAMLAR ve TEMEL HESAPLAMALAR: 1. Aşağıdaki kavramları birer cümle ile tanımlayınız. Analitik kimya, Sistematik analiz, ph, Tesir değerliği, gravimetrik faktör, Belirteç, Eşdeğer gram sayısı, Eşdeğer gram kütle, Belirtme tepkimesi, Çökeleğin olgunlaştırılması, Sistematik analiz, Hidroliz, Tampon Çözelti, 2. Katı bir örneği çözünürleştirmek amacıyla uygulanan işlemleri sırası ile belirtiniz. 3. a) Analitik Kimyanın tanımını yapınız. b) Bir analiz hangi temel kısımlardan oluşur? Tanımlayınız. 4. a) Kimyasal Analizi ve aşamalarını birer cümle ile tanımlayınız. b) Analitik kimyada, ayırma ve belirtme tepkimelerinde aranan nitelikler arasında nasıl bir fark vardır? 5.a) Analitik kimyada kullanılan belirtme tepkimelerinde aranan özellikler hangileridir? b) Nitel analizde ayırma amacıyla kullanılan tepkimelerde aranan özellikler nelerdir? 6. Analitik kimyada kullanılan belirtme tepkimelerinde aranan özellikler ile ayırma tepkimelerinde aranan özellikler arasında ne fark vardır? Bir ayıraç belirteç olarak, bir belirteç de ayıraç olarak kullanılabilir mi? Açıklayınız. 7. Su neden iyi bir çözgendir? Neden kimyasal çalışmalar genellikle sulu ortamda gerçekleştirilir? 8. 135.0 gram Al ile tepkimeye girmek üzere kaç ml %96 lık H 2 SO 4 (d=1.84 g/ml) kullanmak gerekir? 9. Mn 2+ + BiO 3 MnO 4 + Bi 3+ + Na + (asidik ortam) tepkimesini yarı tepkimelere ayırma (iyon-elektron) yöntemiyle denkleştiriniz, yükseltgen ve indirgen türleri belirtiniz. 10. %5,42 su içeren 1,4285 g lık bir MgCO 3 +CaCO 3 karışımı önce 120 C da kurutuluyor ve sonra 900 C da yakılıyor, bu sırada çıkan CO 2 gazının NŞ daki hacmı 34,05 cl olduğuna göre; a) 120 C da kurutulan örnekten NŞ kaç gram su çıkar? b) Yakma sonrası kütle hangi değere düşmüştür? c) Örneğin bileşimini % kütle cinsinden bulunuz. 11. Pb(NO 3 ) 2 ve Ba(NO 3 ) 2 karışımından oluşan 1,2308 gramlık bir örnek yeterli potasyum kromat eklenerek çöktürüldüğünde, 1,1962 gram çökelek elde edildiğine göre, örnekdeki bileşiklerin % bileşimlerini bulunuz. 12. Kompleks bileşiklerin bazılarının renkli olmalarının nedeni nedir? Neden kimileri çok soluk renkli iken kimileri keskin renklidir? 13. Çözünürlük üzerine tuz etkisi ne demektir? Kısaca açıklayınız. 14. Aşağıdaki bileşiklerin sudaki çözünürlüklerini, çözünürlük kurallarına göre irdeleyiniz.
NH 4 ClO 4, PbSO 4, NaBiO 3, SnO 2, Cd(NO 3 ) 2, MgCO 3, HgS, CaS 2 O 3 15. a) Katyon ve anyon sistematik analizinde kullanılan grup (ve varsa alt grup) ayıraçlarını yazınız. b) Çökelek neden yıkanır? Yıkama ne ile ve nasıl yapılır? B) DERİŞİM HESAPLAMALARI: 1. Yoğunluğu 1,84 g/cm 3 olan 250 ml %97 lik H 2 SO 4 den %25 lik bir çözelti elde etmek için ne kadar su katılmalıdır? Hazırlanan bu çözeltiden 500 ml 0,25 N sülfirik asit çözeltisi hazırlamak için ne yapılmalıdır? 2. CaCl 2.4H 2 O katısından yararlanarak 0,25 m 500 ml çözeltisini hazırlayınız, yoğunluğu 1,04 g/cm 3 olan bu çözeltinin 0,15m olabilmesi için eklenmesi gereken su miktarını hesaplayınız. 3. %2 lik KCl çözeltisinin yoğunluğu 1,03 g/cm 3 olduğuna göre, bu çözeltinin derişimini; molarite, molalite vre mol kesri cinsinden hesaplayınız. 4. KAl(SO 4 ) 2.10H 2 O şeklindeki şap kristalini kullanarak 250 ml 0,10 M şap çözeltisi hazırlayınız. Yoğunluğu 1,04 g/cm 3 olan bu çözeltideki SO 4 2- derişimini ppm cinsinden bulunuz. Bu çözeltiyi 0,25 m derişime getirmek için eklenmesi gereken şap kristali miktarını hesaplayınız. 5. 2,785 gram Cr 2.(SO 4 ) 3.12H 2 O kristalinin 200 ml saf suda çözülmesiyle hazırlanan ve yoğunluğu 1,045 g/cm 3 olan olan doygun çözeltinin molar, molal ve % kütle cinsinden derişimini hesaplayınız. Cr 2 (SO 4 ) 3 ın çözünürlük çarpımını ve çözünürlüğünü bulunuz. (Atomik kütleler; Cr: 52.0, S:32.1 O:16.0 H:1.0 g/mol). 6. 250 ml saf su içinde 1,238 gram HgI 2 çözündüğü zaman elde edilen doygun çözeltinin yoğunluğu 1,08 g/cm 3 olarak ölçülmüştür. Bu doygun çözeltinin molar, molal, %kütle cinsinden derişimlerini ve HgI 2 nin çözünürlüğünü hesaplayınız. ( Hg: 200,6 ; I: 126,9 ) 7. 250 ml saf su içinde en fazla 1,238 gram HgI 2 çözünebilmektedir ve elde edilen çözeltinin yoğunluğu 1,08 g/cm 3 olarak ölçülmüştür. Bu doygun çözeltinin; molar, molal, % kütle, ppm cinsinden derişimini hesaplayın. ( Hg: 200,6 ; I: 126,9 ) 8. 200 ml 0.5M CdCl 2, 120 ml 0.1M NaCl ve 100 ml 0.2M CdSO 4 çözeltisi karıştırılıp son hacmı saf suyla 500 ml ye tamamlanıyor. Son çözeltide bulunan her bir iyonun molar derişimini bulunuz. 9. Doygun Ag 2 SO 4 çözeltisinin yoğunluğu 1,025 g/cm 3 ve çözünürlüğü 0,0164 olduğuna göre; a) Ag 2 SO 4 ın çözünürlük çarpımını hesaplayınız. b) Bu doygun çözeltide Ag + iyonunun % kütle ve molal derişimlerini hesaplayınız. 10. Doygun PbCl 2 çözeltisinin yoğunluğu 1,04 g/cm 3 dür. PbCl 2 nin çözünürlük çarpımı 1,342x10-13 olduğuna göre; PbCl 2 nin çözünürlüğünü ve bu çözeltideki Cl - iyonunun derişimi hesaplayınız. (Pb:207,8 Cl:35,5 g/mol) 11. Cr 2 (SO 4 ) 3 için K çç =1,65.10-11 dir. Doygun krom-iii-sülfat çözeltisinin yoğunluğu 1,06 g/ml oluğuna göre; bu maddenin çözünürlüğünü bulunuz ve bu doygun çözeltide Cr 3+ iyonunun molar ve molal derişimilerini hesapla. 12. Fe 3 (PO 4 ) 2 tuzunun çözünürlük çarpımı 1,8.10-3 dür. Doygun Demir-II-Fosfat çözeltisinin yoğunluğu 1.05 g/ml olduğuna göre bu tuzun çözünürlüğünü, doygun çözeltide Fe 2+ molar,molal,normal, % ağırlık ve mol kesri cinsinden derişimini hesaplayınız.
13. Az çözünen katı MgF 2 ve SrF 2 bileşikleri karışımı su ile yeterince karıştırıldığında elde edilen doygun çözeltide her üç iyonun molar derişimlerini hesaplayınız. MgF 2 Mg 2+ + 2F - için K çç = 6,5.10-9 SrF 2 Sr 2+ + 2F - için K çç = 2,9.10-9 14. 600 ml 0.4 N H 3 PO 4 çözeltisi için yoğunluğu 1.633 g/cm 3 olan %80 lik asitten kaç ml gerekir? 15. Yoğunluğu 1.633 g/cm 3 olan %80 lik derişik H 3 PO 4 den yararlanarak; a) 250 ml 0.4 m H 3 PO 4 çözeltisi hazırlamak için derişik asitten kaç ml gerekir? b) 100 ml %10 luk H 3 PO 4 çözeltisi hazırlamak için derişik asitten kaç ml gerekir? 16. MgCl 2..7H 2 O katısından yararlanarak yaklaşık 500 ml şer olmak üzere 0,15 M, 0,15 m ve %15 lik çözeltileri hazırlayınız. Mg:24,3 g/mol Cl:35,5 g/mol H:1 g/mol O:16 g/mol 17. 100 ml hacmında; içinde 0,02M SO 2-4 ve 0,1 M CrO 2-4 iyonlarını içeren örnek Ca 2+ iyonlarını ile çöktürülmektedir. CaCrO 4 için K çç =3,6x10-6 CaSO 4 için K çç =1,9x10-4 a) Bu anyonlardan yalnızca birisinin çökmesini sağlamak için Ca 2+ derişimi ne olmalıdır? Bu sırada kaç gram çökelek elde edilir? b) İkinci iyonun çökmeye başladığı koşulda ilk çöken iyonun % kaçı çözeltide kalmıştır? c) Çöktürme işlemi 0,02 M Ca 2+ çözeltisi ile yapılırsa, her iki iyonun da nicel olarak çöktürülmesi için kaç ml reaktif eklenmelidir? (Ca:40.1 Cr:52.0 S:32.1 O:16.0 g/mol) C) ASİTLER ve BAZLAR, HİDROLİZ, TAMPON ÇÖZELTİLER: 1. 2x10-8 M H 2 SO 4 çözeltisinin ph sini bulunuz. 2. %78 lik CH 3 COOH dan (d=1,47g/cm 3 ) 8,4ml alınıp saf suyla hacmı 250ml ye tamamlandığı zaman; a) Hazırlanan çözeltinin derişimi ph si ne olur? (HAcO için K a = 1,8x10-5 ) b) Bu çöeltinin üzerine 100ml 0,400 M NaOH eklendiği zaman çözeltinin ph si ne olur? 3. ph=8,50 olan ve tam olarak asitlendirildiğinde N.Ş.da 53,76 dl CO 2 gazı çıkartan 80 ml sulu örnekte; Karbonat ve bikarbonat anyonlarının derişimlerini bulunuz. H 2 CO 3 için asitlik sabitleri sırasıyla 4,5x10-7 ve 4,7x10-11 dir.
4. a) 0,10 M HA asidinden (K a = 2x10-6 ) alınan 50 ml lik örneğin ph 'ı kaçtır? b) a şıkkındaki asit üzerine üzerine 50ml saf su konursa ph ne olur? c) a şıkkındaki asit üzerine 10 ml 0,20 M NaOH eklenirse ph ne olur? d) a şıkkındaki asit üzerine 25 ml 0,20 M NaOH eklenirse ph ne olur? e) a şıkkındaki asit üzerine 30 ml 0,20 M NaOH eklenirse ph ne olur? 5. A) 50 ml 0,2M HCl üzerine ph=8,5 olan bir çözelti elde etmek için kaç ml 0,1 M NaOH çözeltisi eklemek gerekir? B) 0,004M lık çözeltisinde %0,95 oranında iyonlaşan monoprotik bir zayıf asitin asitlik sabitini ve bu çözeltinin ph değerini bulunuz.6. 80 ml 0,20M H 2 C 2 O 4 ile 120 ml 0,12M NaOH karıştırılarak hazırlanan çözeltinin; a) poh değerini hesaplayınız. (H 2 C 2 O 4 için K a1 = 5,36x10-2 ; K a2 = 5,42x10-5 ) b) Bu çözeltinin üzerine 50 ml 0,01M HCl eklendiğinde poh değeri ne 7. 0,05M Na 2 HPO 4 ve 0,06M H 3 PO 4 çözeltilerini kullanarak ph değeri 8,10 olan 500ml tampon çözelti nasıl hazırlanır? Hesaplayınız. H 3 PO 4 için; K a1 = 7,11x10-3 K a2 = 6,34x10-8 K a1 = 4,20x10-13 8. 50 ml 0,100 M H 3 PO 4 üzerine kaç ml 0,5 M NaOH eklenmeli ki ph=7,3 olan bir tampon çözelti hazırlanabilsin? H 3 PO 4 için K a1 = 7,1x10-3 K a2 = 6,3x10-8 K a3 = 4,2x10-13 9. 100 ml 0,10 M H 3 PO 4 üzerine aşağıdaki miktarlarda 0,25 M NaOH eklendiği herbir durum için ph değerini hesaplayınız. H 3 PO 4 için K a1 = 7,1x10-3 K a2 = 6,3x10-8 K a3 = 4,2x10-13 a) 0,0 ml b) 30 ml c) 40 ml d) 60 ml e) 80 ml f) 90 ml g) 120 ml h) 140 ml 10. 2,840 g Na 2 HPO 4 ile 0,064 g H 3 PO 4 karıştırılır ve hacmı 100 ml ye tamamlanırsa, elde edilen karışımın ph değeri kaçtır? H 3 PO 4 için K a1 = 7,11x10-3 ; K a2 = 6,34x10-8 ; K a3 = 4,2x10-13 11. a) NH 3 /NH + 4 çifti için Tampon çözelti ph ını veren eşitliği türetiniz. (K b =1,8.10-5 ) b) 50 ml 2M NH 3 ve 150 ml 0.5M HCl karıştırıldığı zaman elde edilen çözeltinin ph 'ı ne olur? c) Bu tamponun üzerine 20 ml 0,2M H 2 SO 4 katıldığında ph ne olur 12. 0.10M Na 2 S çözeltisinin ph 'ı kaç olur? (H 2 S için K a1 = 5,7.10-8 K a2 = 1,2.10-15 ) 13. 200 ml 6 M HAcO ve 300 ml 2 M NaAcO karıştırılıyor. HAcO=CH 3 COOH AcO =CH 3 COO a) Elde edilen tampon çözeltinin ph ı ne olur? (HAcO için K a = 1,8x10-5 ) b) Bu çözelti üzerine 100 ml saf su konduğunda ph ne olur? c) Bu çözeltinin 25ml sinin üzerine 20 ml 2 M NaOH eklenirse ph ne olur? d) Bu çözeltinin 25 ml sinin üzerine 10 ml 2 M HCl eklenirse ph ne olur?
14. a) 0.02M HAcO çözeltisinden 200ml, 0.5M NaAcO çözeltisinden ise 300 ml karıştırılarak elde edilen tampon çözeltinin ph'ı nedir? (K a =1,8.10-5 ) b) Bu tamponun üzerine 2 ml 0.2M H 2 SO 4 çözeltisi eklenirse ph ne olur? c) Tampon yerine 500ml saf su üzerine aynı miktar asit konursa ph ne olur? 15. a) 0,10 M B bazından (Tesir değerliği 1 olan) alınan 50 ml lik örneğin ph 'ı kaçtır? (B bazı için K b = 4x10-4 ) b) a şıkkındaki baz üzerine üzerine 50ml saf su konursa ph ne olur? c) a şıkkındaki baz üzerine 10 ml 0,20 M HCl eklenirse ph ne olur? d) a şıkkındaki baz üzerine 25 ml 0,20 M HCl eklenirse ph ne olur? e) a şıkkındaki baz üzerine 40 ml 0,20 M HCl eklenirse ph ne olur? 16. 0,1M Al(OH) 3 çözeltisinde bulunan bütün kimyasal türlerin derişimlerini ve çözeltinin ph değerini bulunuz. Al(OH) 3 için; K b1 = 0,25 ; K b2 = 3,6x10-3 ; K b3 = 8,4x10-7 17. 0,05M Al(OH) 3 çözeltisinde bulunan bütün kimyasal türlerin derişimlerini ve çözeltinin ph ını bulunuz. Bu çözeltide elektronötrallik ile, Aluminyum ve hidroksitli türler için derişim dengelenmesi koşullarını veren eşitlikleri yazınız. Al(OH) 3 için; K b1 = 0,25 ; K b2 = 3,6x10-3 ; K b3 = 8,4x10-7 18. 75ml 0,2M NH 4 Cl ile 75ml 0,10M NaOH karıştırılarak oluşturulan tamponun ph 'ını bulunuz 19. a) 0,250 M NaAcO çözeltisinin ph değeri kaçtır? (HAcO için K a =1,8x10-5 ) b) 50 ml 0,250 M NaAcO çözeltisine 30 ml 0,200 M HCl eklenirse çözeltinin ph değeri ne olur? c) 50 ml 0,250 M NaAcO çözeltisine 80 ml 0,200 M HCl eklenirse çözeltinin ph değeri ne olur? d) "c" şıkkındaki çözelti üzerine 10 ml 0,1 N kuvvetli baz eklenirse çözeltinin ph değeri ne olur? 20. 30 ml 0,25 N NH 3 üzerine; (K b = 1,76x10-5 ) a) 0,0 ml 0,10 N HCl eklendiğinde çözeltinin ph si ne olur? b) 30,0 ml 0,10 N HCl eklendiğinde çözeltinin ph si ne olur? c) 75,0 0,10 N HCl eklendiğinde çözeltinin ph si ne olur? d) 100,0 ml 0,10 N HCl eklendiğinde çözeltinin ph si ne olur? 21. A) %78 lik CH 3 COOH dan (d=1,47 g/cm 3 ) 8,4ml alınıp saf suyla hacmı 250 ml ye tamamlandığı zaman, hazırlanan çözeltinin derişimi ph si ne olur? (HAcO için K a = 1,8x10-5 ) B) Bu çözeltinin üzerine 100ml 0,400 M NaOH eklendiği zaman çözeltide ph ne olur?
22. Bir diprotik baz olan Na 2 CO 3 ın K b leri sırasıyla; 2,1x10-4 ve 2x10-8 dir. 50 ml 0,400 M Na 2 O 3 çözeltisi üzerine; a) 0,0 ml 0,500 N HCl eklendiğinde çözeltinin ph si ne olur? b) 30,0 ml 0,500 N HCl eklendiğinde çözeltinin ph si ne olur? c) 60,0 ml 0,500 N HCl eklendiğinde çözeltinin ph si ne olur? d) 80,0 ml 0,500 N HCl eklendiğinde çözeltinin ph si ne olur? 23. 50 ml 0,200 M Na 2 CO 3 sulu örneği üzerine sırasıyla; 0.0 ml, 10.0 ml, 20.0 ml, 25.0 ml, 40.0 ml ve 50 ml 0.5000 molar HCl eklendiğinde, her bir durum için çözelti ph sini bulunuz. H 2 CO 3 için K a1 = 4,45x10-7 ; K a2 = 4,7x10-11 24. a) 50 ml HCl üzerine ph=8,5 olan bir çözelti elde etmek için kaç ml 0,1 M NaOH çözeltisi eklemek gerekir? b) 0,004M lık çözeltisinde %0,95 oranında iyonlaşan monoprotik bir zayıf asitin asitlik sabitini ve bu çözeltinin ph değerini bulunuz. 25. A) %97,7 lik derişik H 2 SO 4 in yoğunluğu 1,84 g/cm 3 dür. 0,60 ml derişik aistten kullanılarak hazırlanan 500 ml çözeltinin molar derişimini ve ph değerini bulunuz. B) Bu çözeltiden alınan 50 ml lik kısmın üzerine 50 ml 0,050 M NaOH eklenip son hacmı 10L olacak şekilde seyreltilecek olursa ph ne olur? (H 2 SO 4 ün tamamen iyonlaştığını varsayınız) 26. a) ph=10,80 olması için 500 ml su içine konan 4,0 g K 2 CO 3 (MA:138,2 g/mol) üzerine kaç g NaHCO 3 (MA:84,0 g/mol) eklenmelidir? b) Eğer üstteki çözeltiye 100ml 0,1M HCl eklenirse ph ne olur? c) ph=10,0 olması için 0,8 g K 2 CO 3 içeren 100 ml çözelti üzerine kaç ml 0,25M HCl eklenmesi gerektiğini hesaplayınız. H 2 CO 3 için K a1 = 4,45x10-7 K a2 = 4,7x10-11 27. Hem proton verebilen ve hem de hidroliz olarak poton alabilen HA - tipinde bir bi-anyonun C molar çözeltisinin ph değeri nasıl bulunur? Genel eşitliği ve sadeleşmiş halini türetiniz. 28. 0,04 M H 2 C 2 O 4 (K a1 = 5,36x10-2 ; K a2 = 5,42x10-5 ) çözeltisinde nitröz asidin iyonlaşma derecesini ve çözeltinin ph değerini hesaplayınız. (HNO 2 için K a =5,1x10-4 M)