anal‹t‹kk‹mya laboratuvarı - Anadolu Üniversitesi
anal‹t‹kk‹mya laboratuvarı - Anadolu Üniversitesi
anal‹t‹kk‹mya laboratuvarı - Anadolu Üniversitesi
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
T.C. ANADOLU ÜN‹VERS‹TES‹ YAYINI NO: 1956<br />
AÇIKÖ⁄RET‹M FAKÜLTES‹ YAYINI NO: 1036<br />
ANAL‹T‹K K‹MYA<br />
LABORATUVARI<br />
Yazarlar<br />
Yrd.Doç.Dr. Ayça At›l›r ÖZCAN (Ünite 1)<br />
Prof.Dr. Yücel fiAH‹N (Ünite 2)<br />
Yrd. Doç.Dr. Mutlu fiAH‹N (Ünite 3)<br />
Yrd.Doç.Dr. Sibel EM‹R D‹LTEM‹Z (Ünite 4)<br />
Doç.Dr. Arzu ERSÖZ (Ünite 5)<br />
Prof.Dr. R›dvan SAY (Ünite 6)<br />
Doç.Dr. Adnan ÖZCAN (Ünite 7)<br />
Doç.Dr. Ülkü Dilek UYSAL (Ünite 8)<br />
Editör<br />
Yrd.Doç.Dr. Ayça At›l›r ÖZCAN<br />
ANADOLU ÜN‹VERS‹TES‹
Bu kitab›n bas›m, yay›m ve sat›fl haklar› <strong>Anadolu</strong> <strong>Üniversitesi</strong>ne aittir.<br />
“Uzaktan Ö¤retim” tekni¤ine uygun olarak haz›rlanan bu kitab›n bütün haklar› sakl›d›r.<br />
‹lgili kurulufltan izin almadan kitab›n tümü ya da bölümleri mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kay›t<br />
veya baflka flekillerde ço¤alt›lamaz, bas›lamaz ve da¤›t›lamaz.<br />
Copyright © 2009 by <strong>Anadolu</strong> University<br />
All rights reserved<br />
No part of this book may be reproduced or stored in a retrieval system, or transmitted<br />
in any form or by any means mechanical, electronic, photocopy, magnetic, tape or otherwise, without<br />
permission in writing from the University.<br />
UZAKTAN Ö⁄RET‹M TASARIM B‹R‹M‹<br />
Genel Koordinatör<br />
Prof.Dr. Levend K›l›ç<br />
Genel Koordinatör Yard›mc›s›<br />
Doç.Dr. Müjgan Bozkaya<br />
Ö¤retim Tasar›mc›s›<br />
Yrd.Doç.Dr. Hasan Çal›flkan<br />
Grafik Tasar›m Yönetmenleri<br />
Prof. Tevfik Fikret Uçar<br />
Ö¤r.Gör. Cemalettin Y›ld›z<br />
Ö¤r.Gör. Nilgün Salur<br />
Ölçme De¤erlendirme Sorumlusu<br />
Ö¤r.Gör. Nurcan Tepecik<br />
Kitap Koordinasyon Birimi<br />
Yrd.Doç.Dr. Feyyaz Bodur<br />
Uzm. Nermin Özgür<br />
Kapak Düzeni<br />
Prof. Tevfik Fikret Uçar<br />
Dizgi<br />
Aç›kö¤retim Fakültesi Dizgi Ekibi<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
ISBN<br />
978-975-06-0644-1<br />
1. Bask›<br />
Bu kitap ANADOLU ÜN‹VERS‹TES‹ Web-Ofset Tesislerinde 350 adet bas›lm›flt›r.<br />
ESK‹fiEH‹R, Eylül 2009
‹çindekiler<br />
Önsöz ............................................................................................................ ix<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›na Girifl .................................... 2<br />
GENEL B‹LG‹................................................................................................. 3<br />
NUMUNE ALMA VE NUMUNEN‹N TARTILMASI ........................................ 4<br />
Numunenin Al›nmas› .................................................................................... 4<br />
Numunenin Tart›m›....................................................................................... 4<br />
Tart›m ‹fllemindeki Hata Kaynaklar› ...................................................... 5<br />
NUMUNELER‹N ÇÖZÜNMES‹ VE ÇÖZÜNÜRLEfiT‹R‹LMES‹ ..................... 5<br />
YARI M‹KRO N‹TEL ANAL‹Z........................................................................ 7<br />
Yar›-Mikro Boyutta Nitel Analizde Yap›lan Temel ‹fllemler ....................... 8<br />
Kar›flt›rma................................................................................................. 8<br />
Çöktürme ................................................................................................. 8<br />
Çökele¤in Çözeltiden Ayr›lmas› ............................................................. 9<br />
Çökele¤in Y›kanmas› .............................................................................. 9<br />
Çökele¤in Aktar›lmas› ............................................................................. 10<br />
Çözeltinin Is›t›lmas› ................................................................................. 10<br />
Buharlaflt›rma........................................................................................... 10<br />
N‹CEL ANAL‹Z............................................................................................... 10<br />
ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARLARINDA<br />
UYULMASI GEREKEN KURALLAR ............................................................... 12<br />
Özet ............................................................................................................... 15<br />
Kendimizi S›nayal›m ..................................................................................... 16<br />
Yaflam›n ‹çinden ........................................................................................... 17<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 17<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 18<br />
Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ............................................... 18<br />
Katyonlar›n Sistematik Analizi............................................... 20<br />
G‹R‹fi .............................................................................................................. 21<br />
Katyonlar›n Sistematik Analizi...................................................................... 22<br />
I.GRUP KATYONLAR.................................................................................... 24<br />
I. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri............................................................ 24<br />
Gümüfl (I) ‹yonu (Ag + )........................................................................... 24<br />
Civa (I) ‹yonu (Hg 2 2+ ) ............................................................................ 25<br />
Kurflun (II) ‹yonu (Pb 2+ ) ........................................................................ 25<br />
I. Grup Katyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›..................................... 26<br />
I. Grup Katyonlar›n Analizine Ait Notlar..................................................... 27<br />
II. GRUP KATYONLAR ................................................................................. 28<br />
II. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri........................................................... 29<br />
Civa (II) ‹yonu (Hg 2+ ) ............................................................................ 29<br />
Kurflun (II) ‹yonu (Pb 2+ ) ........................................................................ 30<br />
Bizmut (III) ‹yonu (Bi 3+ ) ........................................................................ 30<br />
Bak›r (II) ‹yonu (Cu 2+ ) ........................................................................... 30<br />
Kadmiyum (II) ‹yonu (Cd 2+ ).................................................................. 31<br />
Kalay (II) ‹yonu (Sn 2+ ) ........................................................................... 31<br />
II. Grup Katyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›.................................... 31<br />
‹çindekiler iii<br />
1. ÜN‹TE<br />
2. ÜN‹TE
iv<br />
3. ÜN‹TE<br />
‹çindekiler<br />
II. Grup Katyonlar›n Çöktürülmesi ve<br />
Alt Gruplar›n Ayr›lmas›na Ait Notlar............................................................ 32<br />
II-A Grubu Katyonlar›n›n Analizi ................................................................. 33<br />
II-A Grubu Katyonlar›n›n Analizine Ait Notlar............................................ 33<br />
II-B Grubu Katyonlar›n›n Analizi ................................................................. 34<br />
II-B Grubu Katyonlar›n›n Analizine Ait Notlar............................................ 34<br />
III. GRUP KATYONLAR ................................................................................ 35<br />
III. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri ......................................................... 35<br />
Aluminyum (III) ‹yonu (Al 3+ )................................................................. 35<br />
Krom (III) ‹yonu (Cr 3+ ) .......................................................................... 35<br />
Çinko (II) ‹yonu (Zn 2+ ) .......................................................................... 36<br />
Mangan (II) ‹yonu (Mn 2+ ) ...................................................................... 36<br />
Demir (III) ‹yonu (Fe 3+ ) ......................................................................... 36<br />
Kobalt (II) ‹yonu (Co 2+ ) ......................................................................... 36<br />
Nikel (II) ‹yonu (Ni 2+ ) ............................................................................ 37<br />
III. Grup Katyonlar›n Analizi........................................................................ 37<br />
III-A Grubu Katyonlar›n›n Analizi ................................................................ 38<br />
III-B Grubu Katyonlar›n›n Analizi ................................................................ 38<br />
III. Grup Katyonlar›n›n Analizine Ait Notlar ............................................... 38<br />
IV. GRUP KATYONLAR ................................................................................ 39<br />
Alev Denemesinin Yap›lmas› ................................................................. 39<br />
IV. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri ......................................................... 39<br />
Baryum (II) ‹yonu (Ba 2+ ) ....................................................................... 39<br />
Stronsiyum (II) ‹yonu (Sr 2+ )................................................................... 40<br />
Kalsiyum (II) ‹yonu (Ca 2+ ) ..................................................................... 40<br />
Magnezyum (II) ‹yonu (Mg 2+ ) ............................................................... 40<br />
IV. Grup Katyonlar›n›n Analizi..................................................................... 41<br />
IV. Grup Katyonlar›n›n Analizine Ait Notlar ............................................... 42<br />
V. GRUP KATYONLAR ................................................................................. 42<br />
V. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri........................................................... 43<br />
Amonyum ‹yonu (NH 4 + ) ........................................................................ 43<br />
Potasayum ‹yonu (K + ) ............................................................................ 43<br />
Sodyum ‹yonu (Na + )............................................................................... 43<br />
V. Grup Katyonlar›n Analizleriyle ‹lgili Notlar ............................................ 44<br />
Özet ............................................................................................................... 45<br />
Kendimizi S›nayal›m ..................................................................................... 46<br />
Yaflam›n ‹çinden ........................................................................................... 47<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 47<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 48<br />
Yararlan›lan Kaynaklar.................................................................................. 48<br />
Anyonlar›n Sistematik Analizi................................................ 50<br />
G‹R‹fi .............................................................................................................. 51<br />
I. GRUP ANYONLAR..................................................................................... 52<br />
I. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri ........................................................... 53<br />
Karbonat ‹yonu (CO 3 2- ).......................................................................... 53<br />
Sülfit ‹yonu (SO 3 2- ) ................................................................................. 53<br />
Fosfat ‹yonu (PO 4 2- ) ............................................................................... 54<br />
Okzalat ‹yonu (C 2 O 4 2- )........................................................................... 54
Arsenit ‹yonu (AsO 2 - ) ............................................................................. 55<br />
Arsenat ‹yonu (AsO 4 3- )........................................................................... 55<br />
I. Grup Anyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›...................................... 56<br />
II. GRUP ANYONLAR ................................................................................... 58<br />
II. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri .......................................................... 59<br />
Sülfat ‹yonu (SO 4 2- ) ................................................................................ 59<br />
Kromat ‹yonu (CrO 4 2- ) ........................................................................... 59<br />
II. Grup Anyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas› .................................... 59<br />
III. GRUP ANYONLAR .................................................................................. 60<br />
III. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri .......................................................... 60<br />
Sülfür ‹yonu (S 2- ) .................................................................................... 60<br />
Ferrosiyanür ‹yonu (Fe(CN) 6 4- ).............................................................. 60<br />
Ferrisiyanür ‹yonu (Fe(CN) 6 3- )............................................................... 61<br />
III. Grup Anyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas› ................................... 61<br />
IV. GRUP ANYONLAR .................................................................................. 62<br />
IV. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri .......................................................... 63<br />
Tiyosülfat ‹yonu (S 2 O 3 2- )........................................................................ 63<br />
Klorür ‹yonu (Cl - ) ................................................................................... 64<br />
Tiyosiyanat ‹yonu (SCN - )........................................................................ 65<br />
Bromür ‹yonu (Br - )................................................................................. 65<br />
‹yodür ‹yonu (I - ) ..................................................................................... 66<br />
IV. Grup Anyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas› ................................... 66<br />
V. GRUP ANYONLAR ................................................................................... 68<br />
V. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri............................................................ 69<br />
Klorat ‹yonu (ClO 3 - ) ............................................................................... 69<br />
Borat ‹yonu (BO 2 - ) ................................................................................. 69<br />
Nitrit ‹yonu (NO 2 - ).................................................................................. 69<br />
Nitrat ‹yonu (NO 3 - ) ................................................................................. 69<br />
V. Grup Anyonlar›n Analizi .......................................................................... 70<br />
Özet................................................................................................................ 72<br />
Kendimizi S›nayal›m...................................................................................... 73<br />
Yaflam›n ‹çinden............................................................................................ 74<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 74<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 75<br />
Yararlan›lan Kaynaklar.................................................................................. 75<br />
Gravimetrik Analiz Laboratuvar Uygulamalar› ................... 76<br />
G‹R‹fi .............................................................................................................. 77<br />
TEMEL KAVRAMLAR..................................................................................... 78<br />
Analit.............................................................................................................. 78<br />
Çökelek.......................................................................................................... 78<br />
Kolloidal Çökelekler ..................................................................................... 78<br />
Kristal Çökelekler .......................................................................................... 78<br />
TEMEL ‹fiLEMLER .......................................................................................... 79<br />
Süzme............................................................................................................. 79<br />
Süzgeç Ka¤›d› .......................................................................................... 79<br />
Gooch Krozesi......................................................................................... 80<br />
Çökele¤in Y›kanmas› .................................................................................... 81<br />
Çökele¤in Kurutulmas› ve Yak›lmas› ........................................................... 81<br />
Sabit Tart›m ............................................................................................. 82<br />
‹çindekiler v<br />
4. ÜN‹TE
vi<br />
5. ÜN‹TE<br />
6. ÜN‹TE<br />
‹çindekiler<br />
Desikatör.................................................................................................. 82<br />
Desikant Maddeler .................................................................................. 83<br />
GRAV‹METR‹K SÜLFAT TAY‹N‹................................................................... 83<br />
ÇÖZÜNEB‹L‹R B‹R NUMUNEDE DEM‹R M‹KTAR TAY‹N‹........................ 84<br />
ÇEL‹KTE N‹KEL M‹KTAR TAY‹N‹ ................................................................ 85<br />
Özet ............................................................................................................... 86<br />
Kendimizi S›nayal›m ..................................................................................... 87<br />
Yaflam›n ‹çinden ........................................................................................... 88<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 89<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 89<br />
Yararlan›lan Kaynaklar.................................................................................. 90<br />
Nötralleflme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›... 92<br />
GENEL B‹LG‹................................................................................................. 93<br />
VOLUMETR‹K ANAL‹Z.................................................................................. 93<br />
NÖTRALLEfiME T‹TRASYONLARI ................................................................ 97<br />
NÖTRALLEfiME T‹TRASYONLARINDA DENEYSEL ÇALIfiMALAR.............. 98<br />
Ayarl› NaOH Çözeltisiyle HCl Miktar Tayini ............................................... 98<br />
Yaklafl›k 0,1 M NaOH Çözeltisinin Haz›rlanmas›.................................. 99<br />
Okzalik Asit dihidrat ( H 2 C 2 O 4 .2H 2 O) ile 0,1 M NaOH<br />
Çözeltisinin Ayarlanmas›......................................................................... 99<br />
Örnek Çözeltide HCl MiktarTayini......................................................... 100<br />
Ayarl› HCl Çözeltisiyle Karbonat-Bikarbonat Kar›fl›m›nda<br />
Karbonat-Bikarbonat Miktar Tayini.............................................................. 100<br />
0,1 M HCl Çözeltisinin Haz›rlanmas› ve Ayarlanmas›........................... 100<br />
Örnek Çözeltide Karbonat (CO 3 2- ) ve Bikarbonat (HCO3 - )<br />
Miktar Tayini ........................................................................................... 101<br />
Nötralleflme Titrasyonuyla Asidite Tayini .................................................... 102<br />
Metil Oranj Asiditesi................................................................................ 102<br />
Fenolftalein Asiditesi............................................................................... 102<br />
Nötralleflme Titrasyonuyla Alkalinite Tayini................................................ 103<br />
Özet ............................................................................................................... 104<br />
Kendimizi S›nayal›m ..................................................................................... 105<br />
Yaflam›n ‹çinden ........................................................................................... 106<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 107<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 107<br />
Yararlan›lan Kaynaklar.................................................................................. 107<br />
Çöktürme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar› ...... 108<br />
GENEL B‹LG‹................................................................................................. 109<br />
Çöktürme Titrasyonlar›nda Kullan›lan Belirteçler ...................................... 110<br />
Renkli Kompleks Oluflumu ................................................................... 110<br />
Renkli Çökelek Oluflumu........................................................................ 110<br />
Belirtecin Çökelek Taraf›ndan Adsorpsiyonu........................................ 111<br />
VOLHARD YÖNTEM‹YLE KLORÜR M‹KTAR TAY‹N‹ ................................ 111<br />
Analiz Çözeltilerinin Haz›rlanmas› ............................................................... 111<br />
Standart 0,1 M AgNO 3 Çözeltisinin Haz›rlanmas› ................................. 111<br />
0,1 M Potasyum Tiyosiyanat (KSCN) Çözeltisinin<br />
Haz›rlanmas› ve Ayarlanmas› ................................................................ 112<br />
Deney S›ras›nda Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar ................................. 112
Deneyin Yap›l›fl› ............................................................................................ 112<br />
MOHR YÖNTEM‹YLE BROMÜR M‹KTAR TAY‹N‹...................................... 113<br />
Analiz Çözeltilerinin Haz›rlanmas› ............................................................... 114<br />
Standart 0,1 M AgNO 3 Çözeltisinin Haz›rlanmas› ................................ 114<br />
%5’lik Potasyum Kromat (K 2 CrO 4 ) Çözeltisinin Haz›rlanmas› ............. 114<br />
Deney S›ras›nda Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar .................................. 114<br />
Deneyin Yap›l›fl› ............................................................................................ 114<br />
FAJANS YÖNTEM‹YLE ‹YODÜR M‹KTAR TAY‹N‹ ..................................... 115<br />
Analiz Çözeltilerinin Haz›rlanmas› ............................................................... 115<br />
Standart 0,1 M AgNO 3 Çözeltisinin Haz›rlanmas› ................................ 115<br />
‹ndikatör Çözeltisinin Haz›rlanmas› ....................................................... 115<br />
Deneyin Yap›l›fl›...................................................................................... 115<br />
Özet ............................................................................................................... 117<br />
Kendimizi S›nayal›m ..................................................................................... 118<br />
Yaflam›n ‹çinden ........................................................................................... 119<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 119<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 120<br />
Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ............................................... 120<br />
Kompleks Oluflum Titrasyonlar› ve<br />
Laboratuvar Uygulamalar› .................................................... 122<br />
TEMEL KAVRAMLAR..................................................................................... 123<br />
KOMPLEKS OLUfiUM T‹TRASYONLARI ...................................................... 125<br />
EDTA ile Kompleks Oluflum Titrasyonlar›nda Eflde¤erlik Noktas› ve<br />
Kullan›lan Belirteçler..................................................................................... 127<br />
KOMPLEKS OLUfiUM T‹TRASYONLARININ UYGULAMALARI.................. 128<br />
Do¤rudan Titrasyon ...................................................................................... 128<br />
Dolayl› Titrasyon ........................................................................................... 128<br />
Geri Titrasyon................................................................................................ 128<br />
Yer De¤ifltirme Titrasyonu............................................................................ 129<br />
Alkalimetrik Titrasyon................................................................................... 129<br />
Sularda Sertlik Tayini .................................................................................... 129<br />
SU SERTL‹⁄‹ VE TOPLAM KALS‹YUM VE MAGNEZYUM<br />
M‹KTARLARININ TAY‹N‹.............................................................................. 130<br />
Deneyin Yap›l›fl› ............................................................................................ 131<br />
Standart 0,0l M EDTA Çözeltisinin Haz›rlanmas› .................................. 131<br />
Erikrom Siyah›-T Belirteç Çözeltisinin Haz›rlanmas›............................. 131<br />
Tampon Çözeltinin (pH=10) Haz›rlanmas›............................................ 131<br />
Sertlik Tayini............................................................................................ 131<br />
EDTA ‹LE P‹R‹NÇTE Ç‹NKO M‹KTAR TAY‹N‹ .......................................... 133<br />
Deneyin Yap›l›fl› ............................................................................................ 133<br />
Özet................................................................................................................ 134<br />
Kendimizi S›nayal›m...................................................................................... 135<br />
Yaflam›n ‹çinden............................................................................................ 136<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 137<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 137<br />
Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ............................................... 138<br />
‹çindekiler vii<br />
7. ÜN‹TE
viii<br />
8. ÜN‹TE<br />
‹çindekiler<br />
Yükseltgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve<br />
Laboratuvar Uygulamalar›...................................................... 140<br />
GENEL B‹LG‹LER ......................................................................................... 141<br />
Yard›mc› Reaktifler........................................................................................ 142<br />
Yard›mc› Yükseltgen Reaktifler.............................................................. 142<br />
Yükseltgenme-‹ndirgenme Titrasyonu Belirteçleri...................................... 143<br />
Titrant Belirteçler ................................................................................... 143<br />
Analit veya Titrant›n Yükseltgenme Basamaklar›ndan Biri ile Renkli<br />
Bileflik Oluflturan Belirteçler................................................................... 143<br />
‹ndirgenmifl Rengi ile Yükseltgenmifl Rengi Farkl› Olan Belirteçler.... 144<br />
PERMANGANAT ÇÖZELT‹S‹YLE YAPILAN (MANGANOMETR‹K)<br />
T‹TRASYONLAR ............................................................................................ 145<br />
Potasyum Permanganat Çözeltisinin Haz›rlanmas› ..................................... 145<br />
Potasyum Permanganat Çözeltisinin Sodyum OkzalataKarfl› Ayarlanmas› 146<br />
Permanganat Çözeltisiyle Demir Tayini....................................................... 146<br />
POTASYUM D‹KROMAT ÇÖZELT‹S‹ ‹LE YAPILAN T‹TRASYONLAR .... 148<br />
Potasyum Dikromat Çözeltisinin Haz›rlanmas› ........................................... 148<br />
Potasyum Dikromat Çözeltisiyle Demir Filizinde Demir Tayini................. 148<br />
Demir Filizindeki Demirin Eritifl Yoluyla Çözünürlefltirilmesi.............. 149<br />
Demir Filizinde Potasyum Dikromat ile Demir Tayini ......................... 149<br />
‹YOT ‹LE YAPILAN T‹TRASYONLAR ........................................................ 150<br />
‹yodimetri ..................................................................................................... 151<br />
‹yot Çözeltisinin Haz›rlanmas› ve Ayarlanmas› ..................................... 151<br />
‹yodimetrik Yöntem ile Meyve Sular›nda Askorbik Asit Tayini........... 153<br />
‹yodometri .................................................................................................... 153<br />
Na 2 S 2 O 3 Çözeltisinin Haz›rlanmas› ........................................................ 154<br />
Na 2 S 2 O 3 Çözeltisinin KIO 3 ile Ayarlanmas› .......................................... 154<br />
‹yodometrik Yöntem ile Bak›r Tayini................................................... 154<br />
Özet ............................................................................................................... 156<br />
Kendimizi S›nayal›m ..................................................................................... 157<br />
Yaflam›n ‹çinden ........................................................................................... 158<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 159<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 159<br />
Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ............................................... 160<br />
Ek-1 ................................................................................................................ 161<br />
Ek-2 ................................................................................................................ 162<br />
Ek-3 ................................................................................................................ 163<br />
Sözlük ................................................................................... 165<br />
Dizin ...................................................................................... 167
Önsöz<br />
Analitik Kimya Laboratuvar Kitab›, ö¤rencilerimizin Analitik Kimya dersinde<br />
ö¤rendikleri temel prensipleri, uygulamalar›yla birlikte daha iyi bir flekilde kavramalar›<br />
için haz›rlanm›flt›r. Kitab›n 1. ünitesinde Analitik Kimya Laboratuvar›’na bir<br />
girifl yap›larak baz› temel ifllemler anlat›lm›fl ve laboratuvar kurallar› s›ralanm›flt›r.<br />
2. ve 3. ünitelerde nitel analiz, 4-8. ünitelerde ise nicel analiz uygulamalar› verilmifltir.<br />
Bu ders ile edinilen temel bilgi ve beceriler ileride ö¤rencilerimizin modern<br />
analiz cihazlar›n›n iflleyiflini anlama ve kullanmas›nda da faydal› olacakt›r.<br />
Analitik Kimya Laboratuvar› Kitab› konular›nda uzman, son derece genifl bir<br />
Akademik kadro ile oluflturulmufltur. Ünitelerde sadece uygulamaya yönelik bilgilerin<br />
verilmesi yerine, bir uygulama için gerekli kuramsal bilgiler de mümkün oldu¤unca<br />
verilmeye çal›fl›lm›flt›r. Bu nedenle Analitik Kimya Laboratuvar Kitab›<br />
yaln›zca bir deney kitab› olmaktan ç›km›fl, ö¤rencinin ihtiyaç duydu¤u anda faydalanabilece¤i<br />
bir kaynak kitap olmufltur. Kitapla paralel olarak haz›rlanan ancak<br />
çok daha fazla görsel ö¤eyi bir arada bulunduran e-derslerin de ö¤rencilere son<br />
derece faydal› olaca¤›n› düflünmekteyiz.<br />
Kitapta yer alan Ünitelerin bafllar›nda s›ralanan Amaçlar›m›z ile ö¤rencilerin<br />
kazanmas› gereken bilgi ve beceriler özetlenmifltir. Üniteler az önce de ifade edildi¤i<br />
gibi uygulamaya yönelik özet kuramsal bilgiler ve konuyla ilgili deneylerden<br />
oluflmufltur. Ünite içerisindeki S›ra Sizde çal›flmalar› ile ö¤rencinin konulara hakimiyeti<br />
sorgulanmaktad›r. Dikkat sütunlar› ile özellikle deneylerde dikkat edilmesi<br />
gerekli noktalar belirtilmifltir. Üniteler içinde yan sütunlarda, ifllenen konu aç›s›ndan<br />
önemli kavramlar vurgulanm›flt›r. Ünitelerin bitiminde yer alan Yaflam›n ‹çinden<br />
bölümünde Ünite ile ilgili günlük yaflamdan ilgi çekici konular sunulmaya çal›fl›lm›flt›r.<br />
Kendimizi S›nayal›m bölümünde ise ö¤rencilerin kendilerini de¤erlendirmelerine<br />
yönelik sorular yer alm›flt›r. Kitab›n sonunda yer alan Sözlük ile önemli<br />
kavramlar topluca verilmifltir.<br />
Kitab›n yaz›larak bas›ma haz›rlanmas› Editör, Yazarlar, Ö¤retim Tasar›mc›lar›<br />
ve Grafik Tasar›mc›lar›ndan oluflan genifl bir ekiple gerçeklefltirilmifltir. Bu çal›flman›n<br />
tamamlanmas› için her türlü imkân› seferber eden <strong>Anadolu</strong> <strong>Üniversitesi</strong><br />
Rektörü Fevzi Sürmeli’ye, Üniteleri zaman›nda yetifltirebilmek için canla baflla çal›flan<br />
tüm Yazar hocalar›ma, Genel Koordinatör Prof. Dr. Levend K›l›ç’a, Ö¤retim<br />
Tasar›mc›lar› Yard. Doç. Dr. Hasan Çal›flkan ve özellikle Uzm. Orkun fien’e, Grafik<br />
Tasar›m ekibine, Arafl. Gör. Ali Özcan’a ve eme¤i geçen tüm <strong>Anadolu</strong> <strong>Üniversitesi</strong><br />
Fen Fakültesi Kimya Bölümü elemanlar›na teflekkür eder, ö¤rencilerimize<br />
baflar›lar dilerim.<br />
Temmuz 2009<br />
Editör<br />
Yard.Doç.Dr. Ayça At›l›r ÖZCAN<br />
Önsöz ix
1ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARI<br />
Amaçlar›m›z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;<br />
Analitik kimya laboratuvarlar›nda gerçeklefltirilen analiz türlerini tan›mlayabilecek<br />
Bir numune al›rken ve tartarken nelere dikkat edilmesi gerekti¤ini s›ralayabilecek<br />
Bir analiz için gerekli numune haz›rlama tekniklerini aç›klayabilecek<br />
Yar›-mikro nitel analizlerde kullan›lan temel ifllemleri uygulayabilecek<br />
Nicel analizin önemini ve hata kaynaklar›n› aç›klayabilecek<br />
Laboratuvarlarda do¤ru çal›flmak için gereken kurallar› s›ralayabileceksiniz.<br />
Anahtar Kavramlar<br />
• Nitel Analiz • Eritifl<br />
• Nicel Analiz • Çözünürlefltirme<br />
• Numune Haz›rlama • Tart›m<br />
‹çerik Haritas›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›na<br />
Girifl<br />
• GENEL B‹LG‹<br />
• NUMUNE ALMA VE NUMUNEN‹N<br />
TARTILMASI<br />
• NUMUNELER‹N ÇÖZÜNMES‹ VE<br />
ÇÖZÜNÜRLEfiT‹R‹LMES‹<br />
• YARI-M‹KRO N‹TEL ANAL‹Z<br />
• N‹CEL ANAL‹Z<br />
• ANAL‹T‹K K‹MYA<br />
LABORATUVARLARINDA<br />
UYULMASI GEREKEN KURALLAR
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›na Girifl<br />
GENEL B‹LG‹<br />
Analitik kimya bilim dal›, bir maddenin hangi bileflenlerden ve ne oranlarda olufltu¤unu<br />
inceleyen, analiz a¤›rl›kl› bir bilim dal›d›r. Bu nedenle oldukça fazla laboratuvar<br />
deneyimi gerektirmektedir. Analitik kimya laboratuvarlar›nda iki ana grupta<br />
analiz yap›l›r:<br />
Nitel (kalitatif) analiz<br />
Nicel (kantitatif) analiz<br />
Nitel analiz bir numunedeki bileflenlerin tayini, nicel analiz ise bileflenlerin<br />
miktarlar›n›n tayinidir. Bir numunenin tam analizi için önce nitel analiz daha sonra<br />
ise belirlenen bileflenlere göre nicel analiz ifllemi gerçeklefltirilmelidir.<br />
Bir analiz için uygulanacak analiz yöntemi madde miktar›na ba¤l› olarak de¤iflir.<br />
50 mg’dan daha fazla madde miktar› ile yap›lan analize makro analiz, 10-50 mg<br />
aras›ndaki miktarla yap›lan analize yar›-mikro analiz, 1-10 mg aras›ndaki miktarla<br />
yap›lan analize mikro analiz, 0,001-1 mg aras›ndaki miktarla yap›lan analize ultramikro<br />
analiz ve 0,001 mg’›n alt›nda kalan miktarlarla yap›lan analize de sub-mikro<br />
analiz denir. Geliflen teknolojiler günümüzde çok küçük madde miktarlar›yla (submikro)<br />
çal›flma imkan› verse de, bu dersin ö¤retim sürecinde daha çok yar›-mikro<br />
analiz ifllemlerini tercih edece¤iz. Çünkü yar› mikro analiz ifllemlerinde, mikro analizlerde<br />
kullan›lan baz› özel donan›mlara gerek yoktur. SIRA S‹ZDE<br />
Kimyasal bir analize bafllarken, öncelikle uygun temsili numunelerin ve tekrar<br />
numunelerinin al›nmas›, tart›lmas› ve çözünürlefltirilerek laboratuvar numuneleri-<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
nin haz›rlanmas› gereklidir. Haz›rlanan numuneye daha sonra s›ras›yla nitel analiz<br />
ve nicel analiz ifllemleri uygulan›r. Bu ünitede k›saca bu ifllemlere de¤inilecek daha<br />
sonraki ünitelerde ise uygulamalar›yla birlikte daha genifl bir SORU bilgi sunulacakt›r.<br />
Analit, bir numune içinde aranan maddedir. Numune, analiz edilir, analit D‹KKAT ise belli bir özelli¤i<br />
ölçülerek tayin edilir (fiekil 1.1).<br />
Analiz: Bir numunenin<br />
bileflenlerini ve miktarlar›n›<br />
bulmak için yap›lan<br />
ifllemlerin tamam›na denir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
4<br />
fiekil 1.1<br />
Analiz, tayin ve<br />
ölçüm terimlerinin<br />
flematik gösterimi<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
1<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
ANAL‹T<br />
Analit<br />
özelli¤i<br />
Sizden bir havuzun suyunda klorür (Cl- SIRA S‹ZDE<br />
) tayini yapman›z isteniyor. Burada, numune, analit<br />
ve yap›lan analiz türünü (nitel-nicel) s›ralay›n›z.<br />
NUMUNE DÜfiÜNEL‹M ALMA VE NUMUNEN‹N TARTILMASI<br />
Bir kimyasal analize bafllamadan önce numune toplama ve numune miktarlar›n›n<br />
belirlenmesi SORU ifllemlerinin do¤ru bir flekilde yap›lmas› oldukça önemlidir.<br />
Numunenin Al›nmas›<br />
Ölçüm<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
Analizi yap›lacak numune al›n›rken, al›nan numunenin kimyasal bilefliminin, ana<br />
numunenin özelliklerini tafl›yor olmas›na dikkat edilmesi gerekir. Ana numunenin<br />
SIRA S‹ZDE büyük miktarlarda SIRA S‹ZDE oldu¤u durumlarda, önce ana numunenin de¤iflik yerlerinden<br />
yine oldukça büyük miktarlarda numuneler al›n›r. Daha sonra bu numuneler birlefltirilerek<br />
homojen hale getirilir ve laboratuvar flartlar› için gerekli olan numune<br />
AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ miktar›na azalt›l›r. Numunenin homojenlefltirilmesi için numunenin parçalanmas›,<br />
ö¤ütülmesi ve iyice kar›flt›r›lmas› gerekir.<br />
K ‹ T A P<br />
Toz, filiz K gibi ‹ T kat› A P veya deniz suyu, ya¤ gibi s›v› numunelerden analiz numunesi<br />
haz›rlayabilmek için farkl› yöntemler vard›r. Örne¤in, metal ve alafl›mlar›n yüzeyleri<br />
ile iç k›s›mlar›n›n bileflimleri farkl› olabilir. Bu nedenle d›fl yüzeylerden ve iç<br />
k›s›mlardan al›nan numuneler birlefltirilir ve iyice kar›flt›r›l›r. Bu ifllemden sonra nu-<br />
TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
mune büyüklü¤ü laboratuvar boyutuna indirgenir.<br />
Resim 1.1<br />
Laboratuvarlarda<br />
‹NTERNET Kullan›lan Bir<br />
‹NTERNET<br />
Analitik Terazi<br />
Tayin<br />
Analiz<br />
NUMUNE<br />
Numunenin Tart›m›<br />
Tart›m ifllemi bir analizin en önemli basama¤›d›r.<br />
Çünkü gerek standart çözelti<br />
haz›rlamada, gerekse madde miktar›n›n<br />
yüzdesinin saptanmas›nda, elde edilen<br />
tart›m sonuçlar› kullan›lmaktad›r. Analitik<br />
kimyada birkaç gram, miligram veya<br />
daha da küçük tart›mlarla çal›fl›l›r. Bu<br />
nedenle tart›m aletleri hem çok hassas,<br />
hem de çok kesin olmal›d›r.
Genellikle kütle, a¤›rl›k olarak ifade edilir. Ancak kütle madde miktar›n›n D‹KKATde¤iflmez<br />
bir<br />
D‹KKAT<br />
ölçüsüdür. Bir nesnenin a¤›rl›¤› ise yerçekimi kuvvetinin etkisiyle de¤iflebilir. Örne¤in bir<br />
insan›n Antalya’daki a¤›rl›¤› Eskiflehir’deki a¤›rl›¤›ndan daha fazlad›r. SIRA Kullan›lan S‹ZDE analitik<br />
SIRA S‹ZDE<br />
terazilerde belli bir kütleye karfl› numunenin kütlesi ölçülür.<br />
Tart›m ‹fllemindeki Hata Kaynaklar›<br />
Tart›m iflleminde s›f›r noktas› kaymas›, a¤›rl›k limitlerine uymama, s›cakl›k de¤iflimi<br />
ve numunelerin s›cak tart›lmas› hata kaynaklar›n›n en önemlileridir. K ‹ T A P Analitik teraziyle<br />
tart›m yaparken dikkat edilmesi gereken noktalar afla¤›da verilmektedir:<br />
• Tart›m oda s›cakl›¤›nda yap›larak hava ak›mlar›ndan etkilenmemesi sa¤lanmal›d›r.<br />
Bunun için tart›m yaparken terazinin yan kapaklar› TELEV‹ZYON mutlaka kapal›<br />
tutulmal›d›r.<br />
• Parmaklar ile tart›lacak numuneye dokunulmamal› ve numunenin aktar›lmas›<br />
için spatül veya temiz bir ka¤›t kullan›lmal›d›r. Ancak nem kapan numuneler<br />
ka¤›tla aktar›lmamal›d›r.<br />
• Tart›m yap›lacak kimyasal madde direkt olarak analitik teraziye yerlefltirilmemelidir.<br />
Bunun yerine tart›m, tart›m fliflesi, tart›m kab› veya uygun bir ka¤›t ile<br />
teraziye yerlefltirilmelidir. Dökülen kimyasallar tart›m yap›ld›ktan sonra daima<br />
yumuflak bir f›rça ile temizlenmelidir. Tart›lan madde terazi içinde uzun süre<br />
bekletilmemeli ve terazi yeni bir tart›ma haz›r flekilde b›rak›lmal›d›r.<br />
• Terazinin konumu tart›m ifllemi öncesi ve sonras› kontrol edilmeli, tart›m yaparken<br />
el ve kol yaslanarak terazinin hassas ayar› bozulmamal›d›r.<br />
Bölgenizde bulunan bir akarsuda kurflun tayini yapman›z istendi¤inde SIRA S‹ZDE öncelikli olarak<br />
akarsudan numune alman›z gerekmektedir, su numunelerinizi toplarken nelere dikkat etmeniz<br />
gerekti¤ini aç›klay›n›z.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
NUMUNELER‹N ÇÖZÜNMES‹ VE<br />
ÇÖZÜNÜRLEfiT‹R‹LMES‹<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
1. Ünite - Analitik Kimya Laboratuvar›na Girifl<br />
SORU<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
Analizler genellikle çözelti haline getirilmifl numunelerle yap›l›r. Baz› numuneler<br />
suda veya baflka bir çözücüde kolayl›kla çözünebilir, ancak baz› D‹KKAT numuneler ise bu<br />
D‹KKAT<br />
ifllem sonucunda çözünmezler. Bu tip numuneleri çözünür hale getirmek için asit<br />
kullan›m› ve ›s›tma gibi daha zorlay›c› koflullar gerekir. Yap›lan SIRA bu tip S‹ZDE ifllemlere çö-<br />
SIRA S‹ZDE<br />
zünürlefltirme denir. ‹yi bir çözünürlefltirilme için ilk kural numunenin tamam›n›<br />
çözebilecek bir çözücü bulmakt›r. Metal oksitleri çözmek için hidroklorik asit<br />
AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ<br />
(HCl), alüminyum (Al) ve krom (Cr) d›fl›ndaki metalleri çözmek için nitrik <br />
asit<br />
(HNO3 ), yine metal alafl›mlar› çözmek için sülfirik asit (H2SO4 ) ve perklorik asit<br />
(HClO4 ), silikat içeren kaya ve mineralleri çözmek için de hidroflorik asit (HF) s›k-<br />
K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
l›kla kullan›lmaktad›r. Ancak bu ifllemler s›ras›nda fliddetli reaksiyonlar olabilece-<br />
¤inden son derece dikkatli çal›fl›lmal›d›r. Afla¤›daki Çizelge 1.1.’de hangi tür çözücülerin<br />
hangi tür maddeleri çözmek için kullan›labilece¤i görülmektedir.<br />
TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
2<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
5<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
6<br />
Çizelge 1.1<br />
Kimyasal<br />
Tepkimenin Oldu¤u<br />
ve Olmad›¤›<br />
Çözünme Olaylar›<br />
Kaynak: Atefl, S.,<br />
Özyörük, G., Salih,<br />
B. (1991). Analitik<br />
Kimya Laboratuvar›<br />
Nicel Analiz<br />
Uygulamalar›.<br />
Ankara: Hacettepe<br />
<strong>Üniversitesi</strong><br />
Kral suyu, üç hacim deriflik<br />
HCl ve bir hacim deriflik<br />
HNO 3 kar›flt›r›larak<br />
haz›rlan›r. Oldukça kuvvetli<br />
bir yükseltgen olan bu<br />
kar›fl›m hem cam<br />
malzemelerin temizli¤inde<br />
hem de çözünürlefltirme<br />
ifllemlerinde kullan›l›r.<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Kimyasal Tepkimenin Olmad›¤› Çözünme Olaylar›<br />
Çözücü Çözünen Bileflikler<br />
Su ‹yonik bileflikler<br />
Alkol Polar organik bileflikler<br />
Keton Polar organik bileflikler<br />
Ester Polar organik bileflikler<br />
Halojenli hidrokarbonlar<br />
(CCl 4 , kloroform, iyodoform gibi)<br />
Polar organik bileflikler<br />
Eter Polar organik bileflikler<br />
Aromatikler (benzen, toluen vb) Polar organik bileflikler<br />
Hidrokarbonlar (hekzan vb) Polar olmayan organik bileflikler<br />
Kimyasal Tepkimenin Oldu¤u Çözünme Olaylar›*<br />
Çözücü Çözünen Bileflikler<br />
Su ‹yonik bileflikler<br />
HCl Metaller, Oksitler, Karbonatlar, Sülfürler, Fosfatlar<br />
HNO 3<br />
Metaller, Oksitler, Karbonatlar, Sülfürler, Fosfatlar<br />
Kral suyu Metaller, Oksitler, Karbonatlar, Sülfürler, Fosfatlar<br />
H 2 SO 4<br />
HClO 4<br />
Organik bilefliler<br />
Organik bilefliler<br />
HF Silikatlar<br />
NaOH Amfoter oksitler<br />
NH 3<br />
Zn+ H 2 SO 4<br />
Amfoter oksitler<br />
Güç çözünen halojenürler<br />
Komplekslefltiriciler Soy metal bileflikler<br />
(NaCN, KCN)<br />
* Her çözücü so¤uk-s›cak ve seyreltik-deriflik s›ras›na göre denenir. Çözünmeyen numuneler için eritifl<br />
ifllemleri uygulan›r.<br />
Silikatlar, baz› mineral oksitleri ve demir alafl›mlar› gibi normal s›v› reaktiflerde<br />
yavafl çözünen numunelerin analize haz›r hale getirilmesinde ise eritifl denilen teknik<br />
uygulan›r. Bu teknikte numune, eritici olarak kullan›lan madde ile 300-1000 °C<br />
aras›nda tepkimeye sokulur. Bu ifllem için numunenin on kat› kadar eritici madde,<br />
numuneye eklenerek bir kroze içinde yüksek s›cakl›klara ›s›t›l›r ve maddenin çeflitli<br />
çözücülerde kolayl›kla çözünebildi¤i bir eriyik elde edilir. Ancak eritifl ile çözünürlefltirmenin<br />
baz› sak›ncalar› vard›r. Eklenen eritici madde miktar›n›n fazla olmas›<br />
ve yüksek s›cakl›k nedeniyle kullan›lan krozenin neden olabilece¤i kirlilikler,<br />
numunede safs›zl›¤a neden olabilir. Bu durumu önlemek için numuneye do¤rudan<br />
eritifl uygulanmas› yerine, öncelikle çözünebilen k›sm›n s›v› çözücüyle çözünürlefltirilmesi<br />
daha sonra çözünmeden kalan k›sm›na eritifl uygulanmas› tavsiye<br />
edilir. So¤uduktan sonra bu k›s›m da çözülerek ana numune çözeltisine eklenir.<br />
Eritifl yap›l›rken s›çramalar› önlemek için kroze kapa¤› kapat›lmal›d›r ve bu ifllem<br />
s›ras›nda mutlaka koruyucu gözlük tak›lmal›d›r. Sabit bir s›cakl›¤a ayarlanm›fl f›r›-
na krozeyi koymadan önce bek alevinde yavafl bir ön ›s›tma yap›lmal›d›r. Böylece<br />
ani s›cakl›k fark›ndan do¤acak madde s›çramalar› ve kayb› önlenir. Eritifl berrak bir<br />
çözelti k›vam›na gelince ›s›tma sonland›r›l›r ve kroze f›r›ndan al›narak desikatöre<br />
yerlefltirilir. Kroze içindeki kütle yavafl yavafl so¤urken, kat›laflma bafllamadan hemen<br />
önce, kendi etraf›nda döndürülerek numunenin kroze çeperlerinde ince bir<br />
tabaka halinde kat›laflmas› sa¤lan›r. Oda s›cakl›¤›na gelen kroze dikkatlice çözücü<br />
ile y›kanarak çözünürlefltirme ifllemi tamamlan›r.<br />
Eritifl iflleminde eritici madde olarak en çok alkali metal bileflikleri kullan›l›r.<br />
Asidik yap›daki numuneler için sodyum karbonat, kalsiyum karbonat, sodyum<br />
hidroksit, potasyum hidroksit ve potasyum peroksit gibi bazik özellik tafl›yan eriticiler,<br />
bazik yap›daki numuneler için ise potasyum pirosülfat, florürler ve borik asit<br />
gibi asidik özellik tafl›yan eriticiler kullan›l›r. Çeflitli n›umunelerin eritifli için gerekli<br />
bilgiler Çizelge 1.2’de verilmifltir.<br />
Eritici Madde Eritifl için Kullan›lan<br />
Kroze<br />
Filiz ve alafl›m tayinleri ve eritifl ile ilgili daha ayr›nt›l› bilgiyi Turgut K Gündüz’ün ‹ T A P Kantitatif<br />
Analiz Laboratuvar Kitab› (Ankara: Gazi Büro Kitabevi, 1999)’ndan bulabilirsiniz.<br />
Silisyum içerdi¤i bilinen bir toprak numunesini analize nas›l haz›rlars›n›z? TELEV‹ZYON<br />
SIRA S‹ZDE<br />
YARI M‹KRO N‹TEL ANAL‹Z<br />
1. Ünite - Analitik Kimya Laboratuvar›na Girifl<br />
Parçalanarak Çözünen<br />
Numune Yap›s›<br />
Na 2 CO 3 Pt Silikat ve silisyum,<br />
Alumina,<br />
Az çözünen fosfat ve sülfat içeren numuneler<br />
Çizelge 1.2<br />
Eritifl Türleri<br />
Na2CO3 + KNO3 + Pt<br />
Yükseltgen bir ortam gerektiren S, As, Sb, Cr,<br />
KClO3 , veya Na2O2 gibi yükseltgenler<br />
(Na2O2 ile kullan›lmaz) v.b. içeren numuneler<br />
Ni içeren numuneler<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SIRA S‹ZDE<br />
NaOH veya KOH Au, Ag, Ni Silikat, silisyum karbür ve baz› mineralleri içeren<br />
numuneler<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Na2O2 Fe, Ni Sülfür içeren numuneler, Fe, Ni, Cr, Mo,W, Li<br />
içeren ve asitte çözünmeyen<br />
SORU<br />
alafl›mlar; Cr, Sn,<br />
Zr mineralleri<br />
SORU<br />
K2S2O7 Pt, porselen Az çözünür oksitler ve oksit içeren numuneler<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
B2O3 Pt Alkali metallerin tayin edilece¤i, silikat ve<br />
CaCO3 + NH4Cl Ni<br />
oksitlerin parçalanmas› için asidik eriticidir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Eriticinin ›s›t›lmas› ile CaO ve CaCl2 kar›fl›m›<br />
oluflur; alkali metallerin tayini için silikatlar›n<br />
SIRA S‹ZDE<br />
parçalanmas›nda kullan›l›r.<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Do¤ada bulunan ya da yapay olarak üretilen maddelerin içeri¤inin ne oldu¤u her<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
‹NTERNET<br />
zaman önemli bir problem olmufltur. Bu problemi çözmede en önemli rolü ise<br />
‹NTERNET<br />
maddeleri oluflturan bilefliklerin farkl› fiziksel ve kimyasal özellikler SORU tafl›mas› üstlenmifltir.<br />
Kimyac›lar bu özelliklerden yararlanarak sistematik analiz metotlar›n› olufl-<br />
SORU<br />
turmufllard›r. Maddelerin organik ya da inorganik olmas›na göre bu metotlar farkl›-<br />
D‹KKAT<br />
l›k göstermektedir. Analitik kimya laboratuvarlar›nda daha çok inorganik maddeleri<br />
oluflturan katyon ve anyonlar›n sistematik analizleri gerçeklefltirilmektedir. Bu<br />
Ca<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
2+, Na + gibi pozitif yüklü<br />
iyonlara katyon, Cl- , CO 2-<br />
3<br />
gibi negatif yüklü iyonlara<br />
ise anyon denir.<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
7<br />
TELEV‹ZYON<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P K ‹ T A P<br />
3
8<br />
Elektrolit: Elektrik iletimini<br />
sa¤layabilen maddelere<br />
verilen add›r.<br />
Kolloit: Çaplar› 10 -4 cm’den<br />
daha küçük olan ve çözeltide<br />
as›l› halde bulunan<br />
taneciklerdir.<br />
Resim 1.2<br />
Santrifüj Tüpünde<br />
Çöktürülmüfl<br />
Kurflun Sülfat<br />
(PbSO 4 ) Çökele¤i<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
sistematik metotlar katyonlar›n ve anyonlar›n tek tek ya da grup halinde özel<br />
tepkimeler vermeleri esas›na dayanarak oluflturulmufltur. Anyon ve katyonlar›n sistematik<br />
analizleri 2. ve 3. ünitelerde ayr›nt›l› bir flekilde aç›klanmaktad›r.<br />
Yar›-Mikro Boyutta Nitel Analizde Yap›lan Temel ‹fllemler<br />
Yar›-mikro boyutta yap›lan nitel analizlerde gerçeklefltirilen temel ifllemler;<br />
kar›flt›rma, çöktürme, çökele¤in çözeltiden ayr›lmas›, çökele¤in y›kanmas› ve<br />
aktar›lmas›, çözeltinin ›s›t›lmas› ve buharlaflt›r›lmalar›d›r.<br />
Kar›flt›rma<br />
Bir çok durumda bir kimyasal di¤erinin üzerine eklendi¤inde tepkimenin h›zl› ve<br />
homojen bir flekilde yürüyebilmesi için bagetle iyi bir kar›flt›rma yapmak gerekir.<br />
Çöktürme<br />
‹ki çözeltinin tepkimeye girmesi sonucu ortamda çözünmeyen kat› bir madde olufluyorsa<br />
bu ifllem s›ras›nda oluflan kat›ya çökelek, yap›lan iflleme de çöktürme denir.<br />
Yar›-mikro analizlerde çöktürme ifllemi deney tüplerinde gerçeklefltirilir.<br />
Çöktürme iflleminin yavafl olmas›, elde edilen maddenin daha saf olmas›n› sa¤lar.<br />
Çöktürme çözeltisi bir pipet yard›m› ile ve yavaflça eklenmelidir. Bu arada kap<br />
devaml› kar›flt›r›larak tepkimenin bölgesel olmamas› sa¤lan›r. Bu flekilde elde edilen<br />
çökelek miktar› daha fazla olur. Bu ifllem yüksek ›s›da yap›ld›¤› takdirde kristaller<br />
daha büyük olur. Çöktürme s›ras›nda yap›lan ›s›tma tanecik oluflum h›z›n›<br />
artt›r›r. Bu da süzülmeyi kolaylaflt›r›r.<br />
Çöktürme iflleminde çökmenin tamamlanmas› için yeteri miktarda çöktürücü<br />
kimyasal eklenmeli ancak çöktürücünün afl›r›s›ndan kaç›n›lmal›d›r. Afl›r› ekleme<br />
kompleks oluflumu ile çözünürlü¤ü artt›rabilir.<br />
Çökelek oluflmas› s›ras›nda çözelti ortam›nda NaCl, NH 4 Cl gibi bir elektrolitin<br />
bulunmas› kolloit oluflumunu önler.<br />
Çöktürme iflleminden sonra, çökmenin tam olup olmad›¤›n› anlamak için çözeltiden<br />
bir kaç damla al›narak saat cam›na koyulur ve üzerine çöktürücü kimyasaldan<br />
bir kaç damla eklenir. E¤er çözeltide bir bulanma gözlenirse çökme iflleminin<br />
tamamlanmad›¤› anlafl›l›r. Ana çözeltiye çöktürücü kimyasal eklenmeye devam<br />
edilir. Daha sonra bir süre bekletilerek süzme ifllemine geçilir. Bekletme s›ras›nda<br />
çökelekteki di¤er maddelerin (kirliliklerin) miktar›nda azalma olur. Ayr›ca iri kristaller<br />
oluflarak süzülme ifllemi kolaylafl›r. Baz› maddelerde ise bekletmek sak›ncal›<br />
olabilir ve hemen süzülmesi gerekir.
Çökele¤in Çözeltiden Ayr›lmas›<br />
Bir çökele¤i çözeltisinden ay›rmak için süzme, aktarma (dekantasyon) ve santrifüjleme<br />
yöntemleri kullan›l›r. Yar›-mikro analiz ifllemlerinde çökelek tüplerde<br />
olufltu¤undan süzme yerine aktarma ve santrifüjleme yöntemleri daha çok tercih<br />
edilir. Süzme yöntemleri hakk›nda genifl bilgi gravimetrik analiz uygulamalar›nda<br />
verilecektir.<br />
Aktarma, iri tanecikli çökeleklerin ayr›lmas›nda kullan›lan en basit yoldur.<br />
Çökmenin gerçekleflti¤i kab›n hafifçe yana e¤ilerek çözeltisinin baflka bir tübe<br />
al›nmas›yla yap›l›r. Bu ifllemden sonra tüpte kalan çökelek üzerine y›kama suyu<br />
konarak kar›flt›r›l›r, beklenir ve çözelti tekrar aktar›l›r.<br />
Santrifüjleme merkezkaç kuvvetinden yararlanarak yo¤unluklar› farkl› iki maddeyi<br />
birbirinden ay›rma metodudur. Santrifüj cihazlar› h›zl› bir dönme hareketi ile<br />
yerçekiminden daha etkin bir kuvvet sa¤larlar ve bu kuvvet daha yo¤un olan çökele¤in<br />
santrifüj tüpü ad› verilen özel deney tüplerinin dibinde s›k›flm›fl halde toplanmas›n›<br />
sa¤lar. Bu ifllem sonunda tüp hafifçe e¤ilerek çökele¤in üzerinde kalan<br />
çözelti bir damlal›k yard›m›yla al›n›r. Bu ifllem s›ras›nda oldukça dikkatli olunmal›<br />
ve çökele¤e zarar verilmemelidir. Santrifüjleme ifllemi s›ras›nda dikkat edilmesi gereken<br />
baz› noktalar vard›r. Örne¤in kullan›lan tüpler ayn› boyutta olmal›d›r. Santrifüje<br />
yerlefltirilen tüpün tam karfl›s›na eflit hacimde çözelti içeren baflka bir tüp<br />
yerlefltirilerek denge sa¤lanmal›d›r (Resim 1.3). Santrifüj tüpleri a¤z›na kadar doldurulmamal›d›r<br />
ve santrifüj çal›fl›rken elle müdahalede bulunulmamal›d›r.<br />
a<br />
1. Ünite - Analitik Kimya Laboratuvar›na Girifl<br />
Santrifüj Aletine Tüplerin a) Do¤ru b) Yanl›fl Yerleflimi<br />
Çökele¤in Y›kanmas›<br />
Bir çökelek çözeltisinden ayr›ld›ktan sonra üstünde bir miktar bu çözeltiden kalan<br />
istenmeyen kirlilikler tutunmufl olabilir. Bu nedenle hangi ay›rma yöntemi uygulan›rsa<br />
uygulans›n çökele¤in mutlaka en az iki kere y›kanmas› gerekir. Y›kama suyu<br />
olarak seçilecek çözeltinin, çökele¤i çözmemesi, çökele¤e tutunmufl kirlilikleri<br />
b<br />
Resim 1.3<br />
9
10<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
çözmesi gerekir. Nitel analizde bu amaç için genellikle saf su kullan›l›r. Santrifüj<br />
tüpündeki bir çökele¤i y›kamak için üzerine bir miktar y›kama suyu eklenir ve bagetle<br />
iyice kar›flt›r›l›r, daha sonra tekrar santrifüj ifllemi uygulanarak y›kama çözeltisi<br />
uzaklaflt›r›l›r. Kolloidal oluflumlar›n, y›kanmas› da zor olaca¤›ndan y›kama çözeltisi<br />
içine bir miktar elektrolit kat›lmal›d›r.<br />
Çökele¤in Aktar›lmas›<br />
Bir çökele¤in bölünerek farkl› tüplere aktar›lmas› ifllemi oldukça zor bir ifllemdir.<br />
Bunun için çökelek ›s›t›larak, nemi mümkün oldu¤u kadar uzaklaflt›r›l›r. Daha sonra<br />
bir spatül yard›m› ile çökele¤in bir k›sm› ç›kar›l›r. Di¤er bir yöntemde ise çökele¤in<br />
üzerine saf su eklenerek kar›flt›r›l›r ve çökelek süspansiyon haline getirilir.<br />
Süspansiyon, bir damlal›k yard›m› ile di¤er tüplere mümkün oldu¤unca homojen<br />
bir flekilde aktar›l›r.<br />
Çözeltinin Is›t›lmas›<br />
Bir tüpteki çözeltiyi ›s›tmak için do¤rudan bek alevine tutmak, s›çrama ve çatlamalara<br />
neden olabilece¤inden su banyolar›n›n kullan›lmas› daha emniyetlidir.<br />
Su banyosunun olmad›¤› durumlarda dörtte üçü su ile doldurulmufl beherler<br />
kullan›labilir.<br />
Buharlaflt›rma<br />
Buharlaflt›rma ifllemi çözeltinin hacmini azaltmak ya da kuru hale getirmek için<br />
yap›l›r. Bu ifllemin su banyosunda yap›lmas› fazla vakit alaca¤›ndan s›v›lar genellikle<br />
porselen kapsüllerde aç›k alev üzerinde buharlaflt›r›l›r. Buharlaflt›rma yap›l›rken<br />
kab›n üzerine uygun çapl› bir saat cam› konularak s›çrama ya da d›flardan<br />
yabanc› madde girme olas›l›¤› engellenmifl olur. S›çraman›n azalt›lmas› için yüksek<br />
›s›dan kaç›n›lmal›d›r. Çözeltinin suyu tamamen buharlaflt›r›lacaksa ifllemin<br />
sonuna do¤ru ›s› iyice azalt›lmal›d›r. Çok az miktardaki s›v›lar için tüplerde yap›lan<br />
buharlaflt›rma ifllemi s›ras›nda tüpü devaml› sallamak ve kaynamaya engel olmak<br />
gerekir.<br />
Bir reaksiyonun SIRA sonunda S‹ZDE iri tanecikli bir çökelek elde etmek için nelere dikkat etmeniz<br />
gerekti¤ini s›ralay›n›z.<br />
N‹CEL ANAL‹Z<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Tam bir analiz iflleminde numunenin hangi bileflenlerden olufltu¤unu belirledik-<br />
SORU<br />
ten sonra s›ra SORU o bileflenlerin hangi miktarlarda bulundu¤unu belirlemeye gelir. Bu<br />
tip analizler oldukça önemlidir ve son derece hassas yap›lmas› gerekir. Örne¤in,<br />
uçak endüstrisinde hafifli¤i nedeniyle genelde alüminyumlu alafl›mlar kullan›l›r<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
ve alafl›mdaki alüminyum yüzdesi 95, bak›r yüzdesi 4, magnezyum yüzdesi 1 olmak<br />
zorundad›r. Alafl›m›n nicel analizinde yap›lacak olan en ufak bir hata geri<br />
SIRA S‹ZDE dönüflü olmayan SIRA S‹ZDE sonuçlara yol açabilir. Yine birçok hastal›¤›n teflhisi vücut s›v›lar›nda<br />
bulunan çeflitli bilefliklerin miktarlar›n›n farkl›laflmas›yla tespit edilmektedir<br />
ve bu miktarlar›n do¤ru bir flekilde belirlenmesi hayati önem tafl›maktad›r. Örne-<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
¤in demirin kanda fazla miktarda ç›kmas› akdeniz anemisi hastal›¤›n›n bir göstergesi<br />
say›labilir.<br />
K ‹ T A P<br />
Nicel analiz, K ‹ T klasik A P ve modern yöntemler olmak üzere ikiye ayr›l›r. Klasik yöntemler<br />
maddenin kütle ve hacim özelliklerine dayanan yöntemlerdir. Maddenin<br />
kütlesine dayal› yap›lan analize gravimetrik, hacmine dayal› yap›lana da volumet-<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
TELEV‹ZYON<br />
4<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
1. Ünite - Analitik Kimya Laboratuvar›na Girifl<br />
rik analiz denir. Bu iki metot da kullan›lan tekni¤e göre kendi içlerinde çeflitli<br />
gruplara ayr›l›r. Gravimetrik analiz, çöktürme ve uçucu hale getirme metotlar› olmak<br />
üzere iki çeflittir. Volumetrik yöntemler ise kullan›lan tepkime türüne göre<br />
dörde ayr›l›r. Bunlar<br />
• Nötralleflme titrasyonlar›,<br />
• Çöktürme titrasyonlar›,<br />
• Kompleks oluflum titrasyonlar›,<br />
• Yükseltgenme-indirgenme (redoks) titrasyonlar›d›r.<br />
Bahsedilen bu metotlara ait deneysel uygulamalar ayr› ayr› ünitelerde incelenecektir.<br />
Gravimetrik ve volumetrik analizlerin her ikisi de günümüzde halen bafl vurulan<br />
yöntemlerdir.<br />
Modern yöntemlere enstrümantal veya aletli analiz yöntemleri de denilmekte<br />
olup, 1930 y›l›ndan sonra h›zl› olarak geliflmeye bafllam›flt›r. Bu yöntemler, maddenin<br />
›fl›k absorbsiyonu ve emisyonu, elektrik, magnetik, radyoaktiflik gibi özelliklerine<br />
dayanmaktad›r ve bu konuda gelifltirilmifl çok çeflitli cihazlar vard›r. Enstrümantal<br />
analiz klasik analize göre daha hassas, daha kesin ve daha az zaman al›c›<br />
olmakla beraber, analizlerin yap›lmas› ve sonuçlar›n›n de¤erlendirilmesi bak›m›ndan<br />
uzman analitik kimyac›lara ihtiyaç gösterir.<br />
Gravimetrik ve volumetrik türde yap›lacak klasik analizlere bafllamadan önce<br />
kütle ve hacim ölçümleri gibi baz› temel ifllemleri nas›l gerçeklefltirece¤inize dair<br />
bilgi edinmeniz gerekmektedir. Tart›m ve süzme gibi ifllemler için ayr›nt›l› bilgiyi<br />
Ünite 4’te, hacim ölçümü için gerekli cam malzemeler, temizlikleri, hacim okuma,<br />
titrasyon gibi ifllemler için ayr›nt›l› bilgiyi ise Ünite 5’te bulabilirsiniz.<br />
Klasik nicel analiz sonuçlar›n›n oldukça hassas belirlenmesi gerekti¤ini belirtmifltik.<br />
Nicel analiz s›ras›nda oluflabilecek hata kaynaklar›n› bilirsek, önlemlerini<br />
almak ve çal›flmalar›m›zda daha dikkatli davranmak mümkün olabilir. Nicel analiz<br />
s›ras›nda oluflabilecek hata kaynaklar›n› afla¤›daki gibi s›ralayabiliriz:<br />
• Kullan›lan alet ve kimyasallardan gelen hatalar (volumetrik kaplar›n hatal›<br />
ayarlanmas›, kimyasallarda mevcut olan safs›zl›klar vb.)<br />
• Çal›flma hatalar› (Is›tma s›ras›nda oluflan s›çramalar, maddelerin aktar›m› s›ras›nda<br />
oluflan kay›plar, tam çöktürme yap›lamamas›, tart›m kurallar›na<br />
uyulmamas›, kullan›lan kaplardaki kirlilik vb.)<br />
• Kiflisel hatalar (analizcinin dikkatsizli¤i, bilgisizli¤i ve göz kusuru gibi fiziksel<br />
bozukluklar›)<br />
• Yöntem hatalar› (Tepkimenin tamamlanmamas›, çökele¤in ›s›tma s›ras›nda<br />
bozunmas› veya y›kama s›ras›nda çözünmesi vb.)<br />
Do¤ru yöntemin seçilmesi ve titiz bir çal›flma ile bu hatalar en aza indirgenebilir.<br />
Bir kireç tafl›nda kalsiyum tayinini titrimetrik olarak gerçeklefltiriyor SIRA ve S‹ZDE sonuçlar› yüzde<br />
CaO olarak buluyorsunuz. Ancak ayn› numunenin ardarda dört analizi sonucunda elde etti¤iniz<br />
de¤erler s›ras›yla %26, %31, %28 ve %22 olarak ç›k›yor. Yöntemle ilgili bir hata ol-<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
mad›¤›na kesin olarak eminseniz, analiz sonuçlar›ndaki bu tutars›zl›¤›n kaynaklar› neler<br />
olabilir, aç›klay›n›z.<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
11<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
5<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P K ‹ T A P
12<br />
Resim 1.4<br />
Laboratuvarlarda<br />
Kullan›lan Baz›<br />
Spatül ve Pensler<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARLARINDA<br />
UYULMASI GEREKEN KURALLAR<br />
Bir önceki üniteyi bitirirken hata olas›l›¤›n› azaltmak için dikkatli bir çal›flma gerekti¤ini<br />
söylemifltik. Afla¤›da s›ralanan kurallara uyuldu¤u takdirde, laboratuvar<br />
çal›flmas› kaliteli ve sorunsuz bir flekilde tamamlanabilecektir.<br />
• Çal›flmalarda dikkat ve itina ön planda tutulmal›d›r.<br />
• Laboratuvarda, çal›flma bankolar›n›n üzerinde çanta, palto, h›rka, mont ve<br />
gereksiz malzeme bulunmamal›d›r.<br />
• Laboratuvarda mutlaka laboratuvar önlü¤ü ile çal›fl›lmal›d›r. Laboratuvar<br />
önlü¤ü tercihen yanmayan kumafltan, normal uzunlukta ve uygun bedende<br />
olmal›d›r.<br />
• Uzun saçlar toplanmal›, ya da topuz yap›lmal›d›r. Ayakkab›lar laboratuvarda<br />
çal›flmaya uygun olmal›, burnu aç›k ayakkab› giyilmemelidir.<br />
• Laboratuvarda herhangi bir fley yenilip içilmemeli (özellikle sigara), çal›fl›rken<br />
eller yüze sürülmemeli, a¤za herhangi bir fley al›nmamal›d›r.<br />
• Kullan›ld›ktan sonra her bir eflya, alet veya cihaz belli ve yöntemine uygun<br />
biçimde temizlenerek yerlerine kald›r›lmal›d›r.<br />
• At›lacak kat› maddeler at›k madde kaplar›nda toplanmal›d›r. ‹fli bitmifl, içinde<br />
s›v› bulunan beher, erlen ve tüp gibi temizlenecek cam kaplar masa üzerinde<br />
b›rak›lmamal›d›r.<br />
• Su, gaz musluklar› ve elektrik dü¤meleri, çal›fl›lmad›¤› hallerde kapat›lmal›d›r.<br />
• Laboratuvarda baflkalar›n›n da çal›flt›¤› düflünülerek gürültü yap›lmamal›d›r.<br />
Asla flaka yap›lmamal›d›r.<br />
• Kat› haldeki maddeler fliflelerden daima temiz bir spatül veya kafl›kla al›nmal›d›r.<br />
Ayn› spatül temizlenmeden kullan›lmamal›d›r. fiifle kapaklar› hiçbir<br />
zaman alt taraflar› ile masa üzerine konulmamal›d›r. Aksi takdirde, kapak<br />
yabanc› maddelerle kirlenece¤i için tekrar flifleye yerlefltirilince bu yabanc›<br />
maddeler flifle içindeki saf madde veya çözelti ile temas edip, onu bozabilir.
1. Ünite - Analitik Kimya Laboratuvar›na Girifl<br />
• Kimyasal fliflelerinden s›v› ak›t›l›rken etiket taraf› yukar› gelecek flekilde tutulmal›d›r.<br />
Aksi halde fliflenin a¤z›ndan akan damlalar etiketi ve üzerindeki<br />
yaz›y› bozar. fiiflenin a¤z›nda kalan son damlalar›n da fliflenin kendi kapa¤›<br />
ile al›nmas› en uygun flekildir.<br />
• Kimyasal maddeler gelifligüzel birbirine kar›flt›r›lmamal›d›r, çok büyük tehlike<br />
yaratabilir.<br />
• Geçimsiz kimyasal maddeler her zaman ayr› ayr› yerlerde muhafaza edilmelidir.<br />
• fiiflelerin kapak veya t›palar› de¤ifltirilmemelidir. Çözelti fliflelere doldurulurken<br />
dörtte bir kadar k›s›m geniflleme pay› olarak b›rak›l›r.<br />
• Tart›m veya titrasyon sonuçlar› küçük ka¤›tlara yaz›lmamal›d›r. Bu ka¤›tlar<br />
kaybolabilir ve analizin tekrarlanmas› zorunlulu¤u ortaya ç›kabilir<br />
• Etiketsiz bir flifleye veya kaba, kimyasal madde konulmaz. Ayr›ca bofl kaba<br />
kimyasal bir madde koyunca hemen etiketi yap›flt›r›lmal›d›r. Hem sizin hem<br />
arkadafllar›n›z›n çal›flmas›n› kolaylaflt›rmas› için bütün flifleler etiketli olmal›d›r.<br />
Üzerinde etiketi olmayan fliflelerdeki kimyasal maddeler, deneylerin<br />
sa¤l›kl› yürümesi için kesinlikle kullan›lmamal›d›r.<br />
• Laboratuvarda çal›flmalar için özel bir defter tutulmal›d›r. Yap›lan çal›flma ve<br />
gözlemler mutlaka kaydedilmelidir<br />
• Tüp içinde bulunan bir s›v› ›s›t›laca¤› zaman tüp, üst k›s›mdan afla¤›ya do¤ru<br />
yavafl yavafl ›s›t›lmal› ve tüp çok hafif flekilde devaml› sallanmal›d›r. Tüpün<br />
a¤z› kendinize veya yan›n›zda çal›flan kifliye do¤ru tutulmamal› ve yüze<br />
s›çrama tehlikesi nedeniyle asla üzerine e¤ilip yukar›dan afla¤›ya do¤ru<br />
bak›lmamal›d›r. Bu ifllem s›ras›nda mutlaka gözlük tak›lmal›d›r.<br />
• Zehirli ve yak›c› çözeltiler, pipetten a¤›z yolu ile çekilmemelidir. Bu ifllem<br />
için vakum ya da puar kullan›lmal›d›r.<br />
• Genel olarak zehirli olmad›¤› bilinen kimyasal maddeler bile, a¤za al›n›p<br />
tad›na bak›lmamal›d›r.<br />
• Sülfürik asit (H 2 SO 4 ), nitrik asit (HNO 3 ), hidroklorik asit (HCl), hidroflorik<br />
asit (HF) gibi asitlerle brom (Br 2 ), hidrojen sülfür (H 2 S), hidrojen siyanür<br />
(HCN), klor (Cl 2 ) gibi zehirli gazlar içeren maddeler ile çeker ocakta çal›fl›lmal›d›r.<br />
Geçimsiz Kimyasal<br />
Maddeler: Birbirleriyle<br />
tepkimeye girerek fliddetli<br />
patlama ya da yang›na<br />
neden olan ya da zehirli<br />
ürünler oluflturan<br />
kimyasallard›r.<br />
Resim 1.5<br />
Deney Tüpünde<br />
Is›tma ‹flleminin<br />
Yap›lmas›<br />
13
14<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
• Tüm asitler ve alkaliler suland›r›l›rken daima suyun üzerine ve yavafl yavafl<br />
dökülmeli, asla tersi yap›lmamal›d›r.<br />
• Civa herhangi bir flekilde yere dökülürse vakum kayna¤› ya da köpük tipi<br />
sentetik süngerlerle toplanmal›d›r. E¤er toplanmayacak kadar eser miktarda<br />
ise üzerine toz kükürt serpilmeli ve bu yolla sülfür bilefli¤i haline getirilerek<br />
zarars›z hale sokulmal›d›r.<br />
• Kimyasallar tafl›n›rken iki el kullan›lmal›, bir el kapaktan s›k›ca tutarken, di-<br />
¤eri ile fliflenin alt›ndan kavranmal›d›r. Desikatör tafl›n›rken mutlaka kapak<br />
ve ana k›s›m birlikte tutulmal›d›r. Desikatör kapaklar› ara s›ra vazelin ile<br />
ya¤lanmal›d›r.<br />
• Laboratuvar terk edilirken bulafl›klar y›kanmal›, tüm kimyasallar güvenlik alt›na<br />
al›nmal›, gaz musluklar› ana musluktan kapat›lmal›d›r.<br />
• Gözler, hassas terazide tartma gibi ifllemler d›fl›nda daima korunmal›d›r. Emniyet<br />
gözlükleri takmak yararl›d›r. Gözlerin gazlardan dolay› herhangi bir<br />
tahrifline engel olmak için s›k s›k gözleri so¤uk su ile y›kamak veya bol su<br />
ak›tmak gereklidir.<br />
• Çal›flma bittikten sonra eller sabunlu su ve gerekti¤inde antiseptik bir s›v› ile<br />
y›kanmal›d›r.
Özet<br />
A MAÇ<br />
1<br />
A MAÇ<br />
2<br />
Analitik kimya laboratuvarlar›nda gerçeklefltirilen<br />
analiz türlerini tan›mlamak<br />
Analitik kimya laboratuvarlar›nda yap›lan analizleri<br />
iki ana grupta toplayabiliriz:<br />
1. Nitel analiz: Bir numunedeki bileflenleri bulma<br />
(tür tayini)<br />
2. Nicel analiz: Bileflenlerin ba¤›l miktarlar›n›<br />
bulma (miktar tayini)<br />
Bir numune al›rken ve tartarken nelere dikkat<br />
edilmesi gerekti¤ini s›ralamak<br />
Bir analize bafllamadan önce o analizin gerçeklefltirilece¤i<br />
örne¤i do¤ru bir flekilde toplamak ve<br />
miktar›n› belirlemek gerekir. Bu amaçla büyük<br />
miktarlardaki ana numunenin farkl› yerlerinden<br />
numuneler toplanmas› ve homojenlefltirilmesine<br />
dikkat edilmelidir. Yine tart›m ifllemini yaparken<br />
de dikkat edilmesi gereken baz› kurallar vard›r.<br />
• Tart›m oda s›cakl›¤›nda yap›lmal› ve hava<br />
ak›mlar›ndan etkilenmemesi sa¤lanmal›d›r.<br />
• Parmaklar ile tart›lacak numuneye dokunulmamal›<br />
ve numunenin aktar›lmas› için spatül<br />
kullan›lmal›d›r.<br />
• Tart›m yap›lacak kimyasal madde direkt olarak<br />
analitik teraziye yerlefltirilmemelidir. Bunun<br />
yerine tart›m, tart›m fliflesi, tart›m kab› veya uygun<br />
bir ka¤›t ile teraziye yerlefltirilmelidir.<br />
• Terazinin konumu tart›m ifllemi öncesi ve sonras›<br />
kontrol edilmeli, tart›m yaparken el ve<br />
kol yaslanarak terazinin hassas ayar› bozulmamal›d›r.<br />
1. Ünite - Analitik Kimya Laboratuvar›na Girifl<br />
A MAÇ<br />
3<br />
A MAÇ<br />
4<br />
A MAÇ<br />
5<br />
A MAÇ<br />
6<br />
15<br />
Bir analiz için gerekli numune haz›rlama tekniklerini<br />
aç›klamak<br />
Kat› halde gelen numunelerin analizini yapabilmek<br />
için öncelikle onlar› çözelti haline getirmek<br />
gerekir. Bunun için ya çeflitli çözücülerle çözünürlefltirme<br />
ifllemi yap›l›r ya da çözünmeyen türler<br />
için eritifl ifllemi uygulan›r.<br />
Yar›-mikro nitel analizlerde kullan›lan temel ifllemleri<br />
uygulamak<br />
• Kar›flt›rma<br />
• Çöktürme<br />
• Çökele¤in çözeltiden ayr›lmas›<br />
• Çökele¤in y›kanmas›<br />
• Çökele¤in aktar›lmas›<br />
• Çözeltinin ›s›t›lmas›<br />
• Buharlaflt›rma<br />
Nicel analizin önemini aç›klamak<br />
Nicel analizde, bir numunede bulunan bileflenlerin<br />
ba¤›l miktarlar› tayin edilir. Endüstri, sa¤l›k<br />
ve krimonoloji gibi birçok alanda oldukça s›k yap›lan<br />
analizlerdendir. Bu nedenle nicel analizde<br />
oldukça hassas çal›fl›lmal› ve oluflabilecek hata<br />
kaynaklar›ndan kaç›n›lmal›d›r.<br />
Laboratuvarlarda dikkat edilmesi gereken kurallar›<br />
s›ralamak<br />
Laboratuvarda çal›fl›rken dikkat edilmesi gereken<br />
kurallara uyuldu¤unda hata kaynaklar› en<br />
aza indirgenmifl olur. Bu kurallar ünitenin sonunda<br />
s›ralanm›flt›r.
16<br />
Kendimizi S›nayal›m<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
1. Afla¤›dakilerden hangisi nitel ve nicel analizin birlikte<br />
yer ald›¤› bir analize örnektir?<br />
a. ‹drarda ürik asit tayini<br />
b. Nehir suyu analizi<br />
c. Havada bulunan SO 2 miktar›n›n belirlenmesi<br />
d. Etkili bir gübreleme yap›labilmesi için bir tar›m<br />
arazisindeki elementlerin belirlenmesi<br />
e. Undaki protein miktar›n›n belirlenmesi<br />
2. Afla¤›dakilerden hangisi bir kimyasal analize bafllarken<br />
yap›lmas› gerekenlerden biri de¤ildir?<br />
a. Temsili numunelerin al›nmas›<br />
b. Numunenin tart›lmas›<br />
c. Numunenin çözünürlefltirilmesi<br />
d. Tekrar örneklerinin haz›rlanmas›<br />
e. Numunelerin yak›lmas›<br />
3. 0,005 g’l›k numune ile gerçeklefltirilen bir analiz afla-<br />
¤›dakilerden hangisi ile adland›r›labilir?<br />
a. Makro analiz<br />
b. Yar›-mikro analiz<br />
c. Mikro analiz<br />
d. Ultra-mikro analiz<br />
e. Sub-mikro analiz<br />
4. Afla¤›dakilerden hangisi tart›m esnas›nda oluflabilecek<br />
hata kaynaklar›ndan biridir?<br />
a. Tart›m iflleminin oda s›cakl›¤›nda yap›lmas›<br />
b. Örne¤in aktar›lmas› için spatül veya temiz bir<br />
ka¤›t kullan›lmas›<br />
c. Tart›m yap›lacak kimyasal›n do¤rudan analitik<br />
teraziye yerlefltirilmesi<br />
d. Terazinin konumunun tart›m ifllemi öncesi ve<br />
sonras› kontrol edilmesi<br />
e. Tart›m esnas›nda terazinin yan kapaklar›n›n kapal›<br />
tutulmas›<br />
5. Afla¤›daki maddelerden hangisi için çözünürlefltirme<br />
ifllemi uygulanmal›d›r?<br />
a. Akarsudan al›nm›fl numune<br />
b. Deterjan<br />
c. Metal alafl›m<br />
d. Tuz<br />
e. Meyve suyu<br />
6. Afla¤›da verilen çözücü-çözünen çiftlerinden hangisinde<br />
çözünme esnas›nda bir kimyasal tepkime meydana<br />
gelmektedir?<br />
a. Alkol-polar organik bileflikler<br />
b. Eter-polar organik bileflikler<br />
c. Hidrokarbonlar-polar olmayan organik bileflikler<br />
d. Aromatikler-polar organik bileflikler<br />
e. Kral suyu-karbonatlar<br />
7. Afla¤›daki maddelerden hangisi asidik özellik tafl›yan<br />
örneklerin eritifli için kullan›lamaz?<br />
a. Sodyum karbonat<br />
b. Kalsiyum karbonat<br />
c. Potasyum peroksit<br />
d. Kalsiyum florür<br />
e. Potasyum hidroksit<br />
8. Afla¤›dakilerden hangisi yar›-mikro nitel analiz esnas›nda<br />
kullan›lan temel ifllemlerden biri de¤ildir?<br />
a. Çöktürme<br />
b. Çökele¤in çözeltiden ayr›lmas›<br />
c. Çökele¤in y›kanmas›<br />
d. Çökele¤in aktar›lmas›<br />
e. Çökele¤in yak›lmas›<br />
9. Afla¤›daki ifadelerden hangisi santrifüj ifllemini tan›mlamaktad›r?<br />
a. Merkezkaç kuvvetinden yararlanarak yo¤unluklar›<br />
farkl› iki maddeyi birbirinden ay›rma<br />
yöntemidir.<br />
b. Merkezkaç kuvvetinden yararlanarak kütleleri<br />
farkl› iki maddeyi birbirinden ay›rma yöntemidir.<br />
c. Yerçekimi kuvvetinden yararlanarak hacimleri<br />
farkl› iki maddeyi birbirinden ay›rma yöntemidir.<br />
d. Yerçekimi kuvvetinden yararlanarak iki maddeyi<br />
birbirinden ay›rma yöntemidir.<br />
e. Merkezkaç kuvvetinden yararlanarak s›v› kar›fl›mlar›n›n<br />
ayr›lmas›d›r.<br />
10. Afla¤›dakilerden hangisi klasik nicel analizde oluflabilecek<br />
bir hata kayna¤› de¤ildir?<br />
a. Kullan›lan reaktiflerin safs›zl›k içermesi<br />
b. Analiz yapan kiflinin renk körü olmas›<br />
c. Çökele¤in y›kama esnas›nda çözünmesi<br />
d. Kullan›lan araç ve gerecin ayarl› olmas›<br />
e. Çökele¤in yakma esnas›nda bozunmas›
“<br />
Yaflam›n ‹çinden<br />
Sürücülerde Alkol Testi<br />
Trafik kazalar›n›n büyük bir k›sm› sarhofl sürücülerden<br />
kaynaklanmaktad›r. Bu nedenle pek çok polis arac›nda<br />
ve flehir koruma araçlar›nda nefes analiz kitleri<br />
bulunmaktad›r. Bu nefes analizörleri, sarhofl oldu¤undan<br />
flüphelenilen sürücülerin kanlar›ndaki alkol düzeylerinin<br />
tahmin edilmesi amac›yla kullan›l›r. Bunun yan›nda<br />
sarhofl gibi görünmeyen sürücülerin bile kan alkol<br />
düzeyleri normal s›n›rlar›n üstünde olabilir. Otoyollarda<br />
kan numunelerinin al›nmas› pratik olarak imkans›z<br />
olmas›na karfl›n araflt›rmalar nefesdeki etanol miktar›<br />
ile kandaki deriflimi aras›nda bir iliflki oldu¤unu göstermifltir.<br />
Pek çok topluluk flimdi yasal s›n›r olarak %<br />
0.08’ i belirlemifllerdir (Bu 100 mL kanda 0.08 g etanol<br />
bulunabilece¤i anlam›na gelmektedir). Gerçekten de<br />
uzmanlar bir kiflinin araç kullanma yetene¤inin % 0.05<br />
etanol seviyesinde bozulaca¤›n› belirtmifllerdir.<br />
Nefes analiz testlerini gerçeklefltirebilmek için pek çok<br />
analitik cihaz bulunmaktad›r. Bunlardan birinde tafl›nabilir<br />
infrared spektrofotometre kullan›l›rken di¤erinde<br />
bir yak›t hücresi kullan›lmaktad›r. En yayg›n, plastik ve<br />
cam tüpler ile baz› genel kimyasal maddeler kullan›lmaktad›r.<br />
Bu nefes analiz yönteminde, test yap›lan kifli<br />
nefesini, içinde sülfirik asit (H 2 SO 4 ), potasyum dikromat<br />
(K 2 CrO 7 ), su ve gümüfl nitrat (AgNO 3 ) bulunan bir<br />
tüp boyunca üfler. Nefes içinde bulunan alkolün yükseltgenmesi<br />
sonucunda dikromat iyonlar› (Cr 2 O 7 2- ),<br />
krom(III) iyonlar›na indirgenir. Bunun sonucunda da<br />
çözeltinin renginde portakaldan yeflile bir de¤iflim meydana<br />
gelir. Fotosel içeren bir elektriksel araç çözeltinin<br />
rengini standart çözelti rengi ile k›yaslayarak alkol miktar›n›<br />
belirler. Bu test çabuk ve tekrarlanabilir bir flekilde<br />
bir kiflinin nefesindeki alkol miktar›n›n belirlenmesini<br />
sa¤lar. Buradan yola ç›k›larak da kan alkol seviyesi<br />
belirlenir. Kimyasal bir test kullan›lmas› kiflisel olarak<br />
ay›kl›k görüflünün verilmesini önler ve mahkeme sürecinde<br />
güvenilir bir delil oluflturur. Bu test e¤itim görmüfl<br />
güvenlik güçleri taraf›ndan h›zl› bir flekilde kolayca<br />
uygulanabilir fakat cihaz›n kalibrasyonunu ve do¤ruluk<br />
testlerini adli kimyac›lar yapar.<br />
Kaynak: http://www.chemistryetxplained.com/Fe-<br />
Ge/Forensic-Chemistry.html Eriflim Tarihi: 27/02/09<br />
1. Ünite - Analitik Kimya Laboratuvar›na Girifl<br />
”<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›<br />
17<br />
1. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Genel Bilgi” bölümünü<br />
tekrar gözden geçiriniz.<br />
2. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Genel Bilgi” bölümünü<br />
tekrar gözden geçiriniz.<br />
3. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Genel Bilgi” bölümünü<br />
tekrar gözden geçiriniz.<br />
4. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Numune Alma ve Tartma”<br />
bölümünü tekrar gözden geçiriniz<br />
5. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Numunelerin Çözünmesi<br />
ve Çözünürlefltirilmesi” bölümünü tekrar<br />
gözden geçiriniz<br />
6. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Numunelerin Çözünmesi<br />
ve Çözünürlefltirilmesi” bölümünü tekrar<br />
gözden geçiriniz.<br />
7. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Numunelerin Çözünmesi<br />
ve Çözünürlefltirilmesi” bölümünü tekrar<br />
gözden geçiriniz.<br />
8. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Yar›-mikro Nitel Analiz”<br />
bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
9. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Yar›-mikro Nitel Analiz”<br />
bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
10. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Nicel Analiz” bölümünü<br />
tekrar gözden geçiriniz.
18<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› Yararlan›lan Kaynaklar<br />
S›ra Sizde 1<br />
Burada numune havuz suyu, analit klorür, yap›lacak<br />
analiz ise nicel analizdir.<br />
S›ra Sizde 2<br />
Numune al›rken ya akarsuyun farkl› yerlerinden (debisi<br />
yüksek ve az olan ya da kirlenmenin yüksek ve az oldu¤u<br />
yerlerden) numune alarak birlefltirilmeli, ya da<br />
analizler bölge bölge gerçeklefltirilmelidir.<br />
S›ra Sizde 3<br />
Silisyum içeren toprak numunesi al›n›r ve öncelikle tart›l›r,<br />
daha sonra çözünürlefltirilebilmesi için eritifl ifllemi<br />
uygulan›r. Eritifl iflleminde Na 2 CO 3 eritici madde olarak<br />
kullan›l›r ve ifllem Pt krozede gerçeklefltirilir.<br />
S›ra Sizde 4<br />
Çöktürücü kimyasal yavafl eklenmeli, devaml› bir kar›flt›rma<br />
ifllemi yap›lmal› ve gerekiyorsa çözelti ›s›t›lmal›d›r.<br />
S›ra Sizde 5<br />
Kullan›lan alet ve kimyasallardan gelen hatalar, çal›flma<br />
s›ras›nda oluflan hatalar, deneyi yapandan kaynaklanan<br />
kiflisel hatalar bu sonuçlara yol açm›fl olabilir.<br />
Atefl, S., Özyörük, G., Salih, B. (1991). Analitik Kimya<br />
Laboratuvar› Nicel Analiz Uygulamalar›. Ankara:<br />
Hacettepe <strong>Üniversitesi</strong>, Mühendislik Fakültesi.<br />
Gündüz, T. (1999). Yar›-Mikro Kalitatif Analiz.<br />
Ankara: Gazi Büro Kitabevi.<br />
Gündüz, T. (1999). Kantitatif Analiz Laboratuvar<br />
Kitab›. Ankara: Gazi Büro Kitabevi.<br />
Somer, G., Türker, A.R., Hasdemir, E., fiendil, O., fiansal,<br />
Ü., Karacan, M.S., Arslan, H., Tunçeli, A. (1997).<br />
Kalitatif Analiz. Ankara: Gazi <strong>Üniversitesi</strong> Kimya<br />
Bölümü.
2ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARI<br />
Amaçlar›m›z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;<br />
Katyonlar›n oluflumlar› ve özelliklerini tan›mlayabilecek ve grup reaktifleri<br />
ile oluflturduklar› çökeleklerin çözünürlük farklar›na göre katyonlar› s›n›fland›rabilecek,<br />
I. grup katyonlar›n sistematik analizlerini yapabilecek,<br />
II. grup katyonlar›n sistematik analizlerini yapabilecek,<br />
III. grup katyonlar›n sistematik analizlerini yapabilecek,<br />
IV. grup katyonlar›n sistematik analizlerini yapabilecek,<br />
V. grup katyonlar›n sistematik analizlerini yapabilecek,<br />
bilgi ve beceriler kazanabileceksiniz.<br />
Anahtar Kavramlar<br />
• Nitel analiz<br />
• Katyon<br />
• Sistematik Analiz<br />
‹çerik Haritas›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›<br />
Katyonlar›n<br />
Sistematik Analizi<br />
• Grup Reaktifi<br />
• Ön Deneme<br />
• G‹R‹fi<br />
• I. GRUP KATYONLAR<br />
• II. GRUP KATYONLAR<br />
• III. GRUP KATYONLAR<br />
• IV. GRUP KATYONLAR<br />
• V. GRUP KATYONLAR
G‹R‹fi<br />
Bir elementin en d›fl orbitaline de¤erlik orbitali ve buradaki elektronlara da de-<br />
¤erlik elektronlar› ad› verilir. Bu elektronlar çekirdekten en uzak pozisyonda olduklar›ndan<br />
çekirde¤in bu elektronlar› çekim gücü daha azd›r ve kopar›lmas› daha<br />
kolayd›r. Bir elementin elektron eksikli¤i (elektron kaybetmesi) “+”, elektron<br />
fazlal›¤› (elektron almas›) ise “-” de¤erlik ile ifade edilir. Yan›na yaz›lan say›sal de-<br />
¤er de kaç tane elektron eksikli¤i veya fazlal›¤› oldu¤unu gösterir. Örne¤in, “2+”<br />
iki elektron eksikli¤ini, “3-” üç elektron fazlal›¤›n› gösterir. + de¤erlikli iyonlar katyon,<br />
- de¤erlikli iyonlar ise anyon olarak adland›r›l›r.<br />
Anorganik tuzlar›n büyük bir k›sm› su içerisinde iyonlar›na (katyon ve anyon)<br />
ayr›flarak çözünürler. Örne¤in; sodyum klorür (sofra tuzu), su içerisinde çözündü-<br />
¤ünde Na + katyonu ile Cl - anyonu oluflmaktad›r:<br />
NaCl + H 2 O → Na + + Cl -<br />
Katyonlar›n Sistematik<br />
Analizi<br />
Baz› organik bileflikler de çözündüklerinde iyonik hale dönüflebilir. Genel olarak<br />
elektron eksikli¤i olan organik iyona “karbokatyon”, elektron fazlal›¤› olan<br />
organik iyona ise “karbanyon” ad› verilir.<br />
Bir baflka katyon oluflturma yöntemi, metallerin elektrokimyasal olarak gerilim veya<br />
ak›m kontrol edilerek yükseltgenmeleridir:<br />
Cu → Cu + + veya Cu → Cu2+ e<br />
+ 2 e<br />
Kitab›m›z›n bu bölümünde, sulu çözeltilerde tamamen iyonik karakterli tepkimeler<br />
sonucunda oluflan anorganik katyonlar›n nitel analizleri anlat›lacakt›r.<br />
Anorganik katyonlar, klasik (yafl) ve aletli (modern) analiz yöntemleriyle belirlenebilir.<br />
Klasik yöntem ile yap›lan katyon analizleri s›ras›nda belirgin bir fiziksel<br />
de¤iflimin olmas› gerekmektedir. Bu de¤iflim genellikle: (a) Bir çökelek oluflumu,<br />
(b) Asidik, bazik veya nötral bir gaz ç›k›fl›, (c) Çözeltideki renk de¤iflimi ve (d) Faz<br />
fark› oluflumu olarak özetlenebilir.<br />
Saf haldeki maddelerin nitel analizi kar›fl›mlara göre çok daha kolay olmaktad›r.<br />
Kar›fl›mdaki bileflen say›s› artt›kça analiz daha karmafl›k hale gelebilir. Katyonlar›n<br />
bulundu¤u bir kar›fl›m›n bir flema yard›m›yla sistematik analizi Frensenius’un<br />
1840 y›l›nda yay›mlad›¤› “Qualitative Analysis” adl› kitapta gerçeklefltirilmifltir.<br />
Frensenius taraf›ndan önerilen ve daha sonra modifiye edilerek gelifltirilen flema,<br />
De¤erlik orbitali: Bir<br />
elementin en d›fl orbitalidir.<br />
De¤erlik elektronlar›:<br />
De¤erlik orbitalinde yer alan<br />
elektronlard›r.<br />
Karbokatyon, yap›s›nda<br />
elektron eksikli¤i olan<br />
organik iyona (katyona)<br />
verilen isimdir.<br />
Karbanyon, yap›s›nda<br />
elektron fazlal›¤› olan<br />
organik iyona (anyona)<br />
verilen isimdir.
22<br />
Grup reaktifi: Bir grup<br />
katyonu (veya anyonu)<br />
çöktürmek için kullan›lan<br />
maddelere verilen genel bir<br />
isimdir.<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
bilinen tüm katyonlar›n analizini de¤il sadece en s›k rastlanan katyonlar›n nitel<br />
analizine yöneliktir. Yaklafl›k 20 katyon için sistematik analiz flemas› haz›rlanm›fl<br />
ve baflar›yla uygulanm›flt›r. Ay›rma ve tan›mlama aflamas›nda kimyasal olarak benzer<br />
davran›flta bulunan katyonlar ayn› grup içerisinde yer al›r. Bir katyonun çökebilmesi<br />
için uygun bir karfl› anyon içeren reaktif ile tepkimeye girmesi gerekir. Bu<br />
reaktife grup reaktifi denir. Tepkime sonucunda oluflan çökele¤in çözünürlü¤ünün<br />
mümkün oldu¤unca az olmas› yani çöktükten sonra ayn› ortamda çözünmemesi<br />
istenir. Genel grupland›rma, katyonlar›n klorür (Cl - ), sülfür (S 2- ), hidroksit<br />
(OH - ), karbonat (CO 3 2- ) ve fosfat (PO4 3- ) gibi 4 farkl› reaktifle oluflturduklar› tuzlar›n<br />
çözünürlük de¤erlerinin farkl› olmas› esas›na dayan›r. Yukar›daki reaktifler<br />
ile çöktürülemeyen baz› katyonlar farkl› bir grupta yer al›r. Sodyum (Na + ), potasyum<br />
(K + ) ve amonyum (NH 4 + ) katyonlar›n› içeren bu gruba genel olarak “çözünen<br />
grup” ad› verilir. Bunlar›n belirli bir grup reaktifi olmay›p kendilerine özgü<br />
tepkimeler ile analizleri gerçeklefltirilir.<br />
Hemen hemen her bir katyon için yüksek seçicilik gösteren reaktiflerin sentezlenmesi<br />
ve aletli analiz yöntemlerindeki teknolojik geliflmeler sistematik katyon<br />
analizlerinin yerini alm›flt›r. Bunun yan›nda kimya e¤itiminin temel yap›tafllar›ndan<br />
biri olan laboratuvar e¤itiminde el becerisinin kazand›r›lmas›, pratik düflüncenin<br />
gelifltirilmesi ve kimyasal tepkimelerin öneminin kavran›lmas› aç›s›ndan katyonlar›n<br />
sistematik analizi laboratuvarlar›n vazgeçilmezidir. Ay›rma (grup reaktifi ile<br />
çöktürme vb.), saflaflt›rma (çökele¤in y›kanmas› vb.) ve tan›mlama (katyonlar›n<br />
teflhisi vb.) gibi 3 önemli ifllem bu analizlerde kullan›lmaktad›r. Yap›lan bu ifllemler<br />
kimya endüstrisinin birçok alan›nda uygulanmaktad›r.<br />
Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Farkl› gruplardan katyonlar› içeren kar›fl›k çözeltilerin nitel analizine bafllamadan<br />
önce her bir katyon grubu ayr› ayr› çal›fl›larak dikkat edilmesi gereken noktalar laboratuvar<br />
defterine kaydedilir. Bu tür çal›flmalara “ön deneme” ad› verilir. Gruplarda<br />
her bir katyon önce grup reaktifleriyle daha sonra di¤er reaktiflerle tepkimeye<br />
sokularak gerçekleflen fiziksel de¤iflmeler not edilir. Bu bilgiler I-V grup katyonlar›n›<br />
içeren çözeltilerin analizlerinde oldukça önemlidir.<br />
Her bir grup katyon için ön denemeler yap›ld›ktan sonra katyonlar›n sistematik<br />
analizlerine geçilebilir. Sistematik analizlerde verilen çözelti homojen olabildi¤i<br />
gibi çökelek de içerebilir. Analizlere bafllamadan önce yap›lacak olan temel ifllem<br />
çözeltiyi iyice kar›flt›rmakt›r. Özellikle bafllang›ç çözeltisinde çözünmeden kalan<br />
kat› var ise bunun tamamen kar›flt›r›ld›¤›ndan emin olunmal›d›r. Deneylerde verilen<br />
çözeltinin tamam› kullan›lmay›p, hata yap›lma ihtimaline karfl› birkaç mililitresi<br />
saklanmal›d›r. Al›nan çözelti I-V grup katyonlar›n›n tamam›n› veya bir k›sm›n›<br />
içerebilir. Ayn› gruptaki katyonlar çözünürlük çarp›m› (K çç ) gibi baz› benzer kimyasal<br />
özelliklere sahiptirler. Bir katyon grubunun di¤er gruplardan tam olarak ayr›labilmesi,<br />
gruptaki katyonlar›n grup reaktifi ile yapt›¤› bilefliklerin çözünürlük<br />
çarp›m de¤erlerine ba¤l›d›r. Katyon üzerine grup reaktifi eklendi¤inde herhangi<br />
bir çökelek elde edilip edilemeyece¤ini katyon ve anyonun ortamdaki deriflimleri<br />
belirler. Yani her reaktif ekleme ile çökelek oluflmayabilir. Analiz ortam›nda katyon<br />
ile eklenen reaktifin molar deriflimleri çarp›m› çözünürlük çarp›m› de¤erinden<br />
büyük ise çökelme gerçekleflir.<br />
[Katyon][Anyon] ≥ K çç
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Sistematik katyon analizinde, çözelti üzerine öncelikle I. Grup katyon reaktifi<br />
olan seyreltik HCl eklenerek katyonlar›n klorürleri fleklinde çökmesi sa¤lan›r. Santrifüj<br />
cihaz› yard›m›yla çökelek tüpün dibinde, çözelti ise üst k›s›mda kal›r. Çözelti bir<br />
damlal›k yard›m›yla baflka bir santrifüj tüpüne al›n›r. Bu ifllem sonucunda I. grup katyonlar<br />
çökelek, II-V grup katyonlar ise çözelti ortam›nda birbirlerinden ayr›l›rlar. Çökelek<br />
üzerinden I. grup katyonlar için saflaflt›rma ve teflhis ifllemleri gerçeklefltirilir.<br />
II-V grup katyonlar›n› içerdi¤inden flüphelenilen çözelti üzerine II. grup katyonlar›<br />
çöktürmek için grup reaktifi eklenir ve sistematik analize bu flekilde devam edilir.<br />
Grup<br />
Ad›<br />
I. Grup<br />
Katyonlar<br />
II. Grup Katyonlar<br />
III. Grup Katyonlar<br />
IV. Grup Katyonlar<br />
V. Grup<br />
Katyonlar<br />
Grup Reaktifi Katyonlar Çökelek Formülü<br />
ve Rengi<br />
Seyreltik HCl<br />
çözeltisi<br />
Asidik ortamda S 2-<br />
çözeltisi<br />
Bazik ortamda S 2-<br />
çözeltisi<br />
1.YÖNTEM<br />
Zay›f bazik<br />
ortamda (NH4 ) 2CO3 çözeltisi<br />
2.YÖNTEM<br />
Bazik ortamda<br />
(NH 4 ) 2 HPO 4<br />
çözeltisi<br />
Belirli bir çöktürücü<br />
reaktifi yoktur<br />
Ag +<br />
Pb 2+<br />
Hg 2 2+<br />
II A II B<br />
Hg 2+<br />
Cu 2+ As 3+<br />
Cd 2+ Sb 3+<br />
Pb 2+ Sn 2+<br />
Bi 3+<br />
III A III B<br />
Al 3+ Ni 2+<br />
Cr 3+ Mn 2+<br />
Zn 2+ Co 2+<br />
Ba 2+<br />
Ca 2+<br />
Sr 2+<br />
Mg 2+<br />
Ba 2+<br />
Ca 2+<br />
Sr 2+<br />
Mg 2+<br />
Na +<br />
K +<br />
NH 4 +<br />
Fe 3+<br />
AgCl (beyaz)<br />
PbCl2 (beyaz)<br />
Hg2Cl2 (beyaz)<br />
HgS (siyah),<br />
CuS (siyah)<br />
CdS (sar›)<br />
PbS (siyah)<br />
Bi2S3 (kahve-siyah)<br />
As2S3 (sar›)<br />
Sb2S3 (turuncu)<br />
SnS (kahverengi)<br />
Al(OH) 3 (beyaz)<br />
Cr(OH) 3 (yeflil)<br />
ZnS (beyaz)<br />
NiS (siyah)<br />
MnS (aç›k pembe)<br />
CoS (siyah)<br />
FeS (siyah)<br />
BaCO3 (beyaz)<br />
CaCO3 (beyaz)<br />
SrCO3 (beyaz)<br />
MgCO3 (beyaz)<br />
Ba3 (PO4 ) 2 (beyaz)<br />
Ca3 (PO4 ) 2 (beyaz)<br />
Sr3 (PO4 ) 2 (beyaz)<br />
MgNH4PO4 .6H2O (beyaz)<br />
‹lk dört grupta<br />
çökmeyen katyonlar<br />
Ay›rt Edici Özellikler<br />
Klorür tuzlar› so¤uk<br />
seyreltik HCl<br />
çözeltisinde<br />
çözünmezler<br />
Sülfür tuzlar›<br />
seyreltik HCl<br />
çözeltisinde<br />
çözünmezler<br />
Hidroksitler, NH4Cl' lü<br />
ortamda NH3 çözeltisi<br />
ile çökerler<br />
Sülfürler, NH4Cl ve<br />
seyreltik NH3 çözeltisi<br />
ile çökerler<br />
Karbonatlar, seyreltik<br />
NH3' lü ortamda<br />
(NH4 ) 2CO3 çözeltisi ile<br />
çökerler<br />
Fosfatlar, deriflik NH3' lü<br />
ortamda (NH4 ) 2 HPO4 çözeltisi ile çökerler<br />
Katyonlar›n sistematik analizleri için yap›lan grupland›rmalarda genel SIRA olarak S‹ZDE hangi grup<br />
reaktifleri kullan›l›r?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Çizelge 2.1<br />
I-V Grup Katyon<br />
Analiz fiemas›<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
23<br />
Kaynak:<br />
Bekaro¤lu, Ö.<br />
(1988). Kalitatif<br />
Analizde Deneysel<br />
‹fllemler, ‹stanbul,<br />
‹TÜ Vakf› Matbaa<br />
Teknisyenleri<br />
Bas›mevi<br />
1<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M
24<br />
Disproporsiyon: Ayn›<br />
iyonlardan biri<br />
yükseltgenirken di¤erinin<br />
indirgenmesine denir.<br />
Çizelge 2.2<br />
I. grup katyon klorürlerinin<br />
oda s›cakl›¤›nda<br />
çözünürlük<br />
çarp›m ve çözünürlük<br />
de¤erleri<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
I.GRUP KATYONLAR<br />
Sistematik katyon analizinin birinci grubunu, sulu çözeltilerinde Ag + , Hg 2 2+ , Pb 2+<br />
katyonlar› halinde bulunan gümüfl (I), civa (I) ve kurflun (II) oluflturur. Bu katyonlar<br />
periyodik tablonun farkl› grup ve periyotlar›nda bulunmakla birlikte bunlar›n<br />
ortak kimyasal özelli¤i, klorür iyonu ile suda çözünmeyen çökelek oluflturmalar›d›r.<br />
Böylece I. grup katyonlar seyreltik asidik ortamda klorürleri halinde çöktürülerek<br />
di¤er katyon gruplar›ndan ayr›l›rlar.<br />
Civa (I) katyonunu di¤er katyonlardan ay›ran özel bir durumu vard›r. Bu katyon<br />
sulu çözeltilerinde tek bafl›na karars›z oldu¤undan dolay› dimerik yap›<br />
(Hg + :Hg + ) gösterir. Hg 2 2+ iyonu, sadece düflük pH’larda kararl› olup yüksek pH’larda<br />
disproporsiyona u¤rar. Yani ayn› cins iyonlardan biri yükseltgenirken di¤eri<br />
indirgenir.<br />
Hg 2 2+ + 2 OH - ? Hg + HgO + H 2 O<br />
I. grup katyonlar, seyreltik hidroklorik asitli ortamda çözünürlü¤ü çok az olan<br />
beyaz renkli klorür bileflikleri halinde çökerler. Bu klorür bileflikleri gümüfl klorür<br />
(AgCl), kurflun klorür (PbCl 2 ) ve civa klorürdür (Hg 2 Cl 2 ). AgCl, PbCl 2 ve Hg 2 Cl 2<br />
tuzlar› suda, nitrik ve seyreltik sülfürik asitte çözünmezler. Bu tuzlar›n Çizelge<br />
2.2’de verilen çözünürlük çarp›m de¤erlerine bak›ld›¤›nda, gümüfl (I) ve civa (I)<br />
iyonlar›n›n tam çöktürülebilece¤i, ancak kurflun (II) iyonunun tam olarak çöktürülmesinin<br />
mümkün olmayaca¤› görülür. Bu nedenle kurflun (II) iyonunun bir k›sm›<br />
klorürleri fleklinde çökmeyip çözelti ortam›nda kalarak ikinci gruba geçer ve ikinci<br />
grup katyonlar› ile birlikte kurflun sülfür fleklinde ayr›lmas› sa¤lan›r.<br />
Bileflikler<br />
I. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Gümüfl (I) ‹yonu (Ag + )<br />
a) HCl (grup reaktifi)<br />
2-3 damla Ag + (0,1 M AgNO 3 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 1<br />
damla 0,1 M HCl çözeltisi eklenir. Oluflan çökelek santrifüjlenerek çözeltiden ayr›l›r.<br />
Çözelti k›sm› at›ld›ktan sonra çökelek ikiye ayr›l›r (bu ifllem için Ünite 1’e tekrar<br />
göz at›n›z). Çökele¤in bir k›sm›na afl›r› miktarda HCl ilave edilir. Di¤er k›sm› ise<br />
s›cak su banyosunda bekletilir.<br />
Ag + + Cl - ? AgCl<br />
AgCl + Cl - ? [AgCl 2 ] -<br />
K çç<br />
(Çözünürlük çarp›m›)<br />
Çözünürlük<br />
(g L -1 ) (mol L -1 )<br />
PbCl 2 1,7 x 10 -5 4,5 1,6 x 10 -2<br />
AgCl 1,8 x 10 -10 1,9 x 10 -3 1,3 x 10 -5<br />
Hg 2 Cl 2 1,1 x 10 -18 3,1 x 10 -4 6,5 x 10 -7
) NH 3<br />
2-3 damla Ag + (0,1 M AgNO 3 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 1<br />
damla 0,1 M HCl çözeltisi eklenir. Oluflan çökelek santrifüjlenerek çözeltiden ayr›l›r<br />
ve üzerine 4-5 damla 3 M NH 3 eklenir.<br />
AgCl + 2 NH 3 ? [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl -<br />
Civa (I) ‹yonu (Hg 2 2+ )<br />
a) HCl (grup reaktifi)<br />
2-3 damla Hg 2 2+ (0,05 M Hg2 (NO 3 ) 2 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek<br />
üzerine 1 damla 0,1 M HCl çözeltisi eklenir. Oluflan beyaz Hg 2 Cl 2 çökele¤i santrifüjlenerek<br />
çözeltiden ayr›l›r. Çözelti k›sm› at›ld›ktan sonra çökelek ikiye ayr›l›r. Çökele¤in<br />
bir k›sm›n›n s›cak suda di¤er k›sm›n›n ise s›cak kral suyunda (1 hacim<br />
HNO 3 + 3 hacim deriflik HCl) çözünürlü¤ü incelenir.<br />
Hg 2 2+ + 2Cl - ? Hg 2 Cl 2<br />
3Hg 2 Cl 2 + 4NO 3 - + 16H + ? 6Hg 2+ + 4NO + 3Cl 2 + 8H 2 O<br />
b) NH 3<br />
2-3 damla Hg 2 2+ çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 1 damla 0,1 M<br />
HCl çözeltisi eklenir. Oluflan Hg 2 Cl 2 çökele¤i santrifüjlenerek çözeltiden ayr›l›r ve<br />
üzerine 2 damla 3 M NH 3 eklenir. Tepkime sonucu oluflan çökelek santrifüjlenerek<br />
ayr›l›r ve kral suyundaki çözünürlü¤ü araflt›r›l›r.<br />
Hg 2 Cl 2 + 2NH 3 ? Hg(NH 2 )Cl + Hg + NH 4 + + Cl -<br />
Hg 2 Cl 2 + 2NH 3 + H 2 O ? Hg 2 O + 2NH 4 + + 2Cl -<br />
c) SnCl 2<br />
1-2 damla Hg 2 2+ çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 1-2 damla 0,1<br />
M SnCl 2 çözeltisi eklenir.<br />
Hg 2 2+ + SnCl2 + 2HCl ? 2Hg + SnCl 4 + 2H +<br />
Kurflun (II) ‹yonu (Pb 2+ )<br />
a) HCl (grup reaktifi)<br />
2-3 damla Pb 2+ (0,1 M Pb(NO 3 ) 2 veya 0,1 M Pb(CH 3 COO) 2 ) çözeltisi yaklafl›k<br />
0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine 1 damla 3 M HCl çözeltisi eklenir. Oluflan beyaz<br />
PbCl 2 çökele¤i birkaç dakika ›s›t›l›r ve tekrar so¤utulur.<br />
Pb 2+ + 2Cl - ? PbCl 2<br />
PbCl 2 çökele¤ine afl›r› miktarda HCl çözeltisi eklenir. Daha sonra ayn› çözelti<br />
saf su ile seyreltilerek çözünmesi sa¤lan›r. Oluflan çözelti saf su ile seyreltilerek<br />
kurflun klorürün tekrar çökmesi sa¤lan›r.<br />
PbCl 2 + Cl - ? [PbCl 3 ] -<br />
PbCl 2 + 2Cl - ? [PbCl 4 ] 2-<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
25
26<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
b) CrO 4 2-<br />
2-3 damla Pb 2+ çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine 2-3 damla 0,1<br />
M CrO 4 2- çözeltisi eklenir. Oluflan sar› renkli PbCrO4 çökele¤i santrifüjlenerek çözeltiden<br />
ayr›l›r. Çözelti k›sm› at›ld›ktan sonra çökelek ikiye ayr›l›r. Çökele¤in bir<br />
k›sm›na 1-2 damla 6 M NaOH, di¤er k›sm›na da 1-2 damla 6 M HNO 3 eklenerek<br />
çözünürlükleri incelenir.<br />
Pb 2+ + CrO 4 2- ? PbCrO 4<br />
PbCrO 4 +4OH - ? PbO 2 2- + CrO4 2- + 2H2 O<br />
2PbCrO 4 + 2 H + ? Pb 2+ + Cr 2 O 7 2- + H2 O<br />
I. Grup Katyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›<br />
‹fllem 1. I. Grup Katyonlar›n Çöktürülmesi: Analizi yap›lacak olan çözelti I, II, III, IV ve V.<br />
Grup katyonlar›n hepsini içerebilir (NOT 1). 50 damla analiz çözeltisi bir santrifüj tüpüne al›n›r,<br />
üzerine 4 damla 3 M HCl çözeltisi ilave edilir (NOT 2) ve baget ile kar›flt›r›ld›ktan sonra<br />
santrifüjlenir. Çökmenin tam olup olmad›¤›n› anlamak için üstteki çözeltiye 1 damla 3 M HCl eklenir.<br />
Bir çökelek oluflmas› durumunda tekrar santrifüjlenir. Çözelti, çökele¤e zarar vermeden<br />
bir damlal›k yard›m›yla al›n›rak bir santrifüj tüpüne boflalt›l›r (II-V grup katyonlar›n›n analizleri<br />
için saklan›r). Çökelek, 1 damla 3 M HCl içeren 10 damla so¤uk su ile y›kan›r ve tekrar<br />
santrifüjlenir (NOT 3). Y›kama suyu at›l›r.<br />
‹fllem 2. PbCl 2 ’nin Ayr›lmas›: HCl çözeltisi eklenmesiyle elde edilen beyaz çökelek PbCl 2 ,<br />
AgCl ve Hg 2 Cl 2 içerebilir. PbCl 2 ’nin çözünmesi için çökelek üzerine 6-7 damla s›cak su ilave edilir,<br />
kar›flt›r›larak 3-4 dakika s›cak su banyosunda bekletilir ve hemen santrifüjlenir. Çözelti s›cakken<br />
(so¤umufl ise çökelek sars›lmadan ›s›t›l›r) bir tüpe al›n›r (NOT 4). Çökelek tekrar s›cak su<br />
ile y›kan›r, santrifüjlenir ve iki çözelti birlefltirilirek Pb 2+ iyonlar›n›n analizi için kullan›l›r.<br />
Çökelekte PbCl 2 olup olmad›¤›n› anlamak için çökelek s›cak su ile y›kan›r. Y›kama suyundan al›nan<br />
1 damla çözelti 1 M K 2 CrO 4 ile muamele edilir. Sar› bir çökelek gözlenirse y›kama ifllemine<br />
çökelek oluflmay›ncaya kadar devam edilir.<br />
Çökelek AgCl ve Hg 2 Cl 2 içerebilir. Çökelek, içerisinde bulanabilecek<br />
kurflun klorür kal›nt›lar›n› uzaklaflt›rmak için s›cak su<br />
ile 2 defa y›kan›r ve santrifüjlenerek y›kama sular› at›l›r. Çökele¤e<br />
5 damla deriflik NH 3 ilave edilir (NOT 5), kar›flt›r›l›r ve<br />
santrifüjlenir.<br />
Çökelek Hg, HgNH 2 Cl veya<br />
Hg 2 O içerebilir. Bu kar›fl›m›n<br />
siyah rengi C‹VA (I) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
Çözelti Ag(NH 3 ) 2 + içerebilir.<br />
Çözelti üzerine asidik olana kadar<br />
damla damla 3 M HNO 3 ilave<br />
edilir (NOT 6). Beyaz renkli<br />
çökelek GÜMÜfi (I) ‹YO-<br />
NU varl›¤›n› gösterir.<br />
Çözelti Pb 2+ iyonlar›n› içerebilir.<br />
Çözelti üzerine 4 damla<br />
1 M K 2 CrO 4 ilave edilir. Sar›<br />
çökelek KURfiUN (II)<br />
‹YONU varl›¤›n› gösterir.
I. Grup Katyonlar›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1. I-V grup katyonlar›n sistematik analizinin yap›lmas› için al›nan çözelti baz›<br />
durumlarda homojen olmay›p çökelek de içerebilir. Çözelti içerisinde<br />
beyaz bir çökelek olabilir. Bu çökelek, I. grup katyonlar›n›n az çözünen<br />
klorür tuzlar›ndan veya antimon ve bizmutun oksiklorürlerinden kaynaklan›yor<br />
olabilir. Çökele¤in hangi iyonlara ait oldu¤unu anlamak için; çökelekten<br />
al›nan bir parça üzerine 1 damla deriflik HCl ilave edilir ve s›cak<br />
su banyosunda ›s›t›l›r. I. grup katyon klorürleri çözünmezken antimon ve<br />
bizmutun oksiklorürleri çözünerek çözelti faz›na geçerler.<br />
BiOCl + 2H 3 O + ? Bi 3+ + Cl - + 3H 2 O<br />
Not 2. Eklenen fazla miktardaki Cl - iyonu AgCl’nin tam çökmesini sa¤lamakla<br />
birlikte oluflan AgCl ile tepkimeye girerek suda çözünebilen bir kompleks<br />
oluflturur. Fakat bunun yan›nda afl›r› HCl eklenmesi antimon ve bizmut<br />
oksiklorürlerinin oluflumunu yukar›daki tepkimeye göre engeller. I.grup<br />
katyonlar›n sa¤l›kl› analizleri için çökme tamamland›ktan sonra afl›r› HCl<br />
reaktifi eklenmesinden kaç›n›lmal›d›r.<br />
AgCl + Cl - ? AgCl 2 -<br />
PbCl 2 + 2Cl - ? PbCl 4 2-<br />
Not 3. Kurflun klorürün s›cak suda çözünürlü¤ünün artt›¤› so¤uk suda ise tekrar<br />
çöktü¤ü düflünüldü¤ünde, kurflun iyonlar›nda herhangi bir kay›p olmamas›<br />
için çökelek so¤uk su ile y›kan›r. Ayr›ca ortak iyon etkisi ile kurflun klorürün<br />
çözünürlü¤ünü azaltmak için çökelek HCl içeren su ile y›kan›r.<br />
Not 4. Kurflun klorürün tekrar çökmemesi için ay›rma iflleminde çözeltinin s›cak<br />
olmas›na dikkat edilir. Çözeltiyi aktarmak için kullan›lacak olan santrifüj<br />
tüpü s›cak su banyosunda önceden ›s›t›lmal›d›r.<br />
Not 5. AgCl, amonyak (NH 3 ) ile diamin kompleksi oluflturarak çözünürken<br />
Hg 2 Cl 2 ise civa (II) amino klorür ve metalik civaya dönüflür.<br />
AgCl + 2 NH 3 ? [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl -<br />
Hg 2 Cl 2 + 2NH 3 ? Hg(NH 2 )Cl + Hg + NH 4 + + Cl -<br />
Burada çökelek üzerine eklenecek olan NH 3 miktar› önemlidir. Özellikle<br />
civa (I) iyonunun NH 3 ile gerçeklefltirdi¤i tepkime sonucunda siyah renkli<br />
bir çökelek oluflur. Yeterince NH 3 eklenmedi¤inde, NH 3 sadece Hg 2 Cl 2<br />
ile tepkimeye girer ve AgCl çözünmeden ortamda kal›r. Bunu önlemek<br />
için NH 3 eklenmesi ard arda iki kez yap›lmal›d›r.<br />
E¤er NH 3 çözeltisi çökelekte uzun süre bekletilirse, çözünen gümüfl kompleksi<br />
metalik civa ile afla¤›daki gibi yer de¤ifltirme tepkimesine girer:<br />
2 Hg + 2 Ag(NH 3 ) 2 + ? Hg 2 2+ + 2 Ag + 4 NH3<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Bu tepkimede görüldü¤ü gibi gümüfl iyonu metalik gümüfle dönüflmüfltür.<br />
Metalik gümüflü tekrar geri kazanmak için kral suyu ile y›kayarak AgCl<br />
fleklinde çökmesi sa¤lan›r. Çökelek süzülür, y›kan›r ve son olarak NH 3 ve<br />
HNO 3 ile gümüfl aramas› gerçeklefltirilir.<br />
27
28<br />
fiekil 2.1<br />
1. Grup<br />
Katyonlar›n<br />
Sistematik<br />
Analizini<br />
Gösteren Ak›m<br />
fiemas›<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
2<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Not 6. Ag(NH 3 ) 2 + kompleksinin AgCl fleklinde çökebilmesi için ortam›n asidik<br />
olmas› gerekmektedir. Yeterince asidik olmayan çözeltilerde gümüfl iyonu<br />
olmas›na ra¤men beyaz renkli çökelek elde edilemez. Çözeltinin asidik<br />
olup olmad›¤› turnusol ka¤›d› ile kontrol edilir.<br />
Katyonlar›n sistematik analizlerini gerçeklefltirirken ifllemlerde kolayl›k olmas›<br />
aç›s›ndan gruplara ait analizin aflamalar›n› k›saca gösteren ak›m flemalar› çizilir.<br />
Örne¤in, I. grup katyonlara ait ak›m flemas› fiekil 2.1’ deki gibi gösterilebilir.<br />
Pb2+ ve Ag + SIRA içerdi¤inden S‹ZDE flüphelenilen bir çözeltiden bu katyonlar›n birbirlerinden ayr›larak<br />
tan›nmalar› için yap›lmas› gereken ifllemleri bir ak›m flemas› çizerek üzerinde gösteriniz.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
II. GRUP KATYONLAR<br />
II. grup katyonlar Cu2+ , Hg2+ , Cd2+ , Pb2+ , Bi3+ , As3+ , Sb3+ ve Sn2+ iyonlar›ndan<br />
oluflmaktad›r. Bu grup katyonlar›n ortak kimyasal özelli¤i, asidik ortamda (0,3 M<br />
HCl) sülfür (S2- SORU<br />
SORU<br />
) iyonu ile suda çözünmeyen renkli çökelek vermeleridir. III. grup<br />
D‹KKAT<br />
katyonlar› da D‹KKAT sülfürleri fleklinde çöktürülmektedir, ancak buradaki en önemli fark<br />
ortam›n pH de¤eridir. III. grup katyonlar bazik ortamda bir tampon kullan›larak<br />
çöktürülür. Her iki gruptaki metal sülfürlerin çözünürlükleri birbirinden çok farkl›<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P K ‹ T A P
oldu¤u için iki grubu birbirinden ay›rmak mümkündür. II. ve III. grup katyonlar›n<br />
sülfürlerinin çözünürlük çarp›mlar› Çizelge 2.3.’de verilmifltir.<br />
II. Grup Katyon Sülfürleri III. Grup Katyon Sülfürleri<br />
Formül K çç Formül K çç<br />
HgS 1,6 x10 -52 ZnS 1,2 x10 -23<br />
CuS 6,0 x10 -36 CoS 5,0 x10 -22<br />
Bi 2 S 3 1,0 x10 -97 NiS 3,0 x10 -21<br />
PbS 7,0 x10 -28 FeS 6,0 x10 -18<br />
CdS 2,0 x10 -28 MnS 5,1 x10 -15<br />
Sb 2 S 3<br />
1,7 x10 -93<br />
SnS 1,2 x10 -27<br />
As 2 S 3<br />
II. grup katyonlarda grup reaktifi olarak tiyoasetamid kullan›l›r. Tiyoasetamitin<br />
so¤uk ve nötral çözeltisi kararl›d›r. Is›t›ld›¤›nda H 2 S vermeye bafllar ve bu da çözeltideki<br />
katyonlarla tepkimeye girerek çökelek oluflmas›na neden olur. H 2 S oluflum<br />
h›z›, katyonla çökelek verme h›z›ndan daha küçük oldu¤u için çökelek daha<br />
homojen, daha saf, daha büyük ve daha kolay santrifüjlenebilir özelliktedir.<br />
Tiyoasetamitin hidroliz denklemleri afla¤›da verilmektedir. Hidrolizlenme h›z›<br />
asidik ve bazik çözeltilerde, nötral çözeltiye göre daha h›zl›d›r.<br />
Nötral çözeltide:<br />
CH 3 CSNH 2 + 2H 2 O ? CH 3 COO - + NH 4 + + H2 S<br />
Asidik çözeltide:<br />
CH 3 CSNH 2 + H 2 O ? CH 3 CONH 2 + H 2 S<br />
Bazik çözeltide:<br />
CH 3 CSNH 2 + 3OH - ? CH 3 COO - + NH 3 + S 2- + H 2 O<br />
Kurflun (II) iyonu I. grupta tam olarak çöktürülemedi¤i için II. grupta D‹KKAT da ortaya ç›kar. Bunun<br />
nedeni PbCl2 ’nin çözünürlü¤ünün PbS’ye göre daha büyük olmas›d›r.<br />
SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
I. grupta incelenen civa, +1 de¤erli Hg 2+<br />
2 iyonudur. II. grupta ise +2 de¤erlikli Hg2+ D‹KKAT iyonu<br />
incelenmektedir ve herhangi bir kar›flma söz konusu de¤ildir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
SIRA S‹ZDE<br />
II. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Civa (II) ‹yonu (Hg 2+ )<br />
Bilinmiyor (fakat çok küçük)<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SORU<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ K ‹ T A P <br />
a) S2- 1-2 damla Hg 2+ (0,1 M civa (II) nitrat) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek<br />
üzerine 1-2 damla 0,1 M tiyoasetamit çözeltisi eklenir. Kar›fl›m su banyosunda 4-5<br />
dakika ›s›t›l›r. Oluflan siyah HgS çökele¤i santrifüjlenerek çözeltiden ayr›l›r ve kral<br />
suyunda çözünürlü¤ü test edilir1 TELEV‹ZYON<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
K ‹ T A P<br />
.<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET<br />
29<br />
Çizelge 2.3<br />
II. ve III. Grup<br />
Katyonlar›n<br />
Sülfürlerinin<br />
Çözünürlük Çarp›m<br />
Sabitleri<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SORU<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
D‹KKAT<br />
SORU<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
30<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Hg 2+ + S 2- ? HgS<br />
3HgS + 2HNO 3 + 6HCl + 6Cl - ? 3S + 2NO + 4H 2 O + 3[HgCl 4 ] 2-<br />
(1) Elde edilen HgS çökele¤i asitlere ve bazlara karfl› dayan›kl› olmakla birlikte<br />
s›cak kral suyunda çözünür.<br />
b) SnCl 2<br />
1-2 damla Hg 2+ (0,1 M civa (II) nitrat) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek<br />
üzerine damla damla kalay(II) klorür çözeltisi eklenir 2 .<br />
2Hg 2+ + SnCl 2 ? Sn 4+ + Hg 2 Cl 2<br />
Hg 2 Cl 2 + SnCl 2 ? 2Hg + SnCl 4<br />
(2) Önce beyaz sonra gri-siyah renkli çökelek oluflur.<br />
Kurflun (II) ‹yonu (Pb 2+ )<br />
Kurflun (II) iyonu ile ilgili ön denemeler I. grup katyonlar bölümünde verilmifltir.<br />
Bizmut (III) ‹yonu (Bi 3+ )<br />
a) S 2-<br />
2-3 damla Bi 3+ çözeltisi (0,1 M bizmut (III) nitrat) çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye<br />
seyreltilerek üzerine 3-4 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir. Çökelek su banyosunda<br />
5 dakika ›s›t›l›r, üzerine 3 M HNO 3 ilave edilerek tekrar ›s›t›l›r.<br />
2Bi 3+ + 3S 2- ? Bi 2 S 3<br />
Bi 2 S 3 + 2NO 3 - + 8H + ? 2Bi 3+ + 3S + 4H 2 O + 2 NO (g)<br />
b) Sodyum stannit (NaHSnO 2 )<br />
Süzgeç ka¤›d›na bir damla Bi 3+ çözeltisi damlat›l›r, üzerine 1 damla 1 M NaOH<br />
çözeltisi ve 1 damla yeni haz›rlanm›fl sodyum stannit çözeltisi (2 damla 0,1 M SnCl 2<br />
üzerine oluflan çökelek çözünene kadar 6 M NaOH) eklenir.<br />
Bi 3+ + 3OH - ? BiOOH + H 2 O<br />
2BiOOH + 3HSnO 2 - + 3OH - + 5H2 O ? 2Bi + 3Sn(OH) 6 2-<br />
Bak›r (II) ‹yonu (Cu 2+ )<br />
a) S 2-<br />
1-2 damla Cu 2+ çözeltisi (0,1 M CuSO 4 ) çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek<br />
üzerine 3-4 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir.<br />
Cu 2+ + S 2- ? CuS<br />
b) K 4 [Fe(CN) 6 ]<br />
1-2 damla Cu 2+ çözeltisi çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine 1-2<br />
damla 0,1 M potasyumferrosiyanür çözeltisi eklenir. Çökelek iki k›sma ayr›l›r. Birine<br />
0,1 M HCl, di¤erine 0,1 M NH 3 ilave edilir.<br />
2 Cu 2+ + K 4 [Fe(CN) 6 ] ? Cu 2 [Fe(CN) 6 ] + 4 K +
Kadmiyum (II) ‹yonu (Cd 2+ )<br />
a) S 2-<br />
2-3 damla Cd 2+ çözeltisi (0,1 M Cd(NO 3 ) 2 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek<br />
üzerine 1-2 damla 3 M HCl ve 1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir ve su banyosunda<br />
5 dakika ›s›t›l›r. Daha sonra üzerine 3 M HNO 3 ilave edilerek ›s›tma ifllemi tekrarlan›r.<br />
Çökelek ikiye ayr›l›r. Birinci k›sma 1 M H 2 SO 4 , ikincisine 2 M HNO 3 eklenir.<br />
Cd 2+ + S 2- ? CdS<br />
CdS + 2H + + SO 4 2- ? Cd 2+ + SO 4 2- + H2 S<br />
3CdS + 8H + + 2NO 3 - ? 3Cd 2+ + 3S + 2NO + 4H 2 O<br />
Kalay (II) ‹yonu (Sn 2+ )<br />
a) S 2-<br />
1-2 damla Sn 2+ çözeltisi (0,1 M SnCl 2 ) 0,3 M HCl ile 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine<br />
1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir ve su banyosunda 5 dakika ›s›t›l›r.<br />
Sn 2+ + S 2- ? SnS<br />
b) HgCl 2<br />
2-3 damla Sn 2+ çözeltisi 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine 1-2 damla 0,1 M HgCl 2<br />
çözeltisi eklenir. Çökele¤in üzerine 4-5 damla SnCl 2 ilave edilir ve ›s›t›l›r.<br />
Sn 2+ + 2HgCl 2 ? Sn 4+ + Hg 2 Cl 2 + 2Cl -<br />
Hg 2 Cl 2 + Sn 2+ ? Sn 4+ + 2Hg + 2Cl -<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
II. Grup Katyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›<br />
‹fllem 3. II. Grup Katyonlar›n Çöktürülmesi: I. grup katyonlar›ndan ayr›lan çözelti, II-V grup<br />
katyonlar›n› içerebilir. I. grup katyonlar›n›n ayr›lmas›ndan sonra elde edilen çözeltinin 1 mL’si üzerine<br />
2 damla 3 M HNO 3 (Not 1) ilave edilir ve s›cak su banyosunda 3 dak. ›s›t›l›r. Hafifçe bazik olana<br />
kadar 3 M NH 3 ve daha sonra asidik olana kadar damla damla 3 M HCl ilave edilir (Not 2). Çözelti<br />
bir behere al›narak 1 mL kalana kadar buharlaflt›r›l›r ve bir tüpe al›n›r. 2 damla der. HCl ve 5 damla<br />
tiyoasetemit ilave edilir. S›cak su banyosunda 5 dk. ›s›t›l›r (Not 3). Üzerine 1 mL dam›t›k su ve<br />
çökme tamamlanana kadar damla damla tiyoasetamit eklenir. S›cak su banyosunda tekrar 5 dak. ›s›t›l›r,<br />
(Not 4) (Not 5) santrifüjlenir. Çözelti ve çökelek birbirinden ayr›l›r.<br />
Çözelti: III-V grup katyonlar›n› içerebilir. Çözelti<br />
kaynat›larak H 2 S uçurulur (Not 6) ve III-V grup<br />
katyon analizi için saklan›r.<br />
Çökelek: II. grup katyonlar›n sülfürlerini içerir.<br />
Bu sülfürler, CuS (siyah), HgS (siyah), PbS (siyah),<br />
CdS (sar›), Bi 2 S 3 (kahverengi-siyah), As 2 S 3 (sar›),<br />
Sb 2 S 3 (turuncu-k›rm›z›) ve SnS (kahverengi) olabilir.<br />
Bütün bu sülfürlerin kar›fl›m› siyah renkli olabilir.<br />
Çökelek ifllem 4’e göre analizlenir.<br />
‹fllem 4. II A ve II B Gruplar›n›n Ayr›lmas›: ‹fllem 3’den elde edilen sülfür çökelekleri 1 damla<br />
tiyoasetemit ve 1 damla doymufl NH 4 Cl içeren 10 damla su ile y›kan›r (Not 7). Santrifüjlenir ve y›kama<br />
suyu at›l›r. Çökele¤e 8 damla 3 M KOH ilave edilir ve s›cak su banyosunda kar›flt›r›larak 3 dk.<br />
Is›t›l›r. Santrifüjlenerek çökelek ve çözelti birbirinden ayr›l›r. Bu çökele¤e tekrar 8 damla 3 M KOH<br />
eklenir. Santrifüjlenir ve her iki çözelti birlefltirilir.<br />
Çökelek: HgS, CuS, Bi 2 S 3 , CdS, PbS gibi II A grubu<br />
sülfürlerini ve az miktarda elementel sülfür içerebilir<br />
(Not 8). Çökelek ifllem 5’e göre analizlenir.<br />
Çözelti: Arsenik, antimon ve kalay›n çözünebilir<br />
kompleks iyonlar›n› içerebilir (II B grup katyonlar›).<br />
Süzüntü ifllem 6’ya göre analizlenir.<br />
31
32<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
II. Grup Katyonlar›n Çöktürülmesi ve Alt Gruplar›n<br />
Ayr›lmas›na Ait Notlar<br />
Not 1. 3 M HNO 3 ilavesiyle kalay (II) iyonlar› kalay (IV) iyonlar›na yükseltgenir.<br />
Bu tepkime gerçekleflmez ise kalay tayin edilemez. Çünkü SnS, 3 M<br />
KOH’de çözünmezken, SnS 2 çözünür.<br />
3Sn 2+ + 18Cl - + 8H + + 2NO 3 - ? 3SnCl 6 2- + 2NO + 4H2 O<br />
Not 2. Çökelek ilk olarak amonyak ile baziklefltirilir. Çünkü amonyak ilave etmeden<br />
do¤rudan do¤ruya HCl ilave edilirse çökelek çözünür. Çözelti bazik<br />
duruma getirilirken çökmeler olabilir, fakat HCl ilavesiyle bunlar›n bir k›sm›<br />
tekrar çözünür. Bu çözünmenin tam olmas› sülfür çöktürmelerinde çok<br />
önemli de¤ildir, ancak HCl’nin fazlas›ndan kaç›n›lmal›d›r.<br />
Not 3. Tiyoasetamit hidroliz olarak H 2 S gaz› meydana getirir.<br />
CH 3 CSNH 2 + 2H 2 O ? CH 3 COO - + NH 4 + + H2 S<br />
CH 3 COO - + H 3 O + ? CH 3 COOH + H 2 O<br />
Ortam›n ›s›t›lmas› ve asidik yap›lmas› ise; arseni¤in sülfür ile çökmesini<br />
sa¤lamak içindir. So¤ukta ve düflük hidronyum iyonu derifliminde arsenik,<br />
suda çözünen AsS 2 - kompleksini verir.<br />
Not 4. Çözelti seyreltilip, asitlendirilerek hidronyum iyonu deriflimi 0,3 M olacak<br />
flekilde ayarlan›r. Bu deriflim II. ve III. grup katyonlar›n›n birbirlerinden<br />
ayr›lmas› için önemlidir. Çözelti yeterince asidik olmad›¤›nda III. grup katyonlar›ndan<br />
çinko, nikel ve kobalt gibi katyonlar da II. grupla birlikte çökerler.<br />
Çözelti fazla asidik oldu¤unda II. gruptan kalay, kurflun ve kadmiyum<br />
gibi katyonlar›n çökmeyip III. gruba kar›flma durumlar› vard›r.<br />
Not 5. Çökele¤in rengi siyah ise civa, bizmut, bak›r ve kurflun iyonlar›ndan birini<br />
veya bu iyonlar›n kar›fl›m›n› içerir. Çok ender durumlarda k›rm›z› HgS<br />
çöker. Sar› çökelek arsenik, kadmiyum ve kalay iyonlar›n› veya üçünü birlikte<br />
içerir. Turuncu çökelek antimon varl›¤›n›, beyazdan siyaha dönüflen<br />
çökelek civa varl›¤›n› gösterir.<br />
Tiyoasetamit ilavesiyle oluflan beyaz süspansiyon, nitrat iyonlar›n›n sülfür<br />
iyonlar›n› elementel kükürde yükseltgemesinden kaynaklan›r. Bu flekilde<br />
bir süspansiyon oluflursa analiz çözeltisinde II. grup katyonlar›n bulunmad›¤›<br />
anlafl›l›r.<br />
Not 6. Bafllang›çta renksiz olan kurflun asetat damlat›lm›fl süzgeç ka¤›d› tüpün<br />
a¤z›na kapat›ld›¤›nda siyaha dönüflür. Bu renk dönüflümü çözeltideki sülfür<br />
iyonunun sülfat iyonuna yükseltgenmesinden (S 2- → SO 4 2- ) kaynaklan›r.<br />
Ortamdaki sülfat iyonlar› ile IV. grup katyonlar› sülfatlar› fleklinde çöker.<br />
E¤er çözeltinin analizi hemen yap›l›rsa yükseltgenme gözlenmez. Çözeltide<br />
II. gruptan baflka katyon yoksa bu ifllem uygulanmaz.<br />
Not 7. Sülfür ve amonyum klorür içeren y›kama suyu, peptitleflmeyi ve kolloidal<br />
da¤›l›m›n oluflmas›n› önlemek için ilave edilir.<br />
Not 8. Kal›c› beyaz çökelek elementel kükürtten, beyaz iken hemen siyaha dönen<br />
çökelek ise civadan kaynaklan›r. Bu da ortamda II. grup katyonlar›n›n<br />
(Hg 2+ hariç) olmad›¤›n› gösterir.
II-A Grubu Katyonlar›n›n Analizi<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
‹fllem 5. IIA Grubu Katyonlar›n›n Ayr›lmas› ve Belirlenmesi Ortamdaki fazla KOH’i<br />
uzaklaflt›rmak için çökelek, 10 damla dam›t›k su ile y›kan›r, santrifüjlenir ve y›kama suyu at›l›r. Çökelek<br />
üzerine 10 damla 3 M HNO 3 (Not 1) ilave edildikten sonra s›cak su banyosunda kar›flt›rarak<br />
3-4 dk. ›s›t›l›r ve santrifüjlenir. E¤er çok miktarda çökelek kal›rsa bu ifllem tekrarlan›r ve çözeltiler<br />
birlefltirilir. Çözeltinin yüzeyinde bulunan serbest kükürt baget yard›m›yla al›n›r ve at›l›r.<br />
Çökelek: Elementel<br />
kükürt, siyah<br />
HgS veya beyaz<br />
Hg(NO 3 ) 2 .<br />
2HgS içerebilir.<br />
Çökelek, 4 damla<br />
kral suyunda<br />
çözülür (Not 2)<br />
ve 10 damla su<br />
ilave edilerek<br />
(Not 3) s›cak su<br />
banyosunda 2<br />
dk. ›s›t›l›r. Daha<br />
sonra so¤utulur<br />
ve çözeltiye 5<br />
damla SnCl 2 ilave<br />
edilir. Beyaz<br />
çökelek Hg 2 Cl 2<br />
(kalomel) veya<br />
gri çökelek Hg ve<br />
Hg 2 Cl 2 , C‹VA<br />
(II) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
Çözelti: Kurflun, bizmut, bak›r ve kadmiyum iyonlar›n› içerebilir. 10 damla<br />
deriflik amonyak ilave edilir, kar›flt›r›l›r ve santrifüjlenir (Not 4). Çözelti ve<br />
çökelek birbirinden ayr›l›r.<br />
Çökelek: Bizmut ve kurflunun bazik<br />
tuzlar›n› içerebilir. 4 damla 3 M KOH<br />
ilave edilir, kar›flt›r›l›r, su banyosunda<br />
›s›t›l›r ve santrifüjlenir. Çökele¤e tekrar<br />
KOH eklenerek ayn› ifllemler tekrarlan›r<br />
ve süzüntüler birlefltirilir.<br />
Çözelti:<br />
HPbO 2 - halinde<br />
kurflun ihtiva<br />
edebilir. 3M<br />
CH 3 COOH ile<br />
asidik yap›l›r<br />
(Not 5). 2 damla<br />
1M K 2 CrO 4<br />
ilave edilir. Sar›<br />
çökelek KURfiUN<br />
(II) ‹YO-<br />
NU varl›¤›n› gösterir.<br />
Çökelek:<br />
BiOOH olabilir.<br />
5 damla su ile y›kan›r.<br />
Y›kama sular›<br />
at›l›r. 10 damla<br />
veya daha fazla<br />
NaHSnO 2 eklenir<br />
(Not 6). Ani<br />
olarak siyahlaflmas›<br />
B‹ZMUT<br />
(III) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
Çözelti: Çözünen bak›r-II tetraamin<br />
Cu(NH 3 ) 4 2+ ve kadmiyum-II tetraamin<br />
Cd(NH 3 ) 4 2+ kompleks iyonlar›n›<br />
içerebilir. Çözelti eflit olmayan iki k›sma<br />
ayr›l›r (1/4 ve 3/4 gibi).<br />
1/4’lük k›s›m:<br />
Çözeltideki mavi<br />
renk Cu 2+ varl›-<br />
¤›n› gösterir. 3 M<br />
CH 3 COOH ile<br />
asitlendirilir ve<br />
K 4 [Fe(CN) 6 ]<br />
çözeltisi eklenir.<br />
K›rm›z›-kahverengi<br />
çökelek<br />
BAKIR (II)<br />
‹YONU varl›¤›n›<br />
gösterir.<br />
3/4’lük k›s›m:<br />
5 damla tiyoasetamit<br />
(Not 7) ilave<br />
edilir ve 1 dk beklenir.<br />
Sar› çökelek<br />
KADM‹YUM<br />
(II) ‹YONU varl›¤›n›<br />
gösterir<br />
(Not 8).<br />
II-A Grubu Katyonlar›n›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1. HgS hariç di¤er II A grup sülfürleri (CuS, Bi 2 S 3 , CdS ve PbS) so¤uk seyreltik<br />
HNO 3 çözeltisinde S 2- iyonunun elementel kükürde yükseltgenmesi<br />
nedeniyle çözünürler.<br />
Not 2. Elementel kükürt kral suyunda çözünmezken HgS’yi iki flekilde çözer:<br />
a. Sülfür iyonunu elementel kükürde yükseltger,<br />
b. Klorür iyonlar› civa (II) iyonlar›n› sa¤lam [HgCl 4 ] 2- kompleks fleklinde<br />
ba¤lar.<br />
Not 3. Kral suyundan a盤a ç›kan klorürler, ortamdan uzaklaflt›r›lmazsa kalay-II<br />
iyonlar›, kalay (IV) iyonlar›na yükseltgenir. Sadece kalay (II) iyonlar›, civa<br />
iyonunun analizi için karakteristiktir.<br />
Not 4. Kurflun ve bizmut beyaz bazik tuzlar› (Pb(OH)NO 3 , BiONO 3 ) fleklinde<br />
çöktürülür. Bak›r ve kadmiyum iyonlar› da afl›r› amonyakla reaksiyona<br />
girerek tetraamin kompleksleri ([Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ , [Cd(NH 3 ) 4 ] 2+ ) fleklinde<br />
çözünebilir.<br />
33
34<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Not 5. Kurflun, kromat halinde çöktürülürken ortama bir miktar asetik asit ilave<br />
edilir. Aksi halde ortamda bulunmas› muhtemel bizmut, kromatla sar› bir<br />
çökelek verir.<br />
Not 6. Sodyum stannit çözeltisi haz›rlamak için 5 damla kalay (II) klorür (SnCl 2 )<br />
çözeltisi üzerine damla damla 3 M NaOH çözeltisi eklenir. NaOH ilavesine,<br />
jelatin görünümündeki bir çökele¤in oluflmas› ve bu çökele¤in tekrar çözünmesine<br />
kadar devam edilir. Burada gerçekleflen tepkimeler;<br />
Sn 2+ + 2OH - → Sn(OH) 2<br />
Sn(OH) 2 + OH - → HSnO 2 - + H2 O veya [Sn(OH) 3 ] -<br />
Not 7. Bu aflamada siyah çökelek oluflursa, ortamda Hg 2+ bulunabilir. Oluflan siyah<br />
çökelek 5 damla su ile y›kan›r, santrifüjlenir ve y›kama suyu at›l›r.<br />
Çökele¤in üzerine 10 damla 3 M H 2 SO 4 ilave edilir, kar›flt›r›larak s›cak su<br />
banyosunda 4 dk. ›s›t›l›r. Santrifüjlenerek çözelti k›sm› al›n›r ve üzerine<br />
nötralleflene kadar deriflik amonyak ilave edilir ve daha sonra 3 M asetik<br />
asit ile hafifçe asidik hale getirilir. 2-3 damla tiyoasetamit eklenir ve 3 dk.<br />
s›cak su banyosunda ›s›t›l›r. Oluflan SARI ÇÖKELEK kadmiyum iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
Not 8. Tiyoasetamit bazik ortamda ›s›t›lmadan sülfür iyonlar› vererek Cd(OH) 2 ’nin<br />
sar› renkli CdS fleklinde çökmesini sa¤lar.<br />
II-B Grubu Katyonlar›n›n Analizi<br />
‹fllem 6. II-B Grubu Katyonlar›n›n Ayr›lmas› ve Belirlenmesi Çözeltiye hafif asidik oluncaya<br />
kadar 3 M HCl ilave edilir (Not 1), santrifüjlenir ve çözelti at›l›r. Çökele¤e 10 damla der.<br />
HCl ilave edilir, kar›flt›r›l›r ve s›cak su banyosunda 4-5 dakika ›s›t›l›r (Not 2), santrifüjlenir. Çökelek<br />
ve çözelti birbirinden ayr›l›r. Çökele¤e 8 damla su ve 4 damla der. HCl eklenir, tekrar santrifüj<br />
edilir ve çözelti önceki çözeltiyle birlefltirilir.<br />
Çökelek: As 2 S 3 , As 2 S 5 ve elementel<br />
kükürt içerebilir. Çökelek<br />
s›cak su ile 3 defa y›kan›r ve<br />
y›kama sular› at›l›r. 4 damla der.<br />
HNO 3 eklenerek 5 dak. Su banyosunda<br />
›s›t›l›r. 5 damla 0,5 M<br />
gümüfl nitrat çözeltisi eklenir ve<br />
kar›flt›r›l›r. Çözelti üzerine 2,5<br />
M sodyum asetat eklenir. Oluflan<br />
k›rm›z›-kahverengi çökelek<br />
ARSEN‹K varl›¤›n› gösterir.<br />
Çözelti Kalay ve antimon iyonlar›n› içerebilir. Çözelti iki<br />
k›sma ayr›l›r.<br />
Birinci çözeltiye hacmi kadar<br />
3 M HCl ilave edilir ve bir parça<br />
Mg flerit at›larak çözünene<br />
kadar bekletilir (Not 3). Berrak<br />
çözeltiye 4 damla doymufl<br />
HgCl 2 ilave edilir. Beyaz veya gri<br />
çökelek KALAY (II) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
‹kinci çözeltiden 1-2<br />
damla al›narak üzerine 1<br />
damla tiyoasetamit eklenir<br />
ve ›s›t›l›r. Oluflan turuncu<br />
çökelek ANT‹MON (III)<br />
‹YONU varl›¤›n› gösterir.<br />
II-B Grubu Katyonlar›n›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1. Bazik çözelti, II-B grubu iyonlar›n›n çözünür kompleks anyonlar›n› içerebilir.<br />
Çözelti asidik yap›ld›¤›nda II-B grubu katyonlar› sülfürleri fleklinde<br />
çöker.<br />
Not 2. Tiyoasetamiti uzaklaflt›rmak için çözelti ›s›t›l›r. Uzaklaflt›r›lmad›¤› durumda<br />
kalay ve antimon tekrar çöker. Çökelek aç›k sar› oluncaya kadar ›s›tmaya<br />
devam edilir.
Not 3. Magnezyum metali, antimon iyonlar›n› metalik antimona ve kalay-IV’ü kalay-II’ye<br />
indirger. Kalay›n analizi s›ras›nda tüm magnezyum metali çözünmelidir.<br />
Pb2+ katyonu hem I. hem de II. grup katyonlar›na dahil edilmifltir? SIRA Neden? S‹ZDE<br />
III. GRUP KATYONLAR<br />
III. grup katyonlar› Fe3+ , Al3+ , Cr3+ , Mn2+ , Zn2+ , Ni2+ ve Co2+ oluflturur. Bu katyonlar,<br />
amonyak-amonyum klorür tampon çözeltisinde (bazik ortam) sülfür iyonu<br />
ile çökelek verirler. Bu iyonlardan Al3+ , Fe3+ ve Cr3+ hidroksitleri, Mn2+ , Zn2+ , Ni2+ ve Co2+ ise sülfürIeri halinde çökerler.<br />
III. Grup Katyonlar›n›n Çökeleklerine ait Kçç de¤erleri:<br />
MnS: 5,1x10-15 ZnS: 1,2x10-23 FeS: 6,0x10-18 Cr(OH) 3 : 6,7x10-31 NiS: 3,0x10-21 Al(OH) 3 : 1,9x10-33 CoS: 5,0x10-22 II. ve III. grup katyonlar› S2- iyonu ile çökelek verirler. III. grup katyonlar›n›n<br />
Kçç de¤erleri II. grup katyonlar›n›n Kçç de¤erlerinden büyüktür. Bu sebepten dolay›<br />
S2- DÜfiÜNEL‹M<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Tampon çözelti: Bir zay›f<br />
SORU<br />
baz ve onun konjuge asiti<br />
veya bir zay›f asit ve onun<br />
konjuge baz›ndan SORU oluflan ve<br />
D‹KKAT<br />
ortam pH’›n› sabit tutmaya<br />
yarayan çözeltidir.<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ <br />
iyonu deriflimi ve pH kontrol edilerek iki grup birbirinden ayr›l›r. II. grup<br />
katyonlar› pH= 3’de çökerken III. grup katyonlar› ise NH4Cl/NH K ‹ 3 T(pH> A P 8) tamponunda<br />
çöker.<br />
K ‹ T A P<br />
III. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Aluminyum (III) ‹yonu (Al 3+ )<br />
a) S2- 1-2 damla Al3+ (0,1 M AlCl3 ) çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine<br />
1-2 damla 3 M NH3 ve 1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir.<br />
2Al3+ + 3S2- ‹NTERNET ‹NTERNET<br />
+ 6H20 ? 2AI(OH) 3 + 3H2S SIRA S‹ZDE<br />
SIRA S‹ZDE<br />
b) Alüminon<br />
1-2 damla Al3+ DÜfiÜNEL‹M<br />
çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 6 M amonyum<br />
asetat (NH4Ac) ve 2 damla alüminon (% 0,1’lik sulu çözeltisi) eklenir. Çözelti 3 M<br />
SORU<br />
NH3 ile bazik yap›larak 2 dakika ›s›t›l›r.<br />
Asetat iyonu (CH3COO- ) bu kitab›n kapsam›nda ço¤unlukla Ac olarak ifade D‹KKAT edilmifltir.<br />
Krom (III) ‹yonu (Cr 3+ )<br />
a) S2- (nötür veya bazik ortam)<br />
1-2 damla Cr3+ (0,1 M KCr(S04 ) 2 .12H2O) çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek<br />
üzerine 1-2 damla 3 M NH3 ve 1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir.<br />
2Cr 3+ +3S 2- + 6H 2 O ? 2Cr(OH) 3 + 3H 2 S<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
TELEV‹ZYON<br />
b) H2O2 Bir süzgeç ka¤›d›na 2 damla 0,1 M K2CrO4 ve 2 damla 1 M HNO3 damlat›l›r.<br />
Üzerine 2 damla H2O2 eklenir.<br />
TELEV‹ZYON<br />
3<br />
35<br />
SIRA S‹ZDE<br />
TELEV‹ZYON<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
36<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Çinko (II) ‹yonu (Zn 2+ )<br />
a) S 2-<br />
1-2 damla Zn 2+ (0,1 M ZnSO 4 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine<br />
1-2 damla 3 M asetik asit (HAc) ve 1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir. Çözelti<br />
su banyosunda 5 dakika kar›flt›r›larak ›s›t›l›r.<br />
Zn 2+ + H 2 S ? ZnS + 2H +<br />
b) K 4 [Fe(CN) 6 ]<br />
1-2 damla Zn 2+ (0,1 M ZnSO 4 ) çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine<br />
1-2 damla 0,1 M potasyum ferrosiyanür çözeltisi eklenir.<br />
2Zn 2+ + K 4 [Fe(CN) 6 ] ? Zn 2 [(Fe(CN) 6 )] + 4K +<br />
3Zn 2 [Fe(CN) 6 ] + K 4 [Fe(CN) 6 ] ? 2Zn 3 K 2 [Fe(CN) 6 ] 2<br />
Mangan (II) ‹yonu (Mn 2+ )<br />
a) S 2-<br />
1-2 damla Mn 2+ (0,1 M MnSO 4 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine<br />
2-3 damla 3 M NH 3 ve 1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir. Çözelti su banyosunda<br />
1-2 dakika kar›flt›r›larak ›s›t›l›r.<br />
Mn 2+ + S 2- ? MnS<br />
b) PbO 2 veya NaBiO 3 (sodyum bizmutat)<br />
1-2 damla Mn 2+ çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine bir spatül ucu ile<br />
PbO 2 veya NaBiO 3 ve 2-3 damla deriflik HNO 3 eklenir. 1-2 dakika ç›plak alevde ›s›t›l›r<br />
ve 5 dakika beklenir (PbO 2 veya NaBiO 3 ’›n afl›r›s› ortamda bulunmal›d›r).<br />
5 PbO 2 + 2 Mn 2+ + 6 H 3 O + ? 2 HMnO 4 - + 5 Pb 2+ + 8 H2 O<br />
Demir (III) ‹yonu (Fe 3+ )<br />
a) S 2-<br />
1-2 damla Fe 3+ (0,1 M FeCl 3 .6H 2 O) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine<br />
2-3 damla 3 M NH 3 ve 1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir.<br />
2Fe 3+ + 3S 2- ? 2FeS + S<br />
b) SCN -<br />
1 damla Fe 3+ çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 1 damla 0,1 M<br />
NH 4 SCN veya 1 damla 0,1 M KSCN çözeltisi eklenir.<br />
Fe 3+ + SCN - ? [Fe(SCN)] 2+<br />
[Fe(SCN)] 2+ + SCN - + 6NaF ? FeF 6 3- + 6Na + + 2SCN -<br />
Kobalt (II) ‹yonu (Co 2+ )<br />
a) S 2-<br />
1-2 damla Co 2+ (0,1 M Co(NO 3 ) 2 .6H 2 O) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek<br />
üzerine 2-3 damla 3 M NH 3 ve 1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir. Çözelti su<br />
banyosunda 1-2 dakika kar›flt›r›larak ›s›t›l›r.
Co 2+ + S 2- ? CoS<br />
b) SCN -<br />
Al›nan 2 deney tüpüne 1’er damla Co 2+ çözeltisi ve 10’ar damla su eklenir. Birinci<br />
tüpe 1-2 damla 0,1 M NH 4 SCN ekleyip kar›flt›r›l›r. Di¤er tüpe bir spatül ucu<br />
ile kat› NaF eklenir, daha sonra 1-2 damla alkollü SCN - çözeltisi iki s›v› birbirine<br />
kar›flmayacak flekilde tüpün kenar›ndan yavaflça ak›t›l›r.<br />
Co 2+ + 4SCN - ? [Co(SCN) 4 ] 2-<br />
Nikel (II) ‹yonu (Ni 2+ )<br />
a) S 2-<br />
1-2 damla Ni 2+ (0,1 M NiSO 4 . 6H 2 O) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek<br />
üzerine 2-3 damla 3 M NH 3 ve 1-2 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir. Çözelti su<br />
banyosunda 1-2 dakika kar›flt›rarak ›s›t›l›r.<br />
Ni 2+ + S 2- ? NiS<br />
b) Dimetil glioksim<br />
1 damla Ni 2+ çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine hafif bazik olana<br />
kadar 3 M NH 3 ve 1-2 damla dimetil glioksim (alkoldeki % 1’lik çözeltisi) eklenir.<br />
III. Grup Katyonlar›n Analizi<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
‹fllem 7. III.Grup Katyonlar›n Çöktürülmesi: II. grup katyonlardan kalan çözeltiden 1mL<br />
al›n›r, bunun üzerine 4 damla doymufl NH 4 Cl ilave edilir, kar›flt›r›l›r ve daha sonra çözelti bazik<br />
olana kadar damla damla deriflik NH 3 ilave edilir. Çözelti bazik olduktan sonra 1 damla daha<br />
NH 3 kat›l›r (Not 1). 8-10 damla tiyoasetamit eklenir, kar›flt›r›l›r ve s›cak su banyosunda ›s›t›l›r<br />
(Not 2). Santrifüjlenerek çökelek ve çözelti birbirinden ayr›l›r.<br />
Çökelek<br />
III. grup katyonlar›n sülfür ve hidroksitlerini<br />
içerebilir.<br />
Çözelti: IV. ve V grup katyonlar› içerir. 3 M<br />
HCl ile asitlendirilir ve behere al›narak 2 mL<br />
kal›ncaya kadar buharlaflt›r›l›r (Not 3).<br />
Bulan›kl›k varsa santrifüjlenir, oluflan çökelek<br />
at›l›r ve çözelti IV. grup analizi için saklan›r<br />
‹fllem 8. III A ve III B Gruplar›n›n Ayr›lmas›: Çökele¤in üzerine 5 damla der. HCl ilave<br />
edilir, kar›flt›r›l›r ve üzerine 3 damla der. HNO 3 ilave edilir. Su banyosunda homojen bir çözelti<br />
olana kadar ›s›t›l›r (Not 4). Çözeltiye kuvvetli bazik olana kadar 5 M KOH ilave edilir ve kar›flt›r›l›r.<br />
0,2 g (spatül ucu ile) kat› Na 2 O 2 ilave edilir ve s›cak su banyosunda 3 dakika bekletilir<br />
(Not 5), santrifüjlenir. Çözelti ve çökelek birbirinden ayr›l›r. Çökelek, 10 damla s›cak su ile y›kan›r,<br />
santrifüjlenir ve y›kama suyu çözelti ile birlefltirilir.<br />
Çözelti, AlO 2 - , CrO4 - , HZnO2 - gibi III-A grubu<br />
katyonlar›n› içerebilir.<br />
Çökelek Mangan dioksit ve demir, kobalt,<br />
nikel hidroksitlerini içerir. (III-B grubu katyonlar›)<br />
37
38<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
III-A Grubu Katyonlar›n›n Analizi<br />
‹fllem 9. III-A Grubu Katyonlar›n›n Ayr›lmas› ve Belirlenmesi bir önceki aflamadan elde<br />
edilen çözeltiye 10 damla doymufl NH 4 Ac ve asidik olana kadar 3 M HAc eklenir. Daha sonra<br />
hafifçe bazik olana kadar 3 M NH 3 eklenir ve santrifüjlenir (Not 6).<br />
Çökelek: Al(OH) 3 olabilir.<br />
10 damla su ile y›kan›r, y›kama<br />
suyu at›l›r. Çökelek çözünene<br />
kadar damla damla 3 M<br />
HAc eklenir. 3 damla doymufl<br />
NH 4 Ac ve 3 damla alüminon<br />
ilavesinden sonra 3 M NH 3 ile<br />
hafif bazik yap›l›r. K›rm›z› çökelek<br />
ALÜM‹NYUM (III)<br />
‹YONU varl›¤›n› gösterir.<br />
III-B Grubu Katyonlar›n›n Analizi<br />
Çözelti: CrO 4 2- ve [Zn(NH3 )] 2+ içerebilir (Not 7).<br />
Çökme tam oluncaya kadar 1 M Ba(Ac) 2 ilave edilir, kar›flt›r›l›r<br />
ve santrifüjlenir.<br />
Çökelek: BaCrO 4 veya BaSO 4<br />
olabilir. 10 damla 3 M HCl eklenir<br />
ve su banyosunda 1 dak. ›s›t›l›r.<br />
Santrifüjlenir ve çökelek at›l›r.<br />
Çözeltiden 2 damla süzgeç<br />
ka¤›d›na damlat›l›r, üzerine 2<br />
damla H 2 O 2 eklenir. Oluflan mavi<br />
renk KROM (III) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
Çözelti: 3 M HAc ile asitlendirilir.<br />
Çözeltiden al›nan 2<br />
damla üzerine 3-4 damla<br />
K 4 [Fe(CN) 6 ] kat›l›r. Beyaz çökelek<br />
Ç‹NKO (II) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
‹fllem 10. III-B Grubu Katyonlar›n›n Ayr›lmas› ve Belirlenmesi Çökelek demir, kobalt,<br />
nikel hidroksitleri ile mangandioksit içerebilir. 10 damla su ile y›kan›r, santrifüjlenir ve y›kama suyu<br />
at›l›r. Çökelek 2-3 damla der. HCl ile çözdündükten sonra asit kapsülde uçurulur. Kalan k›s›m<br />
so¤utulduktan sonra su ile 2 mL’ye tamamlanarak 4 eflit k›sma ayr›l›r.<br />
1. K›s›m<br />
2 damla 3 M<br />
NH 4 SCN ilave<br />
edilir. Koyu<br />
k›rm›z› renk<br />
DEM‹R (III)<br />
‹YONU varl›-<br />
¤›n› gösterir<br />
(Not 2).<br />
2. K›s›m<br />
Çözünmeyen kat› kalana<br />
kadar NaF ilave edilir<br />
ve kar›flt›r›l›r. 10<br />
damla alkollü NH 4 SCN<br />
çözeltisi tüpün kenar›ndan,<br />
eklenir. ‹ki s›v›n›n<br />
kesim noktas›ndaki mavi<br />
renk KOBALT (II)<br />
‹YONU varl›¤›n› gösterir.<br />
3. K›s›m<br />
Çözünmeyen k›s›m kalana<br />
kadar parça parça<br />
kat› NaF eklenir. 3 M<br />
NH 3 ile bazik yap›larak<br />
4 damla dimetilglioksim<br />
ilave edilir. Pembe<br />
çökelek, N‹KEL (II)<br />
‹YONU varl›¤›n› gösterir.<br />
4. K›s›m<br />
Kaynar su banyosunda 1 dk.<br />
›s›t›l›r. Ç›kar›ld›ktan sonra<br />
üzerine 2-3 damla der.<br />
HNO 3 eklenir. Bir spatül<br />
ucu ile PbO 2 eklenir, 5 dk.<br />
kaynat›l›r. çözeltinin mor<br />
rengi MANGAN (II)<br />
‹YONU varl›¤›n› gösterir.<br />
III. Grup Katyonlar›n›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1. III. Grup katyonlar›n› sülfürleri fleklinde tam olarak çöktürebilmek için ortam›n<br />
bazik olmas› gerekir. Bununla birlikte, IV. Grupta yer alan magnezyum<br />
iyonunun hidroksiti fleklinde çökmesini önlemek için hidroksil iyonu<br />
deriflimi yeterince düflük olmal›d›r. Bu durumu sa¤lamak için<br />
NH 4 Cl/NH 3 tamponu kullan›l›r.<br />
Not 2. Çökmenin tam olup olmad›¤›n› anlamak amac›yla elde edilen çözeltiye 1<br />
damla daha tiyoasetamit eklenir ve 4-5 dakika su banyosunda ›s›t›l›r.
Not 3. Ortam, asidik hale getirilerek ve kaynat›larak sülfür iyonu uzaklaflt›r›lmaz<br />
ise S 2- iyonu SO 4 2- iyonuna yükseltgenir. SO4 2- iyonu ise IV. gruptaki baz›<br />
katyonlar›n çökmelerine neden olur.<br />
Not 4. Çökelek tamam›yla çözünürse Ni 2+ ve Co 2+ iyonlar›n›n bulunmad›¤› anlafl›l›r.<br />
HNO 3 eklendi¤inde çözünen siyah çökelek Ni 2+ veya Co 2+ ’nin bulundu¤unu<br />
veya her ikisinin birlikte bulundu¤unu gösterir.<br />
Not 5. Çok fazla miktarda Na 2 O 2 eklemekten kaç›n›lmal›d›r. Çözeltiden yaklafl›k 1<br />
dakika süreyle hava kabarc›¤› ç›kmaya yetecek kadar Na 2 O 2 eklenmelidir.<br />
Not 6. NH 4 Cl/NH 3 tamponlanm›fl bir çözeltide Al(OH) 3 hemen hemen tam çökerken<br />
Zn 2+ iyonu hidroksiti fleklinde çökmeyip Zn(NH 3 ) 4 2+ fleklinde çözeltide<br />
kal›r.<br />
Not 7. Cr 2+ iyonu CrO 4 2- halinde bulunuyor ise çözelti sar› renklidir.<br />
III A ve III B grup katyonlar› hangi temel ilkeye göre ayr›l›r?<br />
IV. GRUP KATYONLAR<br />
IV. grup katyonlar› periyodik tablonun II A grubunda bulunan Ba2+ , Mg2+ , Sr2+ ve<br />
Ca2+ gibi toprak alkali metal iyonlar›ndan oluflmaktad›r. Bu dört katyonun grup<br />
çöktürücü reaktifi olarak baz› kitaplar fosfat, baz›lar› karbonat ve baz›lar› da bu ikisinin<br />
kar›fl›m›n› kullanmak gerekti¤ini vurgulam›flt›r. Bu kitapta, Mg2+ iyonundan<br />
kaynaklanan bu kar›fl›kl›¤› gidermek amac›yla grup çöktürücü reaktifi olarak fosfat<br />
ve karbonat kar›fl›m›n› kullanmak uygun görülmüfltür. Mg2+ DÜfiÜNEL‹M<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Alev denemesi: Atom,<br />
SORU<br />
molekül veya iyonlar›n bir<br />
gaz alevinde karakteristik<br />
renk oluflturmas›na SORU dayanan<br />
nitel analiz yöntemidir.<br />
D‹KKAT<br />
hariç di¤er katyonlar<br />
alev denemesinde karakteristik renk vermeleriyle de tan›n›rlar. IV. Grup kat-<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE<br />
yonlar› grup reaktifleriyle verdi¤i az çözünür tuzlar›n çözünürlük çarp›m de¤erleri<br />
Çizelge 2.4.’de verilmifltir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Bileflik K çç Bileflik K çç<br />
BaCO3 5,1 x 10-9 MgCO3 1,0 x 10-5 Ba3 (PO4 ) 2 1,0 x 10-39 Mg3 (PO4 ) 2 3,0 x 10-13 K ‹ T A P<br />
CaCO 3 4,8 x 10 -9 SrCO 3 1,0 x 10 -9<br />
Ca3 (PO4 ) 2 1,0 x 10-29 Sr3 (PO4 ) 2 1,0 x 10-31 TELEV‹ZYON<br />
Alev Denemesinin Yap›lmas›<br />
Bir cam bagetin ucuna tutturulan 3-4 cm uzunlu¤unda bir platin tel deriflik HCl’e<br />
dald›r›l›r. Daha sonra alev s›cakl›¤›n›n en düflük oldu¤u bölgeye tutulur. ‹flleme<br />
alevde renk de¤iflmeyinceye kadar devam edilir. Daha sonra platin tel, alev denemesi<br />
yap›lacak HCl içeren çözeltiye dald›r›l›r. Gözlenen renk kaydedilir.<br />
IV. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Baryum (II) ‹yonu (Ba 2+ )<br />
a) HPO 4 2-<br />
4 damla Ba 2+ (0,1 M BaCl 2 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 5-6<br />
damla 0,5 M (NH 4 ) 2 HPO 4 eklenir ve ortam 3 M NH 3 ile kuvvetli bazik yap›l›r.<br />
3Ba 2+ + 2HPO 4 2- + 2NH3 ? Ba 3 (PO 4 ) 2 + 2NH 4 +<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
39<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
Çizelge 2.4<br />
IV. grup<br />
Katyonlar›n›n<br />
Çöktürücüleriyle K ‹ T A P<br />
verdi¤i Çökeleklerin<br />
Çözünürlük Çarp›m›<br />
De¤erleri<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
4
40<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
b) CrO 4 2-<br />
4 damla Ba 2+ çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 1-2 damla 1 M<br />
K 2 CrO 4 eklenir.<br />
Ba 2+ + CrO 4 2- ? BaCrO 4<br />
Stronsiyum (II) ‹yonu (Sr 2+ )<br />
a) HPO 4 2-<br />
4 damla Sr 2+ (0,1 M SrCl 2 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 5-6<br />
damla 0,5 M (NH 4 ) 2 HPO 4 eklenir ve ortam 3 M NH 3 ile kuvvetli bazik yap›l›r.<br />
3Sr 2+ + 2HPO 4 2- + 2NH3 ? Sr 3 (PO 4 ) 2 + 2NH 4 +<br />
b) SO 4 2-<br />
4 damla Sr 2+ çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine 2-3 damla 0,1 M<br />
H 2 SO 4 veya 1 M (NH 4 ) 2 HPO 4 çözeltisi eklenerek su banyosunda 2-3 dakika ›s›t›l›r.<br />
Sr 2+ + SO 4 2- ? SrSO 4<br />
Kalsiyum (II) ‹yonu (Ca 2+ )<br />
a) HPO 4 2-<br />
4 damla Ca 2+ (0,1 M CaCl 2 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 5-6<br />
damla 0,5 M (NH 4 ) 2 HPO 4 eklenir ve ortam 3 M NH 3 ile kuvvetli bazik yap›l›r.<br />
3 Ca 2+ + 2 HPO 4 2- + 2 NH3 ? Ca 3 (PO 4 ) 2 + 2 NH 4 +<br />
b) C 2 O 4 2-<br />
4 damla Ca 2+ çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 2-3 damla 0,1 M<br />
(NH 4 ) 2 C 2 O 4 çözeltisi eklenerek su banyosunda 2-3 dakika ›s›t›l›r.<br />
Ca 2+ + C 2 O 4 2- ? CaC 2 O 4<br />
Magnezyum (II) ‹yonu (Mg 2+ )<br />
a) HPO 4 2-<br />
4 damla Mg 2+ (0,1 M MgSO 4 ) çözeltisi yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilerek üzerine 5-<br />
6 damla 0,5 M (NH 4 ) 2 HPO 4 eklenir ve ortam 3 M NH 3 ile kuvvetli bazik yap›l›r.<br />
Mg 2+ + HPO 4 2- + NH3 + 6H 2 O ? MgNH 4 PO 4 .6H 2 O
IV. Grup Katyonlar›n›n Analizi<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
‹fllem 11. IV grup Katyonlar›n Çöktürülmesi: III. grup katyonlardan kalan çözelti 2 mL kalana<br />
kadar buharlaflt›r›l›r, santrifüjlenir ve çökelek oluflursa at›l›r (NOT 1). Çözeltiye 10 damla 0,5<br />
M (NH 4 )HPO 4 ve 5 damla 2 M (NH 4 ) 2 CO 3 eklenir. Der. amonyak ile baziklefltirilir, bagetle kar›flt›r›l›r<br />
ve santrifüjlenir. Çökelek ve çözelti birbirinden ayr›l›r (NOT 2).<br />
Çökelek: Ba, Sr, Ca ve Mg’un fosfat ve karbonatlar›n›<br />
içerebilir.<br />
Çözelti V. grup katyonlar›n› içerebilir. Çözelti<br />
V. Grup katyon analizi için saklan›r<br />
‹fllem 12. IV Grup Katyonlar›n›n Ayr›lmas› ve Belirlenmesi<br />
Çökelek, 10 damla su ile y›kan›r ve y›kama suyu at›l›r. 10 damla der. HAc ile asidik yap›l›r ve kar›flt›rarak<br />
su banyosunda 2 dak. ›s›t›l›r (NOT 3). Sonra 10 damla su ve çözeltinin rengi hafif sar› oluncaya<br />
kadar 5-6 damla 1 M K 2 CrO 4 çözeltisi eklenir, kar›flt›r›l›r ve santrifüjlenir. Çökmenin tam olup<br />
olmad›¤› kontrol edilerek çökelek ve süzüntü birbirinden ayr›l›r.<br />
Çökelek: Sar› çökelek<br />
BaCrO 4 olabilir. 6 damla<br />
der. HCl eklenerek çözülür,<br />
su banyosunda hacim yar›ya<br />
indirilir ve alev testi yap›l›r<br />
(NOT 4). Sar›-yeflil renk<br />
BARYUM (II) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir (NOT 5).<br />
Çözelti:<br />
Sr 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ ve CrO 4 2- içerebilir. Çözeltiye 3 damla (NH4 ) 2 CO 3<br />
ve 5 damla (NH 4 )HPO 4 ilave edilir. Çözelti deriflik NH 3 ile kuvvetli<br />
bazik yap›l›r. Ard›ndan çökelek ve süzüntü santrifüjlenerek ayr›l›r<br />
(NOT 6).<br />
Çökelek: Sr 2+ , Ca 2+ ve Mg 2+ ’un fosfatlar›<br />
ve karbonatlar› olabilir. Çökelek 10 damla<br />
der. HAc’de çözülür. 5 damla su ve 5 damla<br />
1 M (NH 4 ) 2 SO 4 eklenir. S›cak su banyosunda<br />
›s›t›l›r, so¤utulur ve santrifüjlenir. Çözeltiye<br />
1 damla daha (NH 4 ) 2 SO 4 ilave edilerek<br />
çökmenin tam olup olmad›¤› kontrol edilir.<br />
Çökelek: SrSO 4 olabilir<br />
(NOT 7). 3 defa<br />
s›cak su ile y›kan›r ve<br />
y›kama sular› at›l›r<br />
(NOT 8). 3 damla<br />
der. HCl eklenerek<br />
alev testi yap›l›r. Koyu<br />
k›rm›z› renk STRON-<br />
S‹YUM (II) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
Çözelti:<br />
Kromat iyonlar›n›<br />
içerebilir. At›l›r.<br />
Çözelti: Kalsiyum ve magnezyum iyonlar›n›<br />
içerebilir. 5 damla 0,25 M (NH 4 ) 2 C 2 O 4<br />
ilave edilir ve 1 dakika s›cak su banyosunda<br />
›s›t›l›r (NOT 9). Daha sonra santrifüjlenerek<br />
çökelek ve çözelti birbirinden ayr›l›r.<br />
Çökelek: Ca 2+<br />
olabilir (NOT 10).<br />
2 damla der. HCl<br />
ilave edilir ve alev<br />
testi yap›l›r. Tu¤la<br />
k›rm›z›s› renk<br />
KALS‹YUM (II)<br />
‹YONU varl›¤›n›<br />
gösterir.<br />
Çözelti: Mg 2+ içerebilir.<br />
4-5 damla 0,5<br />
M (NH 4 ) 2 HPO 4 eklenir,<br />
ortam 3 M<br />
NH 3 ile kuvvetli bazik<br />
yap›l›r. Beyaz çökelek<br />
MAGNEZ-<br />
YUM (II) ‹YONU<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
41
42<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
IV. Grup Katyonlar›n›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1. Bu çökelek III. grup sülfürlerinin bir kal›nt›s› olabilir. Bu yüzden at›l›r.<br />
Not 2. Kalsiyum, stronsiyum ve baryum fosfat ve karbonatlar›n›n kar›fl›m› jelatinimsi<br />
bir çökelek halinde hemen çökerler. Ayn› zamanda bu çökelek<br />
magnezyumun da birlikte çökmesine neden olacakt›r. E¤er magnezyum<br />
iyonlar› çözeltide yaln›z olarak bulunuyorsa, çökme bir süre bekledikten<br />
sonra meydana gelebilir. Deney tüpünün çeperine bagetle sürtmek, magnezyum<br />
çökele¤inin oluflumunu h›zland›r›r.<br />
Not 3. Kuvvetli asidik ortamda baryum kromat çöktürülemez. Bu nedenle daha<br />
zay›f olan asetik asit kullan›l›r.<br />
Not 4. Baryum kromat›n uçuculu¤u alev testine cevap verecek kadar olmad›-<br />
¤› için deriflik HCl ortam›nda ›s›t›ld›¤›nda, CrO 4 2- iyonu Cr 3+ iyonuna<br />
indirgenir.<br />
2BaCrO 4 + 16H + + 6 Cl - ? 2Ba 2+ + 2Cr 3+ + 8H 2 O + 3Cl 2<br />
Not 5. Alev denemesi için kullan›lacak olan platin telin iyice temizlenmesi gerekir.<br />
Bunun için HCl ile renk vermeyinceye kadar birkaç kez der. HCl’e bat›r›l›p<br />
aleve tutulur.<br />
Not 6. Burada amaç, ortama sar› renk vererek, beyaz SrSO 4 ve CaC 2 O 4 ’ün görünmesini<br />
zorlaflt›ran, kromat ve bikromat› uzaklaflt›rmakt›r.<br />
Not 7. SrSO 4 ’ün çöktürülmesi esnas›nda CaSO 4 de beraber çökebilir. Ayr›ca<br />
SrSO 4 ’ün çözünürlük çarp›m› büyük oldu¤undan tamamen çökmez. Daha<br />
sonraki aflamada Sr 2+ , C 2 O 4 2- eklenmesiyle çöker.<br />
Not 8. SrSO 4 deriflik HCl’de çözünmemesine ra¤men alevde renk verecek kadar<br />
klorürü oluflur.<br />
Not 9. CaC 2 O 4 ’ün çözünürlü¤ü az olmakla birlikte afl›r› doymufl çözelti verme<br />
e¤ilimi göstermektedir. Çökmenin olabilmesi için çözeltinin ›s›t›lmas› ve<br />
yeterince beklenmesi gerekmektedir.<br />
Not 10. Beyaz renkli çökelek Ca 2+ varl›¤›n› do¤rulamaz, burada SrC 2 O 4 çökele¤i<br />
oluflabilir.<br />
IV. Grup katyonlar›n SIRA S‹ZDE analizine ait ak›m flemas›n› çiziniz.<br />
V. GRUP KATYONLAR<br />
NH +<br />
4 , Na + ve K + gibi di¤er grup reaktifleriyle çöktürülemeyen iyonlar V. Grup katyonlar›<br />
olufltururlar. Genel olarak bu katyonlar›n tuzlar› suda oldukça iyi çözünür.<br />
Bu özellik, grup için herhangi bir ortak çöktürücü olmamas›na neden olur.<br />
Amonyak ve amonyum tuzlar› I-V grup katyonlar›n ayr›lmas›nda s›k s›k kullan›ld›¤›<br />
için V. grup katyonlar›n›n tayini için ayr›lan çözeltide afl›r› miktarda NH +<br />
4<br />
iyonlar› bulunur. Bu nedenle NH +<br />
4 iyonu tayini için bafllang›çta verilen orijinal çözelti<br />
kullan›l›r.<br />
V. grubun di¤er üyeleri olan Na + ve K + iyonlar›n›n klorürleri yeterince uçucu<br />
ve karakteristik bir alev rengine sahip oldu¤undan alev testi ile oldukça kolay tan›n›rlar.<br />
Birkaç saniye süren fliddetli sar› renk Na + , aç›k mor renk ise K + DÜfiÜNEL‹M<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
5<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
V. Grup Katyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Amonyum ‹yonu (NH 4 + )<br />
a) NaOH<br />
2-3 damla NH 4 + (0,1 M NH4 Cl) çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine<br />
3-4 damla 3 M NaOH eklenir ve s›cak su banyosunda ›s›t›l›r.<br />
NH 4 + + OH - ? NH 3 (g) + H 2 O (s)<br />
• Deney tüpünden yay›lan amonyak kokusu,<br />
• Islat›lm›fl k›rm›z› turnusol ka¤›d›n›n renginin mavileflmesi,<br />
• 0,1 M Hg 2 (NO 3 ) 2 çözeltisiyle ›slat›lm›fl süzgeç ka¤›d›n›n, tüpün a¤z›na kapat›lmas›yla<br />
oluflan siyahlaflma amonyak ç›k›fl›n› gösterir.<br />
Potasayum ‹yonu (K + )<br />
a) Sodyum kobalt (III) hekzanitrit<br />
3-4 damla K + (0,1 M KCl) çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek üzerine 1-2<br />
damla 0,3 M sodyum kobalt (III) hekzanitrit eklenir.<br />
3K + + [Co(NO 2 ) 6 ] 3- → NH 3 (g) + H 2 O (s)<br />
b) Alev Denemesi<br />
Platin tel alevde renk vermeyinceye kadar HCl ile temizlenir. 10 damla K + çözeltisine<br />
1-2 damla deriflik HCl ilave edilir ve platin tel bu çözeltiye dald›r›l›r ve aleve<br />
tutulur. Soluk eflatun renk potasyumun varl›¤›n› gösterir.<br />
Sodyum ‹yonu (Na + )<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
a) Çinko uranil asetat<br />
1-2 damla Na + (0,1 M NaCl) çözeltisi yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilerek bir saat cam›na<br />
damlat›l›r. Üzerine çinko uranil asetat çözeltisinden 2-3 damla eklenir. Oluflan<br />
sar› çökelek sodyum varl›¤›n› gösterir.<br />
b) Alev Denemesi<br />
Platin tel alevde renk vermeyinceye kadar HCl ile temizlenir. 10 damla Na + çözeltisine<br />
1-2 damla deriflik HCl ilave edilir ve platin tel bu çözeltiye dald›r›ld›ktan<br />
sonra aleve tutulur. Parlak sar› renk sodyumun varl›¤›n› gösterir.<br />
NH 4 + ‹yonunun Tan›nmas›<br />
Bafllang›ç çözeltisinden bir tüpe 5 damla al›n›r, üzerine 5 damla su eklenir. Çözelti 3 damla 3 M<br />
NaOH ile bazik duruma getirilir. Tüpün a¤z›na ›slat›lm›fl k›rm›z› turnusol ka¤›d› tutulur (Not 1).<br />
Tüp s›cak su banyosunda ›s›t›l›r. Turnusoldaki k›rm›z›dan maviye dönüflme AMONYUM (I)<br />
‹YONU varl›¤›n› gösterir.<br />
Sodyum ve Potasyumun Ayr›lmas›<br />
IV. gruptan elde edilen çözelti kapsüle aktar›larak beyaz NH 4 Cl dumanlar› bitene kadar buharlaflt›r›l›r.<br />
Bunun üzerine 2 damla deriflik HCl ve 10 damla su eklenerek iki k›sma ayr›l›r. Birinci k›s›mda<br />
Na + , ikinci k›s›mda ise K + aran›r.<br />
43
44<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Na + Aranmas›<br />
(a) 5 damla çözelti saat cam›na al›n›r. Üzerine 1-2 damla HCl eklenir. Alev denemesinde parlak<br />
sar› renk SODYUM (I) ‹YONU varl›¤›n› gösterir (Not 2).<br />
(b) 2 damla çözelti bir saat cam›na damlat›l›r. Üzerine çinko uranil asetat çözeltisinden 2-3 damla<br />
eklenir. Oluflan sar› çökelek sodyum varl›¤›n› gösterir.<br />
K + Aranmas›<br />
(a) II. k›s›m çözeltiden 5 damla saat cam›na al›n›r. Üzerine 1 damla sodyum kobalt (III) hekzanitrit<br />
ilave edilir. Aç›k sar› çökelek POTASYUM (I) ‹YONU varl›¤›n› gösterir.<br />
(b) Çözeltiden saat cam›na al›nan 5 damla üzerine 1-2 damla deriflik HCl eklenir. Aç›k eflatun<br />
renk K + varl›¤›n› gösterir (Not 3).<br />
V. Grup Katyonlar›n Analizleriyle ‹lgili Notlar<br />
Not 1. E¤er çözelti s›çramalar yapacak kadar ›s›t›lm›fl ise turnusol ka¤›d›n›n üzerinde<br />
mavi noktac›klar fleklinde görülür.<br />
Not 2. Sodyum iyonu birçok reaktifte eser miktarda bulunabilece¤i gibi cam fliflelerde<br />
uzun zaman bekletilen çözeltiler sodyum iyonu içerebilir. Alev<br />
testlerinde yap›lan ön denemeler oldukça önemlidir.<br />
Not 3. Potasyum bileflikleri, sodyum bilefliklerinden daha uçucudur. Bu yüzden<br />
potasyum iyonlar›n›n alev spektrumu sodyumdan elde edilene göre daha<br />
k›sa sürer.<br />
Alev denemesi SIRA IV. S‹ZDE ve V. grup katyonlar›na uygulanabilirken neden di¤er grup katyonlar›na<br />
uygulanmaz?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
6<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
Özet<br />
A MAÇ<br />
1<br />
A MAÇ<br />
2<br />
A MAÇ<br />
3<br />
Katyonlar›n oluflumlar› ve özelliklerini tan›mlayabilmek<br />
ve grup reaktifleri ile oluflturduklar› çökeleklerin<br />
çözünürlük farklar›na göre anyonlar›<br />
s›n›fland›rmak,<br />
Yap›s›ndan elektron uzaklaflmas›yla meydana gelen<br />
+ yüklü iyona katyon denir. + yükün yan›na<br />
yaz›lan say›sal de¤er, yap›da kaç tane elektron<br />
eksikli¤i oldu¤unu gösterir. Anorganik tuzlar›n<br />
büyük bir k›sm› su içerisinde iyonlar›na (katyon<br />
ve anyon) ayr›flarak çözünürler. Ay›rma ve tan›mlama<br />
aflamas›nda kimyasal olarak benzer davran›flta<br />
bulunan katyonlar ayn› grup içerisinde<br />
yer al›r. Bir katyonun çökebilmesi için uygun bir<br />
karfl› anyon içeren reaktif ile tepkimeye girmesi<br />
gerekir. Bu reaktife grup reaktifi denir. Katyonlar,<br />
klorür, sülfür, hidroksit, karbonat ve fosfat<br />
gibi 4 farkl› reaktifle oluflturduklar› tuzlar›n çözünürlük<br />
de¤erlerinin farkl› olmas› esas›na göre<br />
grupland›r›l›r. Yukar›daki reaktifler ile çöktürülemeyen<br />
baz› katyonlar farkl› bir grupta yer al›r.<br />
Sodyum, potasyum ve amonyum katyonlar›n› içeren<br />
bu gruba genel olarak “çözünen grup” ad›<br />
verilir. Bunlar›n belirli bir grup reaktifi olmay›p<br />
kendilerine özgü tepkimeler ile analizleri gerçeklefltirilir.<br />
I. grup katyonlar›n sistematik analizlerini yapmak,<br />
Sistematik katyon analizinin birinci grubunu, sulu<br />
çözeltilerinde Ag + , Hg 2+<br />
2 , Pb2+ katyonlar› halinde<br />
bulunan gümüfl (I), civa (I) ve kurflun (II)<br />
oluflturur. Bu katyonlar periyodik tablonun farkl›<br />
grup ve periyotlar›nda bulunmakla birlikte bunlar›n<br />
ortak kimyasal özelli¤i, klorür iyonu ile suda<br />
çözünmeyen çökelek oluflturmalar›d›r. Böylece<br />
I. grup katyonlar seyreltik asidik ortamda klorürleri<br />
halinde çöktürülerek di¤er katyon gruplar›ndan<br />
ayr›l›rlar.<br />
II. grup katyonlar›n sistematik analizlerini<br />
yapmak,<br />
II. grup katyonlar Cu2+ , Hg2+ , Cd2+ , Pb2+ , Bi3+ ,<br />
As3+ , Sb3+ ve Sn2+ iyonlar›ndan oluflmaktad›r. Bu<br />
grup katyonlar›n ortak kimyasal özelli¤i, asidik<br />
ortamda (0,3 M HCl) sülfür (S2- ) iyonu ile suda<br />
çözünmeyen renkli çökelek vermeleridir.<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
A MAÇ<br />
4<br />
A MAÇ<br />
5<br />
A MAÇ<br />
6<br />
45<br />
III. grup katyonlar›n sistematik analizlerini<br />
yapmak,<br />
III. grup katyonlar› Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 2+ , Zn 2+ ,<br />
Ni 2+ ve Co 2+ oluflturur. Bu katyonlar, amonyakamonyum<br />
klorür tampon çözeltisinde (bazik ortam)<br />
sülfür iyonu ile çökelek verirler. Bu iyonlardan<br />
Al 3+ , Fe 3+ ve Cr 3+ hidroksitleri, Mn 2+ , Zn 2+ ,<br />
Ni 2+ ve Co 2+ ise sülfürleri halinde çökerler.<br />
IV. grup katyonlar›n sistematik analizlerini<br />
yapmak,<br />
IV. grup katyonlar› periyodik tablonun II A grubunda<br />
bulunan Ba 2+ , Mg 2+ , Sr 2+ ve Ca 2+ gibi toprak<br />
alkali metal iyonlar›ndan oluflmaktad›r. Bu<br />
dört katyonun grup çöktürücü reaktifi olarak fosfat<br />
ve karbonat kar›fl›m› kullan›lmaktad›r.<br />
V. katyonlar›n sistematik analizlerini yapmak,<br />
NH 4 + , Na + ve K + gibi di¤er grup reaktifleriyle<br />
çöktürülemeyen iyonlar V. grup katyonlar› olufltururlar.<br />
Genel olarak bu katyonlar›n tuzlar› suda<br />
oldukça iyi çözündü¤ü için “çözünen grup” olarak<br />
da bilinir. Bunlar›n belirli bir grup reaktifi olmay›p<br />
kendilerine özgü tepkimeler ile analizleri<br />
gerçeklefltirilir.
46<br />
Kendimizi S›nayal›m<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
1. Afla¤›dakilerden hangisi I. grup katyonlar›n grup<br />
reaktifidir?<br />
a. (NH 4 ) 2 HPO 4<br />
b. NH 3<br />
c. NaOH<br />
d. Seyreltik HCl<br />
e. Asidik ortamda Tiyoasetamit<br />
2. Afla¤›dakilerden hangisi II. grup katyonlar›ndan<br />
biri de¤ildir?<br />
a. Cu 2+<br />
b. Bi 3+<br />
c. Sb 3+<br />
d. Hg 2+<br />
e. Hg 2 2+<br />
3. II. ve III. grup katyonlar›n birbirlerinden ayr›lmas›<br />
ile ilgili afla¤›daki ifadelerden hangisi yanl›flt›r?<br />
a. II. grup katyonlar asidik ortamda sülfürleri fleklinde<br />
çöker.<br />
b. III. grup katyonlar bazik ortamda sülfürleri fleklinde<br />
çöker.<br />
c. III. grup katyonlar›n çöktürülmesinde NH 3 /NH 4 Cl<br />
tamponu kullan›l›r.<br />
d. II. grup katyon sülfürlerinin çözünürlü¤ü, III.<br />
grup katyon sülfürlerinden daha fazlad›r.<br />
e. II. grup katyonlar›n çöktürülmesinde HAc/Actamponu<br />
kullan›l›r.<br />
4. Afla¤›dakilerden hangisi III B grubu katyonlar›ndan<br />
biridir?<br />
a. Al 3+<br />
b. Zn 2+<br />
c. Co 2+<br />
d. Hg 2+<br />
e. Ba 2+<br />
5. I-V grup katyonlar›n sistematik analizi ile ilgili afla¤›daki<br />
ifadelerden hangisi yanl›flt›r?<br />
a. IV. grup katyonlar periyodik tablonun IIA grubunda<br />
yer alan toprak alkali metal iyonlar›ndan<br />
oluflmaktad›r.<br />
b. I. grup katyonlar› klorürleri fleklinde çöker.<br />
c. II. ve III. grup katyonlar› farkl› pH de¤erlerinde<br />
sülfürleri fleklinde çöker.<br />
d. Benzer kimyasal özellik gösteren katyonlar ayn›<br />
grupta yer al›r.<br />
e. I grupta yer alan Pb 2+ ’n›n tam çöktürülebilmesi<br />
için ortam s›cakl›¤› art›r›lmal›d›r.<br />
6. I. grup katyonlar› çöktürülürken HCl’nin afl›r›s›ndan<br />
sak›n›lmas›n›n nedeni afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. Ortam pH’›n›n çok yükselmesi<br />
b. Oluflan klorür bilefliklerinin tekrar çözünebilmesi<br />
c. II. grup katyonlar›n çökebilmesi<br />
d. Pb 2+ ’n›n alev testinde gözlenmesini önlemesi<br />
e. Na + ’n›n I. grup katyonlar› ile birlikte çökmesine<br />
neden olmas›<br />
7. Afla¤›da Kçç de¤erleri verilen sülfür bilefliklerinden<br />
hangisi önce çöker? (deriflimlerin eflit oldu¤unu varsayarak)<br />
a. MnS (K çç = 5,1x10 -15 )<br />
b. FeS (K çç = 6,0x10 -18 )<br />
c. NiS (K çç = 3,0x10 -21 )<br />
d. CoS (K çç = 5,0x10 -22 )<br />
e. ZnS (K çç = 1,2x10 -23 )<br />
8. Afla¤›daki iyonlardan hangisi katyon analizinde bafllang›ç<br />
çözeltisinde aran›r?<br />
a. Na +<br />
b. K +<br />
c. NH +<br />
4<br />
d. Ni2+ e. Al3+ 9. Alev testi afla¤›daki iyonlardan hangisine uygulan›r?<br />
a. Hg 2+<br />
2<br />
b. Pb2+ c. Ag +<br />
d. Sr2+ e. Fe3+ 10. Afla¤›dakilerden hangisi IV. grup katyonlar›n grup<br />
reaktiflerindendir?<br />
a. (NH4 ) 2HPO4 b. Grup reaktifi yoktur<br />
c. KOH<br />
d. HCl<br />
e. Tiyoasetamit
“<br />
Yaflam›n ‹çinden<br />
Ateflli Silah Kal›nt›lar›n›n Tespiti ve Laboratuvar<br />
Yöntemlerindeki Baz› Geliflmeler:<br />
E.P. Martin ve F. Sturzinger 1974 y›l›nda elde bulunma<br />
ihtimali olan at›fl art›klar›n›n alkol veya suland›r›lm›fl<br />
nitrik asitle ›slat›lm›fl hidrofil tipte bir pamuk parças› ile<br />
al›p kurflun, bak›r, baryum, antimon gibi elementleri<br />
emisyon spektroskopisi ile tespit etmeye çal›flarak, flüpheli<br />
kiflilerin ellerinde adam öldürme delillerini bulmak<br />
için bir yöntem ileri sürmüfllerdir.<br />
K.K.S. Pillay 1974 y›l›nda film tabakas› haline getirilmifl<br />
saf selülozu barut veya ateflli silah art›klar› bulunmas›<br />
muhtemel yüzeylere tatbik ederek bu numunelerde nötron<br />
aktivasyon analizi ile baryum, antimon ve bak›r›n<br />
eser miktarlar›n› aram›fllard›r.<br />
Ateflli silah patlama ürünlerini aramak için kullan›lan<br />
bir di¤er yöntem de alevsiz atomik absorbsiyon spektrofotometri<br />
yöntemidir.<br />
Giysilerde metallerin tayini için kurflun elementinin tespitine<br />
yarayan sodyum rodizonat testi uygulanm›flt›r.<br />
S.S. Krishnan, eldeki ateflli silah art›klar›ndan kurflunu,<br />
atomik absorbsiyon spektrofotometresi ile, baryum ve<br />
antimonu ise nötron aktivasyon analizi ile nicel olarak<br />
tayin edecek flekilde iki yöntemi bir arada kullanm›flt›r.<br />
Bu yöntemle atefl eden bir el, atefl etmeyen bir elden<br />
ayr›lm›flt›r.<br />
V.R. Matricardi ve J.W. Kilty ateflli silah art›klar› patlama<br />
ürünlerini tayin etmede, kapsül bilefliminde bulunan<br />
baryum, antimon, kurflun gibi elementlerin miktarlar›n›<br />
tespit etmenin bir sorun oldu¤una de¤inerek, bu elementlerin<br />
her birinin ayr› ayr› elde edilebilece¤i bir test<br />
tan›mlam›fllard›r. Bu test “taramal› elektron mikroskopu<br />
(SEM)” ve onunla birlikte X ›fl›n› analizinden ibarettir.<br />
Kaynak: http://www.forumti.com/genel/46756-ateslisilahlar-ve-balistigin-tarihcesi.html<br />
Eriflim tarihi: 21.04.2009<br />
2. Ünite - Katyonlar›n Sistematik Analizi<br />
”<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›<br />
47<br />
1. d Yan›t›n›z yanl›fl ise, “I. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
2. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “II. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
3. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “II. ve III. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
4. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “III. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
5. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “I. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
6. b Yan›t›n›z yanl›fl ise, “I. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
7. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “III. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
8. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “V. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
9. d Yan›t›n›z yanl›fl ise, “IV. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
10. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “IV. grup katyon analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.
48<br />
S›ra Sizde 1<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar›<br />
I.grup katyonlar için seyreltik HCl çözeltisi, II.grup katyonlar<br />
için asidik S2- çözeltisi, III.grup katyonlar için bazik<br />
S2- çözeltisi, IV.grup katyonlar için bazik (NH4 ) 2CO3 veya (NH4 ) 2HPO4 çözeltisi kullan›l›r. V.grup katyonlar<br />
için belirli bir çöktürücü reaktif bulunmamaktad›r.<br />
S›ra Sizde 2<br />
S›ra Sizde 3<br />
PbCl2 ’nin çözünürlü¤ünün PbS’ye göre daha büyük olmas›ndan<br />
dolay› kurflun iyonu I. grupta tam olarak çöktürülemez<br />
ve II. grupta da ortaya ç›kar.<br />
S›ra Sizde 4<br />
Bazik ortamda Na2O2 eklenmesi ile III A grubu katyonlar›<br />
çözünürken, III B grubu katyonlar› hidroksitleri fleklinde<br />
çökerler.<br />
S›ra Sizde 5<br />
S›ra Sizde 6<br />
Di¤er grup katyonlar›n bileflikleri yeterince uçucu ve<br />
karakteristik bir alev rengine sahip olmad›¤›ndan alev<br />
testi ile tan›namazlar.<br />
Yararlan›lan Kaynaklar<br />
Bekaro¤lu, Ö. (1988). Kalitatif Analizde Deneysel ‹fl-<br />
lemler, ‹stanbul, ‹TÜ Vakf› Matbaa Teknisyenleri<br />
Bas›mevi.<br />
Gündüz, T. (1996). Kalitatif Analiz Ders Kitab›,<br />
Ankara, Bilge Yay›nlar›.
3ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARI<br />
Amaçlar›m›z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;<br />
Anyonlar›n oluflumlar› ve özelliklerini tan›mlayabilecek ve grup reaktifleri ile<br />
oluflturduklar› çökeleklerin çözünürlük farklar›na göre anyonlar› s›n›fland›rabilecek,<br />
I. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini yapabilecek,<br />
II. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini yapabilecek,<br />
III. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini yapabilecek,<br />
IV. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini yapabilecek,<br />
V. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini yapabilecek<br />
bilgi ve beceriye sahip olabileceksiniz.<br />
Anahtar Kavramlar<br />
• Anyon<br />
• Sistematik Analiz<br />
‹çerik Haritas›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›<br />
Anyonlar›n<br />
Sistematik Analizi<br />
• Grup Reaktifi<br />
• Ön Deneme<br />
• G‹R‹fi<br />
• I. GRUP ANYONLAR<br />
• II. GRUP ANYONLAR<br />
• III. GRUP ANYONLAR<br />
• IV. GRUP ANYONLAR<br />
• V. GRUP ANYONLAR
Anyonlar›n Sistematik<br />
Analizi<br />
G‹R‹fi<br />
Anyonlar da katyonlar gibi uygun grup reaktifleri kullan›larak gruplara ayr›labilen,<br />
asit veya tuzlar›n iyonlaflmas› sonucu oluflan eksi (-) yüklü iyonlard›r. Anyonlar›n<br />
s›n›fland›r›lmas› kalsiyum, baryum, kadmiyum ve gümüfl iyonlar›n›n anyonlarla<br />
meydana getirdi¤i tuzlar›n çözünürlüklerinin farkl› olmas› prensibine dayan›r. Bu<br />
yöntemle anyonlar›n tamam›na yak›n› tan›nabilir.<br />
Anyonlar›n bir k›sm› farkl› grup reaktifleri ile çözünmeyen tuzlar verebildi¤inden,<br />
bunlar›n gruplara ayr›lmas› zorlaflmaktad›r. Örne¤in; sülfat (SO 2-<br />
4 ) iyonu I. ve<br />
II. gruplarda CaSO4 ve BaSO4 olarak, borat (BO -<br />
2 ) iyonu ise I. ve II. gruplarda<br />
Ca(BO2 ) 2 ve Cd(BO2 ) 2 olarak çökebilir. Analizler s›ras›nda tavsiye edilen deriflimler<br />
dikkate al›nd›¤›nda hemen hemen tüm anyonlar kolayl›kla ayr›l›p belirlenebilecektir.<br />
Çizelge 3.1’de sistematik anyon analizine yönelik genel bir bilgi verilmifltir.<br />
Anyonlar›n gruplara ayr›lmas› hafif bazik çözelti ortam›nda mümkün oldu¤undan,<br />
analiz edilecek olan çözeltinin pH’› deney öncesinde mutlaka kontrol edilmelidir.<br />
Ayr›ca sodyum (Na + ), potasyum (K + ) ve amonyum (NH +<br />
4 ) d›fl›ndaki a¤›r metal<br />
katyonlar› çözelti ortam›nda bulunuyorsa, anyon analizlerinde sorunlara neden<br />
olur. Bu istenmeyen katyonlar, ortama afl›r› miktarda sodyum karbonat çözeltisi<br />
eklenmesiyle uzaklaflt›r›labilirler. Soda ekstrakt› olarakta bilinen bu ifllemle, hem<br />
yukar›da bahsedilen a¤›r metal katyonlar›, çözünmeyen karbonatlar, bazik karbonatlar<br />
veya hidroksitler halinde çöktürülerek ayr›l›rlar hemde istenmeyen redoks<br />
tepkimelerini önleyecek bazik ortam sa¤lanm›fl olur.<br />
Soda ekstrakt›: Ortama afl›r›<br />
miktarda sodyum karbonat<br />
çözeltisi eklenmesiyle<br />
sodyum, potasyum ve<br />
amonyum d›fl›ndaki a¤›r<br />
metal katyonlar›n› çözelti<br />
ortam›ndan uzaklaflt›rmak<br />
amac›yla yap›lan ifllemdir.
52<br />
Çizelge 3.1<br />
I-V Grup Anyon<br />
Analiz fiemas›<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SORU<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
D‹KKAT<br />
SORU<br />
1<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Grup No Grup Reaktifi Anyonlar Çökele¤in Formülü Ay›rdedici<br />
Özellikler<br />
I Ca(CH 3 COO) 2 CO 3 2- , SO3 2-<br />
Anyon analizlerini gerçeklefltirmek üzere size verilen örnek çözeltinin içerisinde Pb2+ SIRA S‹ZDE<br />
olmas›<br />
durumunda yapman›z gereken ön ifllemler nelerdir?<br />
I. GRUP DÜfiÜNEL‹M ANYONLAR<br />
PO 4 3- , C2 O 4 2- ,<br />
F - , AsO 2 - ,<br />
AsO 4 3-<br />
CaCO3 , CaSO3 Ca3 (PO4 ) 2 , CaF2 Ca(AsO2 ) 2 , Ca3 (AsO4 ) 2<br />
(Hepsi beyaz)<br />
II Ba(CH 3 COO) 2 SO 4 2- , CrO4 2- BaSO 4 (Beyaz), BaCrO 4<br />
(Sar›)<br />
III Cd(CH 3 COO) 2 S 2- , Fe(CN) 6 4-<br />
Fe(CN) 6 3-<br />
IV AgCH 3 COO S 2 O 3 2- , SCN - ,<br />
I - , Br - , Cl -<br />
V ————- ClO 3 - , BO2 - ,<br />
NO 2 - , NO3 -<br />
CdS (Sar›)<br />
Cd 2 [Fe(CN) 6 ] (Krem)<br />
Cd 3 [Fe(CN) 6 ] 2 (Kavuniçi)<br />
Ag 2 S 2 O 3 (Beyaz)<br />
AgSCN (Beyaz)<br />
AgI (Sar›)<br />
AgBr (Krem sar›-k›rm›z›)<br />
AgCl (Beyaz)<br />
Nötral ya da hafif<br />
bazik ortamda<br />
kalsiyum tuzlar›<br />
fleklinde çökerler.<br />
Hafif bazik<br />
ortamda baryum<br />
tuzlar› fleklinde<br />
çökerler.<br />
Nötral ya da hafif<br />
bazik ortamda<br />
kadmiyum tuzlar›<br />
fleklinde çökerler.<br />
Asidik çözeltide<br />
gümüfl tuzlar›<br />
fleklinde çökerler.<br />
————— ‹lk dört grupta<br />
çökmeyen<br />
anyonlar.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
CO 2-<br />
3 , SO32- , PO43- , C2O 2-<br />
4 , F- , AsO2- ve AsO43- gibi nötral ya da hafif bazik ortamlarda<br />
kalsiyum SORUtuzlar›<br />
çözünmeyen anyonlar, I. grup anyonlar olarak s›n›flan-<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
d›r›l›rlar. Bu anyonlar›n grup çöktürücüsü olarak kalsiyum asetat (Ca(CH3COO) 2<br />
veya CaAc2 ) D‹KKAT çözeltisi kullan›l›r. Kalsiyum asetat›n tercih edilmesinin nedeni asetat<br />
SORU<br />
anyonunun daha sonraki ay›rma ifllemlerine bozucu etkisinin olmamas›d›r.<br />
Asetik Asitin konjuge baz› olan asetat anyonu CH3COO- k›saca Ac- ile gösterilebilir. Bu durumda<br />
asetik asiti de HAc fleklinde yazmak tepkimelerde kolayl›k sa¤layacakt›r.<br />
Analize bafllarken numunede Na + , K + SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
AMAÇLARIMIZ SIRA S‹ZDE AMAÇLARIMIZ SIRA S‹ZDE<br />
ve NH +<br />
4 d›fl›nda bulunabilecek katyonlar›<br />
uzaklaflt›rmak için sodyum karbonatla muamele ifllemi yap›lmal›d›r. Aksi tak-<br />
AMAÇLARIMIZ K ‹ T A P<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P dirde di¤er katyonlar nötral ve bazik ortamda hidrolize u¤rayarak çökerler ve analizi<br />
bozarlar. Bu ifllem sonucu ortamda bol miktarda karbonat iyonu bulundu¤un-<br />
TELEV‹ZYON<br />
K ‹ T A P<br />
dan, analiz TELEV‹ZYON<br />
K numunesinde ‹ T A P I. grup anyonu bulunmasa bile CaCO3 fleklinde bir çökelek<br />
oluflacakt›r. Bu nedenle CO 2-<br />
3 iyonu, soda ekstrakt› ifllemi öncesinde bafllang›çta<br />
verilen numunede analiz edilmelidir.<br />
TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
Bileflik Çözünürlük, g/100 mL K çç<br />
CaCO 3 10 -3 5x10 -9<br />
CaSO 4 10 -3 10 -8<br />
Ca(AsO 2 ) 2 - -<br />
Ca 3 (AsO 4 ) 2 10 -2 10 -20<br />
Ca 3 (PO 4 ) 2 10 -3 10 -29<br />
CaC 2 O 4 10 -3 10 -9<br />
CaF 2 10 -3 10 -11<br />
I. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Karbonat ‹yonu (CO 3 2- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde karbonat iyonu kayna¤› olarak 0,5 M sodyum<br />
karbonat (Na 2 CO 3 ) çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) Ca(Ac) 2<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla CO 3 2- çözeltisine 1-2 damla 2M<br />
Ca(CH 3 COO) 2 eklenir. Oluflan beyaz CaCO 3 çökele¤i üzerine damla damla 3 M<br />
asetik asit ilave edilir. Asetik asitin CaCO 3 ’› çözdü¤ünü göreceksiniz.<br />
2− 2+<br />
CO3 ( aq) + Ca ( aq) ⎯ →⎯CaCO3(<br />
k)<br />
2+<br />
−<br />
CaCO3( k) + 2HAc(<br />
aq)<br />
⎯ →⎯ Ca ( aq) + 2Ac<br />
( aq) + CO2( g) + H2O( s)<br />
b) HCl<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 2-3 damla CO 3 2- çözeltisine 1-2 damla 3 M HCl<br />
eklenir ve tüpün a¤z›na ucunda 1 damla 0,1 M Ca(OH) 2 çözeltisi bulunan bir baget<br />
yaklaflt›r›l›r. HCl ilavesi ile ç›kan CO 2 gaz› bagetin ucundaki kalsiyum ile beyaz<br />
renkli kalsiyum karbonat› oluflturur.<br />
2−<br />
−<br />
CO3 ( aq) + 2HCl( aq) ⎯ →⎯ 2Cl(<br />
aq) + H2O( s) + CO2( g)<br />
Ca( OH)<br />
2( aq) + CO2( g) ⎯ →⎯ CaCO3( k) + H2O( s)<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Sülfit ‹yonu (SO 3 2- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde sülfit iyonu kayna¤› olarak yeni haz›rlanm›fl<br />
olan 0,5 M sodyum sülfit çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) Ca(Ac) 2<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla SO 3 2- çözeltisine 1-2 damla 2 M<br />
Ca(CH 3 COO) 2 eklenir. Oluflan beyaz CaSO 3 çökele¤i üzerine damla damla 3 M<br />
CH 3 COOH ilave edilir. Asetik asitin CaSO 3 ’i çözdü¤ünü göreceksiniz.<br />
2− 2+<br />
SO3 ( aq) + Ca ( aq) ⎯ →⎯CaSO3(<br />
k)<br />
2+<br />
− 2−<br />
+<br />
CaSO3( k) + 3HAc(<br />
aq)<br />
⎯ →⎯ Ca ( aq) + 3Ac( aq) + SO3 ( aq) + 3H(<br />
aq)<br />
53<br />
Çizelge 3.2<br />
I. Grup Anyon<br />
Tuzlar›n›n Oda<br />
S›cakl›¤›nda<br />
Çözünürlük ve<br />
Çözünürlük Çarp›m›<br />
Sabiti De¤erleri
54<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
b) BaCl 2<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla SO 3 2- çözeltisine 1-2 damla 0.1 M<br />
BaCl 2 çözeltisi eklenir. Oluflan beyaz BaSO 3 çökele¤i üzerine damla damla 3 M<br />
HCl ilave edilerek BaSO 3 ’›n çözündü¤ünü göreceksiniz.<br />
2− 2+<br />
SO3 ( aq) + Ba ( aq) ⎯ →⎯BaSO3(<br />
k)<br />
+<br />
2+<br />
BaSO3( k) + 2H<br />
( aq)<br />
⎯⎯ →Ba<br />
( aq) + SO2( g) + H2O( s)<br />
Fosfat ‹yonu (PO 4 2- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde fosfat iyonu kayna¤› olarak, 0,03 M disodyum<br />
monohidrojen fosfat (Na 2 HPO 4 ) çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) Ca(CH 3 COO) 2<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla PO 4 3- çözeltisine 1-2 damla 2 M<br />
Ca(CH 3 COO) 2 eklenir. Oluflan beyaz Ca 3 (PO 4 ) 2 çökele¤i üzerine damla damla 3 M<br />
CH 3 COOH ilave edilir. Asetik asitin, Ca 3 (PO 4 ) 2 ’› çözdü¤ünü göreceksiniz.<br />
3− 2+<br />
2PO4 ( aq) + 3Ca(<br />
aq) ⎯ →⎯Ca3(<br />
PO4) 2(<br />
k)<br />
2+<br />
− −<br />
Ca3( PO4) 2(<br />
k)+<br />
4HAc( aq) ⎯ →⎯ 3Ca( aq) + 2H2PO4( aq) + 4Ac(<br />
aq)<br />
b) Amonyum molibdat<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla PO 4 3- çözeltisi üzerine 2-3 damla deriflik<br />
HNO 3 ekledikten sonra, 4-5 damla amonyum molibdat çözeltisi ilave edilir ve<br />
bagetle kar›flt›r›l›r. Gerekirse biraz ›s›t›l›r. Oluflan sar› kristaller fleklindeki çökelek<br />
amonyum fosfomolibdat’a aittir.<br />
2−<br />
+ 2−<br />
HPO4 ( aq) + 4NH4 ( aq) + 12MoO4 ( aq) + 17HNO3(<br />
aq)<br />
⎯ →⎯<br />
−<br />
( NH4 ) 3( POMo12O36 ) + 17NO3 ( aq) + NH4 NO3( aq) + 9H2O<br />
Okzalat ‹yonu (C 2 O 4 2- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde okzalat iyonu kayna¤› olarak, 0,1 M sodyum<br />
okzalat veya amonyum okzalat çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) Ca(Ac) 2<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla C 2 O 4 2- çözeltisi üzerine 1-2 damla 2 M<br />
Ca(CH 3 COO) 2 eklenir. Oluflan CaC 2 O 4 çökele¤i üzerine damla damla 3 M CH 3 COOH<br />
ilave edilir. CaC 2 O 4 ’›n asetik asit ilavesi ile çözünmedi¤ini göreceksiniz.<br />
2− 2+<br />
2 4<br />
CO ( aq) + Ca ( aq) ⎯ →⎯CaCO(<br />
k)<br />
2 4<br />
b) KMnO 4<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla C 2 O 4 2- çözeltisine 4-5 damla 1,5 M<br />
H 2 SO 4 eklenir ve ›s›t›l›r. Çözelti s›cakken üzerine 1-2 damla 0,1 M KMnO 4 çözeltisi<br />
eklenir. 60-70°C de gerçekleflen bu tepkime sonucu çözeltinin renksizleflti¤ini<br />
göreceksiniz.<br />
− 2− + 2+<br />
2MnO4( aq) + 5C2O4 ( aq) + 16H ( aq) ⎯ →⎯ 2Mn ( aq)<br />
+ 10CO2(<br />
g) + 8H2O(<br />
s)
Arsenit ‹yonu (AsO 2 - )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M sodyum metaarsenit (NaAsO 2 ) çözeltisi<br />
kullanabilirsiniz.<br />
a) Ca(Ac) 2<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla AsO 2 - çözeltisine 1-2 damla 2 M<br />
Ca(CH 3 COO) 2 eklenir. Oluflan Ca(AsO 2 ) 2 üzerine damla damla 3 M CH 3 COOH ilave<br />
edilir. Çökelek asetik asit ilavesi ile çözünecektir.<br />
− 2+<br />
2AsO2<br />
( aq) + Ca ⎯ →⎯Ca(<br />
AsO2) 2(<br />
k)<br />
2+<br />
3−<br />
+ −<br />
Ca( AsO2) 2(<br />
k) + 2HAc(<br />
aq) ⎯ →⎯ Ca 2AsO3 ( aq) + 6H( aq) + 2Ac<br />
( aq)<br />
b) S 2-<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla AsO 2 - çözeltisine 3-4 damla deriflik<br />
HCl ve 3-4 damla 0,1 M sülfür çözeltisi eklenir. S›cak su banyosunda 5 dakika ›s›t›l›r.<br />
Sar› renkli bir çökelek oluflur. Çökelek santrifüjlenerek ayr›l›r. Bir kez saf su<br />
ile y›kand›ktan sonra tekrar santrifüjlenir. Çökelek üç k›sma ayr›larak her bir k›sm›<br />
ayr› ayr›, 6 M HCl, deriflik HNO 3 ve 6 M KOH ile muamele edilir. Çökele¤in<br />
HNO 3 ve KOH’de çözündü¤ü gözlenir. Daha sonra çözeltilerin her biri 3 M HCl<br />
ile asitlendirilir.<br />
−<br />
2<br />
+ 2−<br />
2AsO ( aq) + 8H( aq) + 3S( aq) ⎯ →⎯ As S ( k) + 4HO(<br />
s)<br />
3As2S3(<br />
k) + 28HNO3( aq) + 4HOs<br />
2 ( ) ⎯ →⎯<br />
6HAsO( aq) + 9HSO<br />
( aq) + 28NO(<br />
g)<br />
Arsenat ‹yonu (AsO 4 3- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M disodyum arsenat (Na 2 HAsO 4 ) çözeltisi<br />
kullanabilirsiniz.<br />
a) Ca(Ac) 2<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla AsO 4 3- çözeltisine 1-2 damla 2 M<br />
Ca(CH 3 COO) 2 eklenir. Oluflan Ca 3 (AsO 4 ) 2 üzerine damla damla 3 M CH 3 COOH<br />
ilave edilir.<br />
b) KI<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla AsO 4 3- çözeltisine 5-6 damla deriflik<br />
HCl ve 1 damla 0,1 M KI çözeltisi eklendi¤inde kahverengi çözelti oluflur. Bu çözelti<br />
üzerine 1 mL karbontetraklorür (CCl 4 ) veya kloroform (CHCl 3 ) ilave edilerek<br />
kar›flt›r›l›r.<br />
3−<br />
+ − 3−<br />
4<br />
3<br />
AsO + 2H+ 2I⎯<br />
→⎯ AsO + I + H O<br />
2 2<br />
2 3 2<br />
3 4 2 4<br />
2 3( ) + 6<br />
−<br />
( ) ⎯ →⎯<br />
3−<br />
3 ( ) +<br />
3−<br />
sS3( aq) + 3H2O(<br />
s)<br />
3−<br />
3 +<br />
3−<br />
3 + 6 ⎯ →⎯ 2 3 + 6<br />
−<br />
+ 3 2<br />
As S k OH aq AsO aq A<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
AsO ( aq) AsS ( aq) HCl( aq)<br />
As S ( k) Cl ( aq) H O( s)<br />
55
56<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
I. Grup Anyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›<br />
‹fllem 1. Karbonat ‹yonunun Belirlenmesi: Deney tüpüne 10 damla 3 M HCl ve 10 damla<br />
su ilave edilir ve üzerine 0,1 g KClO 3 eklenir (Not 1). Analiz edilecek çözeltiden 10 damla al›n›r<br />
ve üzerine yukar›da haz›rlanan çözelti ilave edilir. Gaz ç›k›fl› KARBONAT iyonunun varl›¤›n›<br />
gösterir.<br />
‹fllem 2. A¤›r Metal ‹yonlar›n›n Ayr›lmas› (Soda ekstrakt›): Analiz edilecek çözeltiden 2<br />
mL al›n›r, üzerine 2 mL su ilave edilir ve su banyosunda 2 dakika ›s›t›l›r. 2 mL 1,5 M Na 2 CO 3<br />
çözeltisi eklenerek kar›flt›r›l›r ve s›cak su banyosunda 10 dakika daha ›s›t›l›r, santrifüjlenir, çökelek<br />
ve çözelti ayr›l›r. Çökelek a¤›r metal iyonlar›n›n karbonatlar›n› ve hidroksitlerini içerdi¤i için<br />
at›l›r. Çözelti k›sm› ise anyonlar›n çözünebilir sodyum tuzlar›n› içerir ve ‹fllem 3’e göre analiz<br />
edilir.<br />
‹fllem 3. I. Grup Anyonlar›n Çöktürülmesi: ‹fllem 2’den elde edilen çözeltiye (Not 2)<br />
damla damla çökme tamamlan›ncaya kadar 2M Ca(CH 3 COO) 2 ilave edilir (Not 3) santrifüjlenir,<br />
çökelek ve çözelti ayr›l›r.<br />
Çökelek Karbonat, sülfit, arsenit, arsenat,<br />
fosfat ve okzalat ve florür iyonlar›n›n kalsiyum<br />
tuzlar› olabilir. Çökelek üç defa dam›t›k su ile<br />
y›kan›r, y›kama sular› at›l›r (Not 4). Çökelek<br />
‹fllem 4’e göre analiz edilir.<br />
Çözelti II-V Grup anyonlar› içerir, II-V grup<br />
anyonlar›n analizi için saklan›r.<br />
‹fllem 4. I. Grup Anyonlar›n Alt Gruplara Ayr›lmas›: ‹fllem 3’den elde edilen çökelek<br />
üzerine 15 damla 3 M CH 3 COOH (Not 5) ilave edilir, kar›flt›r›l›r ve santrifüjlenir.<br />
Çözelti Sülfit, arsenit, arsenat ve fosfat iyonlar›<br />
olabilir. I-A grubu anyonlar› ‹fllem 5’e göre<br />
analiz edilir.<br />
Çökelek 3 M CH 3 COOH ile çözünmeyen<br />
CaC 2 O 4 ve CaF 2 olabilir. I-B grubu anyonlar›<br />
‹fllem 6’ya göre analiz edilir.<br />
‹fllem 5. I-A Grubu Anyonlar›n›n Belirlenmesi: ‹fllem 4’den elde edilen çözelti sülfit, fosfat,<br />
arsenit ve arsenat iyonlar›n› içerebilir. Çözelti dört k›sma ayr›l›r (Not 6).<br />
I. K›s›m 2 damla der.<br />
HCl ve 5 damla 0,1 M<br />
baryum asetat ilave<br />
edilir, santrifüjlenir.<br />
Çökelek oluflursa<br />
at›l›r. Berrak çözelti<br />
üzerine 5 damla<br />
%3’lük H 2 O 2 ilave<br />
edilir ve gerekirse<br />
›s›t›l›r. Oluflan beyaz<br />
çökelek SÜLF‹T<br />
iyonunun varl›¤›n›<br />
gösterir (Not 7).<br />
II. K›s›m 5 damla der.<br />
HNO 3 ve 0,2 g kat›<br />
tartarik asit ilave edilir<br />
(Not 8) kar›flt›r›l›r ve<br />
5 damla amonyum<br />
molibdat çözeltisi ilave<br />
edilir, s›cak su banyosunda<br />
bir dakika ›s›t›l›r<br />
(Not 9). Sar› çökelek<br />
FOSFAT iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir<br />
(Not 10).<br />
III. K›s›m 2 damla 3<br />
M HCl ve 2 damla su<br />
ilave edilir, s›cak su<br />
banyosunda ›s›t›l›r ve<br />
5 damla tiyoasetamid<br />
ilave edilir, aniden<br />
oluflan sar› çökelek<br />
ARSEN‹T iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir (Not<br />
11).<br />
IV. K›s›m 2 damla 3<br />
M HCl eklenerek su<br />
banyosunda 2 dakika<br />
›s›t›l›r (Not 12) ve<br />
üzerine bir spatül ucu<br />
kat› KI ilave edilir. Çözeltinin<br />
kahve rengine<br />
dönmesi ARSENAT<br />
iyonunun varl›¤›n› gösterir.<br />
‹fllem 6. I-B Anyonlar›n Belirlenmesi: ‹fllem 4’den elde edilen çökelek CaC 2 O 4 ve CaF 2 olabilir.<br />
Çökelek 2 defa su ile y›kan›r, y›kama sular› at›l›r (Not 13) ve çökelek iki k›s›ma ayr›l›r.<br />
I. K›s›m 10 damla 1,5 M H 2 SO 4 ilave edilir ve<br />
kar›flt›r›larak s›cak su banyosunda 1 dakika bekletilir.<br />
2 damla 0,01 M KMnO 4 ilave edilir. Pembe<br />
rengin kaybolmas› OKZALAT iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir (Not 14).<br />
II. K›s›m Temiz bir saat cam› üzerine al›nan<br />
çözelti su banyosu üzerinde kuruyana kadar<br />
tutulur (Not 15). Kurutulan k›sm›n üzerine<br />
bir damla deriflik H 2 SO 4 damlat›larak su<br />
banyosu üzerinde 3 saat daha bekletilir. Daha<br />
sonra saat cam› y›kan›r ve camdaki oluflan<br />
afl›nma FLORÜR iyonunun varl›¤›n› gösterir<br />
(Not 16).
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
I. Grup Anyonlar›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1: KClO3 ilavesiyle ortamda bulunabilecek sülfür, sülfit ve tiyosülfat iyonlar›<br />
asitli ortamda sülfat iyonuna ve serbest kükürde dönüflür. Aksi takdirde<br />
bu iyonlar asidik çözeltiden gaz ç›karaca¤›ndan karbonat denemesinde<br />
CO2 gaz› olarak düflünülüp yanl›fll›klara yol açabilir.<br />
Not 2: E¤er analiz çözeltisi sodyum, potasyum ve amonyum tuzlar›n› içeriyorsa<br />
‹fllem 2’deki sodyum karbonat ilavesi yap›lmaz. ‹fllem 3’den devam edilir.<br />
Not 3: E¤er örnek çözeltisi ‹fllem 2’ye göre analiz edilirse ortamda bulunan afl›r›<br />
karbonat iyonlar›ndan dolay› bu ad›mda beyaz jelatinimsi kalsiyum karbonat<br />
çöker. Jelatinimsi çökelek ›s›t›larak analize devam edilir.<br />
Not 4: E¤er analiz çözeltisi sar› renkli ise CrO 2-<br />
4 ve Fe(CN)63- iyonlar› çözeltide<br />
olabilir. Çökelek renksiz olana kadar y›kan›r. E¤er CrO 2-<br />
4 uzaklaflt›r›lmazsa<br />
AsO 3-<br />
4 tayininde, AsO43- olmad›¤› halde CCl4 faz›nda pembe renk<br />
gözlenir.<br />
6I- + 2 CrO 2-<br />
4 + 16 H + → 2Cr3+ + 3 I2 + 8 H2O Not 5: E¤er analiz çözeltisi ‹fllem 2’ye göre analiz edilmiflse bu ad›mda 15 damladan<br />
daha fazla asetik asit ilave edilir. Asetik asit ilavesiyle çökele¤in bir<br />
bölümü çözünmelidir.<br />
Not 6: Bu grup hemen analiz edilmelidir. Aksi takdirde SO 3 2- ve AsO2 - iyonlar›<br />
havan›n oksijeni ile SO 4 2- ve AsO4 3- a yükseltgenebilirler.<br />
Not 7: Hidrojen peroksit ilavesiyle sülfür iyonlar›, sülfat iyonlar›na yükseltgenir.<br />
Asidik çözeltide sülfat iyonlar› BaSO 4 fleklinde çöker.<br />
Not 8: Kuvvetli asidik ortamda tartarik asit, arsenik ile kompleks yapar bu flekilde<br />
arsenat tutulmufl olur. Aksi halde arsenat, amonyum molibdat ile tepkimeye<br />
girerek fosfat analizini engeller. Arseni¤in bulunmad›¤› durumlarda<br />
tartarat ile muameleye gerek yoktur.<br />
Not 9: Çözelti kaynat›lmaz, çünkü kaynat›l›nca tartarik asit ve arsenik aras›ndaki<br />
kompleks, s›cakl›kla bozunabilir.<br />
Not 10: Fosfat iyonu olmad›¤› zaman, s›kl›kla beyaz çökele¤e rastlan›r. Beyaz çökelek<br />
amonyum molibdat reaktifinin bozunmas›yla oluflur. Bu çökelek<br />
at›l›r.<br />
Not 11: E¤er hemen sar› çökelek oluflmazsa arsenit iyonu yoktur. Arsenat iyonu<br />
ise 1 dakika veya daha fazla zamanda sar› pentasülfür halinde çöker.<br />
Not 12: Çözelti içerisinde sülfit iyonu varsa, asidik ortamda ›s›t›larak uzaklaflt›r›lmal›d›r.<br />
Aksi takdirde arsenat aranmas› s›ras›nda oluflan iyot ile reaksiyona<br />
girer.<br />
Not 13: Y›kama ile ortamda bulunan indirgeyici iyonlar (sülfit, arsenit) uzaklaflt›r›l›r.<br />
Çünkü bu iyonlar okzalat›n bulunmas›n› zorlaflt›r›r.<br />
Not 14: Asidik çözeltide kalsiyum okzalat tepkimesinden oluflabilecek okzalik<br />
asit, MnO 4 - (pembe) iyonunu Mn 2+ (renksiz) iyonuna indirger.<br />
Not 15: Ortamda su bulunmas› florür analizini engeller. Çünkü florür iyonlar› SiF 4<br />
ile çözünmeyen silisik asit oluflturur.<br />
Not 16: Deriflik H 2 SO 4 , CaF 2 ile reaksiyona girerek HF oluflturur ve saat cam› ile<br />
reaksiyonundan gaz halde SiF 4 uzaklafl›r. Bu deneme sadece florür iyonu<br />
için geçerlidir.<br />
Anyonlar›n sistematik analizlerini gerçeklefltirirken ifllemlerde kolayl›k olmas›<br />
aç›s›ndan gruplara ait analizin aflamalar›n› k›saca gösteren ak›m flemalar› çizilir.<br />
Örne¤in, I. grup anyonlara ait ak›m flemas› fiekil 3.1’deki gibi gösterilebilir.<br />
57
58<br />
fiekil 3.1<br />
I. Grup anyonlar›n<br />
sistematik analizini<br />
gösteren ak›m<br />
flemas›<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
I A ve I B grup SIRA anyonlar› S‹ZDE hangi temele göre ayr›l›r?<br />
II. GRUP ANYONLAR<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Bu grup sadece kromat (CrO 2-<br />
4 ) ve sülfat (SO42- ) iyonlar›n› içerir ve baryum asetatla<br />
(Ba(CH3COO) 2 veya BaAc2 ) hafif bazik çözeltide BaCrO4 ve BaSO4 fleklinde<br />
çökerler. Bu SORU anyonlar›n çözünürlük çarp›mlar› Çizelge 3.3’de verilmifltir:<br />
Çizelge D‹KKAT 3.3<br />
II. Grup Anyon<br />
Tuzlar›n›n Oda<br />
S›cakl›¤›nda<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Çözünürlük ve<br />
Çözünürlük Çarp›m›<br />
Bileflik<br />
BaCrO4 D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Çözünürlük, g/100 mL<br />
10<br />
Kçç Sabiti De¤erleri<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
-4 2,1x10-10 BaSO4 10-4 1,1x10-10 AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
2<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
II. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Sülfat ‹yonu (SO 4 2- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde sülfat iyonu kayna¤› olarak 0,1 M sodyum sülfat<br />
(Na 2 SO 4 ) çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) Ba(Ac) 2<br />
Yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilen 1-2 damla SO 4 2- çözeltisi üzerine 1-2 damla 3 M<br />
HCl ve 1-2 damla 0,1 M Ba(CH 3 COO) 2 çözeltisi ilave edilir. Beyaz renkli BaSO 4 çökele¤i<br />
olufltu¤unu göreceksiniz.<br />
SO 4 2- + Ba 2+ → BaSO4 (k)<br />
Kromat ‹yonu (CrO 4 2- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde kromat iyon kayna¤› olarak 0,1 M K 2 CrO 4 çözeltisi<br />
kullanabilirsiniz.<br />
a) Ba(Ac) 2<br />
Yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilen 1-2 damla CrO 2-<br />
4 çözeltisine 1-2 damla 0,1M<br />
Ba(CH3COO) 2 çözeltisi ilave edilir. Sar› renkli BaCrO4 çökele¤i olufltu¤unu göreceksiniz.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
CrO 2-<br />
4 + Ba2+ → BaCrO4 (k)<br />
BaCrO4 çökele¤i üzerine 5 damla 3 M HCl ekleyerek çökele¤in DÜfiÜNEL‹M çözündü¤ünü<br />
görebilirsiniz.<br />
BaCrO 4 +2 HCl → H 2 CrO 4 + BaCl 2<br />
E¤er I. grup süzüntüsü renksizse kromat denemesi yap›lmayabilir. Fakat D‹KKAT süzüntünün sar›<br />
renkte olmas› kesin olarak kromat iyonunun varl›¤›n› göstermez. Çünkü III. grup anyon-<br />
D‹KKAT<br />
lar›ndan ferrosiyanür ve ferrisiyanür iyonlar› da çözeltinin sar› renkli olmas›na neden<br />
SIRA S‹ZDE<br />
olabilirler.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
II. Grup Anyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›<br />
‹fllem 7. II. Grup Anyonlar›n Çöktürülmesi: ‹fllem 3’den elde edilen çözelti II-V Grup<br />
anyonlar›n› içerebilir. Çözeltiye çökme tamamlan›ncaya kadar 1M Ba(CHK 3COO) ‹ T A2Pilave edilir ve<br />
santrifüjlenir.<br />
Çökelek: BaSO 4 ve BaCrO 4 olabilir (Not<br />
1), ‹fllem 8’e göre analiz edilir.<br />
Çözelti: III-V. grup anyonlar›n› içerir, ‹fllem 9<br />
TELEV‹ZYON<br />
için saklan›r.<br />
‹fllem 8. II Grup Anyonlar›n Ayr›lmas› ve Belirlenmesi: Çökelek 10 damla su ile y›kan›r,<br />
y›kama sular› at›l›r. Çökelek üzerine 5 damla 3 M HCl ilave edilir, kar›flt›r›l›r ve santrifüjlenir<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
(Not 2).<br />
Çökelek: BaSO 4 olabilir. E¤er çökelek sar›<br />
renkte ise renksiz olana kadar y›kan›r. 10 damla<br />
3 M HCl ilave edilir (Not 3). Beyaz çökelek<br />
SÜLFAT iyonunun varl›¤›n› gösterir.<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
SORU<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Çözelti: Kromat iyonu olabilir. Çözelti üzerine<br />
10 damla 2,5 M NaCH 3 COO ilave edilir<br />
(Not 4). Sar› çökelek KROMAT iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
SORU<br />
59<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
60<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
II. Grup Anyonlar›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1: E¤er çökelek beyaz renkli ise kromat iyonu yoktur.<br />
Not 2: E¤er ortamda afl›r› kromat iyonu varsa baryum sülfat›n beyaz rengini maskeleyebilir.<br />
Bu nedenle çökele¤in sar› rengi giderilinceye kadar çökelek<br />
3M HCl ile y›kan›r.<br />
Not 3: ‹fllem 7’den elde edilen beyaz çökelek BaSO 4 ’›n varl›¤›n› gösterir. HCl ilavesi<br />
ile ‹fllem 3’ten ayr›lamayan I. grup anyonlar çözünür.<br />
Not 4: Sodyum asetat, çözelti pH’›n› BaCrO 4 ’›n çökebilece¤i de¤erde sabit tutar.<br />
II. grup anyonlar›n SIRA S‹ZDE sistematik analizine ait bir ak›m flemas› oluflturunuz.<br />
III. GRUP ANYONLAR<br />
Sülfür (S2- ), ferrosiyanür (Fe(CN) 4-<br />
6 ) ve ferrisiyanür (Fe(CN)63- ) III. grup anyonlar<br />
olarak s›n›fland›r›l›r. Bu anyonlar›n kalsiyum ve baryum tuzlar› nötral veya hafif<br />
bazik ortamda çözünmesine ra¤men, kadmiyum tuzlar› az çözünür. Bu nedenle<br />
grup reaktifi olarak kadmiyum asetat (Cd(CH3COO) 2 veya CdAc2 ) kullan›l›r.<br />
S2- ve Fe(CN) 3-<br />
6 iyonlar› çözeltide bir arada bulunamaz. Çünkü, Fe(CN)63- iyonu<br />
S2- DÜfiÜNEL‹M<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
iyonunu serbest kükürde (S) yükseltger bu s›rada kendiside Fe(CN) 4-<br />
6 e indirgenir.<br />
Bu durumda çözeltide sülfür veya ferrisiyanür iyonunun birisi oldu¤un-<br />
SIRA S‹ZDE da, di¤erinin SIRA bulunmad›¤› S‹ZDE anlafl›lmal›d›r.<br />
III. grup anyonlar›n kadmiyum iyonu ile oluflturduklar› çökeleklere ait yaklafl›k<br />
çözünürlük çarp›m sabitleri Çizelge 3.4’de verilmifltir.<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Çizelge 3.4<br />
III. Grup Anyon<br />
Tuzlar›n›n<br />
K ‹ T A P<br />
Çözünürlük Çarp›m›<br />
Sabiti De¤erleri<br />
TELEV‹ZYON<br />
3<br />
Bileflik<br />
III. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Sülfür ‹yonu (S 2- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde sülfür iyon kayna¤› olarak 0,1 M Na 2 S çözeltisi<br />
kullanabilirsiniz.<br />
a) Kurflun asetat ka¤›d› deneyi<br />
Bir deney tüpü içerisine 2 damla S 2- çözeltisi al›narak üzerine 1-2 damla dam›t›k<br />
su ve 1-2 damla 3 M HCl ekleyip, tüpün a¤z›na 0,5 M Pb(CH 3 COOH) 2 çözeltisi<br />
damlat›lm›fl süzgeç ka¤›d› tutulur. Ka¤›t üzerinde kahve renginden siyaha do¤ru<br />
de¤iflen renkte kurflun sülfür oluflumunu gözleyebilirsiniz.<br />
Pb(CH 3 COO) 2 + H 2 S → PbS + 2 CH 3 COOH<br />
Ferrosiyanür ‹yonu (Fe(CN) 6 4- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M K 4 [Fe(CN) 6 ] çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) Turnbull mavisi<br />
Yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilmifl 2-3 damla K 4 [Fe(CN) 6 ] çözeltisi asitlendirilerek<br />
üzerine 2-3 damla FeSO 4 çözeltisi ilave edilir. Oluflan beyaz renkli çökelek<br />
K çç<br />
CdS 10-27 K ‹ T A P<br />
Cd 2 Fe(CN) 6<br />
Cd3 [Fe(CN) 6 ] 2<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
10 -17<br />
10 -19
K 2 Fe[Fe(CN) 6 ] oluflumunu gösterir. Çökelek bekletilirse havadaki oksijen sebebiyle<br />
Fe 2+ , Fe 3+ ’e yükseltgenir ve çökelek Turnbull Mavisi rengini al›r.<br />
4 K 2 Fe[Fe(CN) 6 ] + O 2 + 4 H + → 4 KFe[Fe(CN) 6 ] + 4 K + + 2 H 2 O<br />
b) FeCl 3<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla Fe(CN) 6 4- çözeltisi üzerine 1-2 damla<br />
0,1 M FeCl 3 çözeltisi ilave edilerek Prusya mavisi oluflumunu gözleyebilirsiniz.<br />
Oluflan çökelek alkali hidroksitler ilave edildi¤inde çözünür.<br />
Fe(CN) 6 4- + FeCl3 → Fe[Fe(CN) 6 ] - + 3 Cl -<br />
3 KOH + Fe[Fe(CN) 6 ] - → Fe(OH) 3 + K 3 [Fe(CN) 6 ] -<br />
Ferrisiyanür ‹yonu (Fe(CN) 6 3- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M K 3 [Fe(CN) 6 ] çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) FeSO 4<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilmifl 1-2 damla Fe(CN) 6 3- çözeltisi üzerine 1-2 damla<br />
0,1 M FeSO 4 çözeltisi ilave edilerek Prusya mavisi oluflumunu gözleyebilirsiniz.<br />
FeSO 4 + Fe(CN) 6 3- → Fe[Fe(CN)6 ] - + SO 4 2-<br />
III. Grup Anyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›<br />
‹fllem 9 ‹fllem 7’den ayr›lan çözeltiye çökme tamamlan›ncaya kadar 1 M Cd(CH 3 COO) 2 ilave<br />
edilir (Not 1) ve santrifüjlenir.<br />
Çökelek: CdS, Cd 3 Fe(CN) 6 ve Cd 3 [Fe(CN) 6 ] 2<br />
içerebilir (Not 2). ‹ki kez s›cak su ile y›kan›r ve<br />
y›kama sular› at›larak (Not 3) çökelek dört k›sma<br />
ayr›l›r.<br />
1. K›s›m:<br />
Çökelek bir deney<br />
tüpüne al›narak üzerine<br />
3 damla 3 M HCl<br />
ilave edilir. Deney tüpünün<br />
a¤z›na 0,5 M<br />
Pb(CH 3 COO) 2 damlat›lm›fl<br />
süzgeç ka¤›d›<br />
yaklaflt›r›l›r. Süzgeç<br />
ka¤›d›ndaki oluflan<br />
kahve veya siyah renk<br />
SÜLFÜR iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
2. K›s›m:<br />
Bu k›s›m çökelek üzerine<br />
1 damla 3 M HCl<br />
(Not 4) ve 1 damla 1<br />
M FeCl 3 ilave edilir.<br />
Oluflan koyu mavi çökelek<br />
(Not 5) FER-<br />
ROS‹YANÜR’ün<br />
varl›¤›n› gösterir.<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Çözelti: IV. ve V. grup anyonlar›n analizi için<br />
saklan›r.<br />
3. K›s›m:<br />
Çökelek 1 damla 3 M<br />
HCl ile çözülerek.<br />
üzerine 3 damla su ve<br />
bir parça demir (II) sülfat<br />
kristali ilave edilir.<br />
Oluflan koyu mavi çökelek<br />
(Not 6) FER-<br />
R‹S‹YANÜR’ün varl›¤›n›<br />
gösterir.<br />
4. K›s›m:<br />
Çökele¤in bu k›sm› 3<br />
M HCl ile çözülerek<br />
üzerine 3 damla 0,1 M<br />
Cu(NO 3 ) 2 ilave edilir.<br />
Oluflan k›rm›z›-kahverengi<br />
çökelek FER-<br />
ROS‹YANÜR, yeflilsar›<br />
çökelek FERR‹-<br />
S‹YANÜR ve ›s›t›ld›-<br />
¤›nda siyahlaflan çökelek<br />
ise SÜLFÜR varl›¤›n›<br />
gösterir.<br />
61
62<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
4<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
III. Grup Anyonlar›n›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1: Bu hafif bazik çözeltide, bir miktar Cd(OH) 2 çöker. Genellikle renkli olan<br />
çökelek III. grubun varl›¤›n› göstermektedir.<br />
Not 2: CdS parlak sar›, Cd 2 [Fe(CN) 6 ] aç›k sar› (krem rengi) ve Cd 3 [Fe(CN) 6 ] 2 kavuniçi<br />
(turuncu) renklidir.<br />
Not 3: Çökelek iyice y›kanarak, S 2 O 3 2- (IV. Grup) ortamdan uzaklaflt›r›l›r ve ferrosiyanürün<br />
tan›nmas›ndaki mavi renk görülebilecektir.<br />
Not 4: HCl ilavesi dikkatlice yap›lmal›d›r. Çökelek tamamen çözünüp, çözelti<br />
hafif asidik olunca fazla asit ilave edilmemelidir. Aksi takdirde kuvvetli<br />
asidik çözeltide, çözünürlü¤ü nedeniyle mavi çökelek gözlenemeyebilir.<br />
Not 5: Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 koyu mavi çökele¤in formülüdür ve Prusya mavisi olarak<br />
adland›r›l›r. FeCl 3 çözeltisi ilave edildikten sonra yeflil bir çözelti elde ediliyorsa,<br />
bu ferrisiyanür iyonu varl›¤›n› gösterir.<br />
Not 6: Koyu mavi çökelek Turnbull mavisi olarak adland›r›lm›fl (Fe(II) [Fe(III)<br />
(CN) 6 ] - ) ve Prusya mavisinden (Fe(III) [Fe(II) (CN) 6 ] - ) farkl› oldu¤u düflünülmüfltür.<br />
Fakat sonra bu iki kompleksin ayn› oldu¤u anlafl›lm›fl ve her<br />
iki komplekste Prusya mavisi olarak adland›r›lm›flt›r.<br />
III. grup anyonlar› SIRA S‹ZDE hangileridir? Hangi ortamda, hangi reaktif ile çöktürülürler? Oluflan<br />
çökelekleri renkleriyle birlikte yaz›n›z.<br />
IV. GRUP DÜfiÜNEL‹M ANYONLAR<br />
IV. grup, tiyosülfat (S2O 2-<br />
3 ), tiyosiyanat (SCN- ), klorür (Cl- ), bromür (Br- ) ve iyodür<br />
(I- ) iyonlar›ndan SORU oluflur. Bu anyonlar›n ortak özellikleri, hafif asidik ortamda<br />
gümüfl iyonuyla çözünmeyen çökelek oluflturmalar›d›r. Çizelgede 3.5’te IV. Grup<br />
anyonlar›n›n gümüfl iyonu ile oluflturduklar› çökelekler, oda s›cakl›¤›ndaki çözü-<br />
D‹KKAT<br />
nürlükleri ve çözünürlük çarp›m› sabitleri verilmifltir.<br />
Bileflik<br />
Ag2S2O3 Çözünürlük, g/100mL<br />
10<br />
Kçç -5 6x10-14 AgCl 10-3 1,82x10-10 AgSCN 10-4 1,1x10-12 AgBr 10-4 5,0x10-13 Çizelge SIRA S‹ZDE 3.5<br />
SIRA S‹ZDE<br />
IV. Grup Anyon<br />
Tuzlar›n›n Oda<br />
AMAÇLARIMIZ S›cakl›¤›nda<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
Çözünürlük ve <br />
Çözünürlük Çarp›m›<br />
Sabiti De¤erleri<br />
K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
AgI 10 -7 8,3x10 -17<br />
TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
Gümüfl tiyosülfat (Ag2S2O3 ) asidik çözelti içerisinde karars›zd›r ve çok çabuk<br />
renk de¤ifltirerek analizi güçlefltirir. Ag2S2O3 oda s›cakl›¤›nda beyaz, sar›, turuncu,<br />
kahverengi ve siyah gibi bir dizi renk de¤iflimi göstererek Ag2S’e parçalan›r ve<br />
‹NTERNET grup çöktürmesi ‹NTERNET s›ras›nda belirlenir.<br />
Ag 2 S 2 O 3 + 2H 2 O ? Ag 2 S + H 3 O + + HSO 4 - K çç (Ag 2 S)= 6,0x10 -50<br />
E¤er amonyak çözeltisi yerine amonyakl› gümüfl nitrat (Miller reaktifi) çözeltisi<br />
kullan›l›rsa, ortak iyon etkisiyle AgBr ve AgSCN’ün çözünmeleri engellenirken,<br />
AgCl ancak tayin edilebilecek kadar çözünür.<br />
AgCl + 2NH 3 ? [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl - (çözünür kompleks)
Böylece IV. grup anyonlar›ndan Cl - , çözeltiye al›nm›fl olur ve grubun di¤er üyelerinden<br />
ayr›l›r.<br />
Cl - iyonunun ayr›lmas›ndan sonra kalan çökelek AgSCN içeriyorsa üzerine<br />
HCl ve FeCl 3 çözeltileri ilave edildi¤inde Fe(SCN) 2+ kompleksinin karakteristik<br />
rengini gözleyebilirsiniz. AgSCN, HCl’li ortamda Cl - iyonunun deriflimine ba¤l›<br />
olarak çözünür.<br />
AgSCN + Cl - ? AgCl + SCN -<br />
Ortaya ç›kan SCN - iyonu Fe 3+ iyonu ile k›rm›z› renkli kompleks oluflturur.<br />
Fe 3+ + SCN - ? Fe(SCN) 2+ (kan k›rm›z›s›)<br />
Çözünmeyen gümüfl tuzlar› fleklindeki I - ve Br - anyonlar› hafif asidik çözeltide<br />
çinko tozu ilave edilerek tepkimeye girer. Bu indirgenme-yükseltgenme tepkimesinde<br />
gümüfl iyonu metalik gümüfle indirgenirken, Zn yükseltgenerek komplekslerde<br />
gümüflün yerini al›r. Böylece I - ve Br - çözünmeyen gümüfl tuzlar›ndan çözünür<br />
çinko tuzlar›na dönüflür.<br />
2AgBr + Zn ? 2Ag + 2Br - + Zn 2+<br />
2AgI + Zn ? 2Ag + 2I - + Zn 2+<br />
Ortamda bulunan Ag 2 S ve AgSCN de çinko tozu ile reaksiyon verir.<br />
Ag 2 S + Zn + 2H 3 O + ? Zn 2+ + 2Ag + H 2 S + 2H 2 O<br />
2 AgSCN + 3Zn + 6H 3 O + ? 3 Zn 2+ + 2 Ag + 6 H 2 O + 2HCN + 2H 2 S<br />
Çözeltideki Br - ve I - iyonlar› elementlerine yükseltgenerek kloroform faz›nda<br />
oluflturduklar› karekteristik renkleriyle belirlenirler. Ancak bu ifllemle Br - ve I - anyonlar›<br />
birbirine giriflim yapar. Bu bozucu etki, nitröz asit (HNO 2 ) kullan›larak giderilir.<br />
Nitröz asit I - iyonunu yükseltgerken Br - iyonuna etki etmez. I - ve Br - iyonlar›n›<br />
içeren çözeltiye NaNO 2 ilavesi ile nitröz asit çözelti içinde oluflturulur.<br />
NO 2 - + H3 O + ? HNO 2 + H 2 O<br />
2HNO 2 + 2 H 3 O + + 2I - ? 2NO + I 2 + 4H 2 O<br />
Serbest iyot, çözelti renginin kahverengi olmas›na neden olur. Kloroform ile<br />
ekstrakte edilen I 2 organik fazda eflatun renk oluflturur.<br />
I - anyonunun I 2 halinde uzaklaflt›r›lmas› iflleminden sonra Br - iyonu deriflik<br />
HNO 3 ile serbest broma yükseltgenir ve kloroform ile ekstraksiyonu sonucu organik<br />
fazda sar› veya turuncu renk oluflturur.<br />
6Br - + 2NO 3 - + 8 H3 O + ? 3 Br 2 + 2NO + 12 H 2 O<br />
IV. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Tiyosülfat ‹yonu (S 2 O 3 2- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde tiyosülfat iyonu kayna¤› olarak, 0,1 M Na 2 S 2 O 3<br />
çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
63
64<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
a) AgAc<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilen 1-2 damla S 2 O 3 2- çözeltisi üzerine 2-3 damla 0,1<br />
M AgCH 3 COO çözeltisi ilave edilir ve bekletilir. ‹lk olarak çözünür ditiyosülfato<br />
gümüfl (I) kompleksi oluflur.<br />
2 S 2 O 3 2- + Ag + ? [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] 3-<br />
Oluflan kompleks üzerine Ag + ilave edildi¤inde beyaz renkli karars›z Ag 2 S 2 O 3<br />
çökele¤i oluflur.<br />
[Ag(S 2 O 3 ) 2 ] 3- + Ag + ? Ag 2 S 2 O 3 + S 2 O 3 2-<br />
Oluflan bu çökelek bekletildi¤inde Ag 2 S’e dönüflür ve çökele¤in rengi siyahlafl›r.<br />
Çökelek su banyosunda ›s›t›ld›¤›nda Ag 2 S oluflumu h›zlan›r.<br />
+ 2-<br />
Ag2S2O 3 + H2O ısı Ag2S + 2H + SO4<br />
b) FeCl 3<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilen 1-2 damla S 2 O 3 2- çözeltisi üzerine damla damla<br />
0,1 M FeCl 3 çözeltisi ilave edilir ve çözeltide ditiyosülfato demir (III) kompleksinin<br />
oluflumundan dolay› koyu mor bir renk gözlenir.<br />
2 S 2 O 3 2- + Fe 3+ → [Fe(S2 O 3 ) 2 ] -<br />
Bu koyu mor renk, FeCl 3 çözeltisi damlatmaya devam edildi¤inde tetratiyonat<br />
ve demir (II) iyonlar›n›n oluflumu nedeniyle h›zla kaybolur.<br />
[Fe(S 2 O 3 ) 2 ] - + Fe 3+ → 2 Fe 2+ + S 4 O 6 2-<br />
Toplam tepkimeyi, Fe (III) iyonunun S 2 O 3 2- anyonu taraf›ndan indirgenmesi<br />
olarak yazabiliriz.<br />
2 S 2 O 3 2- + 2 Fe 3+ → S4 O 6 2- + 2 Fe 2+<br />
Klorür ‹yonu (Cl - )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M NaCl çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) AgAc<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilen 3-4 damla Cl - çözeltisi üzerine 3-4 damla 0,1 M<br />
AgCH 3 COO çözeltisi ilave edilir. Beyaz renkli AgCl çökele¤inin olufltu¤unu gözleyebilirsiniz.<br />
Cl - + Ag + → AgCl(k)<br />
Elde edilen çökelek üç k›sma ayr›larak 1. k›s›ma deriflik HCl, 2. k›s›ma 6M NH 3<br />
ve 3. k›s›ma 0,1 M S 2 O 3 2- çözeltisi ilave edilir. AgCl çökele¤i, çözünür kompleksler<br />
oluflturarak çözünür.<br />
AgCl + Cl - → AgCl 2 -<br />
AgCl + 2 NH 3 → [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl -<br />
AgCl + 2 S 2 O 3 2- → [Ag(S2 O 3 ) 2 ] 3- + Cl -
) Cl - tan›mlanmas›<br />
IV. grup anyonlar›n›n analizi s›ras›nda oluflan gümüfl amonyak kompleksi asitli<br />
ortamda bozunur ve ortamda Cl - anyonu varsa, gümüfl klorür tuzu çöker.<br />
Ag(NH 3 ) 2 + + 2 H3 O + + Cl - ? AgCl + 2 NH 4 + + 2 H2 O<br />
Tiyosiyanat ‹yonu (SCN - )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M KSCN çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) AgAc<br />
Yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilen 1-2 damla 0,1 M AgCH 3 COO çözeltisine 1-2 damla<br />
SCN - çözeltisi ilave edilir ve beyaz renkli AgSCN çökele¤i oluflur.<br />
SCN - + Ag + → AgSCN(k)<br />
Oluflan AgSCN çökele¤i 2’ye ayr›l›r. 1. k›sm›na 6 M HNO 3 , 2. k›sm›na 6 M NH 3<br />
ilave edilir. AgSCN nitrik asit içerisinde çözünmez fakat amonyakl› ortamda kompleks<br />
oluflturarak çözünür.<br />
AgSCN + 2 NH3 → [Ag(NH3 ) 2 ] + + SCN- b) FeCl3 Çözeltisi<br />
Yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilen 1-2 damla SCN- SIRA S‹ZDE<br />
çözeltisine 1 damla 3 M HCl ve 1<br />
damla 0,1 M FeCl3 çözeltisi ilave edilir.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Fe 3+ + SCN - → Fe(SCN) 2+<br />
koyu k›rm›z› çözelti<br />
Tiyosiyanat iyonu baz› eski kitaplarda rodanür olarak da adland›r›lm›flt›r. D‹KKAT<br />
Bromür ‹yonu (Br- )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M KBr çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) AgAc<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilen 2-3 damla Br- çözeltisine 2-3 damla 0,1 M<br />
AgCH3COO çözeltisi ilave edilir. Bu tepkime sonucu aç›k sar› renkli AgBr çökele-<br />
¤ini gözleyebilirsiniz.<br />
K ‹ T A P<br />
Br - + Ag + → AgBr(k)<br />
b) Klorlu su<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilen 2-3 damla Br- TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
çözeltisi üzerine 2 damla 3 M HCl<br />
ve damla damla klorlu su ilave edilir (Klorlu suyun afl›r›s› ilave edildi¤inde sar›<br />
renkli monoklorobrom veya renksiz bromik asit oluflabilir bu ‹NTERNET nedenle dikkatlice<br />
eklenmelidir). Br2 oluflumundan dolay› sar›-kavuniçi bir çözelti rengi görülür. Bu<br />
çözeltiye 8-10 damla kloroform ilave edilip çalkalanarak iki faz›n ayr›lmas› beklenir.<br />
Br2 ’un, çözücü faz›nda da¤›lmas› sonucu organik fazda k›rm›z›ms› kahverengi<br />
bir renk gözlenir.<br />
‹NTERNET<br />
2 Br - + Cl 2 → Br 2 + 2Cl -<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
SORU<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
65<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P
66<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Not: Klorlu suyun fazlas› ile afla¤›daki tepkimeler gerçekleflebilir.<br />
Br 2 + Cl 2 → 2BrCl<br />
6 H 2 O + Br 2 + 5Cl 2 → 2 HBrO 3 + 10HCl<br />
‹yodür ‹yonu (I - )<br />
Afla¤›daki ön denemelerde 0,1 M KI çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) AgCH 3 COO<br />
Yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilen 1-2 damla I - çözeltisine 1 damla 0,1 M AgCH 3 COO<br />
ilave edilir. Sar› renkli AgI çökele¤ini gözlemleyebilirsiniz.<br />
I - + Ag + → AgI(k)<br />
Oluflan AgI çökele¤i 2 k›s›ma ayr›larak birinci k›sm›na deriflik NH 3 , ikinci k›sm›na<br />
ise seyreltik HNO 3 ilave edilir. AgI’ün deriflik NH 3 çözeltisinde çok az çözündü¤ünü,<br />
seyreltik HNO 3 ’te ise hiç çözünmedi¤ini gözlemleyebilirsiniz.<br />
b) Klorlu su<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilen 2-3 damla I - çözeltisine 2-3 damla CCl 4 (veya kloroform)<br />
ve birkaç damla klorlu su ilave edilerek çalkalan›r (klorlu suyun fazlas›ndan<br />
kaç›n›lmal›d›r). CCl 4 faz›nda menekfle moru bir renk gözlemleyebilirsiniz.<br />
IV. Grup Anyonlar›n Sistematik Analizde Ayr›lmas›<br />
IV. Grup Ön Denemesi: III. Gruptan ayr›lan çözeltiden ayr› bir deney tüpüne 2 damla al›n›r<br />
ve üzerine 5 damla doymufl AgCH 3 COO çözeltisi ilave edilerek 3 M HNO 3 ile asitlendirilir<br />
(Not 1). E¤er çökme olursa IV. grup anyonlar›n var oldu¤u anlafl›l›r. Çökelek oluflmazsa V. grubun<br />
aranmas›na geçilebilir.<br />
Tiyosülfat ‹yonunun Tan›nmas›: IV. grup ön denemesinde veya grup çöktürülmesinde oluflan<br />
çökelek s›cak su banyosunda 2 dakika bekletilir. Beyazdan bafllamak üzere oluflan sar›, kavuniçi,<br />
kahverengi ve siyah renk T‹YOSÜLFAT iyonunun varl›¤›n› gösterir (Not 2).<br />
IV. Grup Anyonlar›n Çöktürülmesi: Ön deneme iflleminde, IV. grup anyonlar›n varl›¤› tespit<br />
edildiyse, III. Gruptan elde edilen çözeltinin 1 mL’sine damla damla doymufl AgCH 3 COO<br />
çözeltisi kar›flt›rarak eklenir (Not 3). 6M CH 3 COOH ile asitlendirilerek iyice kar›flt›r›l›r ve<br />
santrifüj edilir.<br />
Çökelek: Ag 2 S, AgCl, AgBr, AgI ve AgSCN<br />
içerir (Not 4).<br />
Çözelti: V. grup anyonlar›n analizi için<br />
saklan›r.<br />
IV. Grup Anyonlar›n Ayr›lmas› ve Tan›nmas›: Çökelek, içinde 3 M HNO 3 bulunan dam›t›k<br />
su ile y›kanarak y›kama suyu at›l›r. Bu iflleme, y›kama suyu 3 M HCl ile çökelek vermeyinceye<br />
kadar devam edilir (Not 5). Daha sonra HNO 3 ’i de ortamdan uzaklaflt›rmak amac›yla çökelek<br />
dam›t›k su ile y›kay›p y›kama suyu at›l›r. Çökelek üzerine 10 damla amonyakl› AgNO 3 ekleyip,<br />
iyice kar›flt›r›l›r ve santrifüj edilir (Not 6).
Çökelek: Ag 2 S, AgSCN, AgI ve AgBr olabilir.<br />
Çökelek 1/3 ve 2/3’lük 2 k›s›ma ayr›l›r.<br />
1. K›s›m:<br />
Çökele¤in 1/3’lük k›sm› üzerine, çözünene kadar<br />
3M HCl ve 1 damla 1 M FeCl 3 çözeltisi<br />
eklenir. K›rm›z› renk T‹YOS‹YANAT iyonunu<br />
gösterir.<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Çözelti: Klorür iyonu içerebilir. Çözeltiye, hafif<br />
asidik olana kadar damla damla 3 M HNO 3<br />
ilave edilir. Oluflan beyaz çökelek KLORÜR<br />
iyonunun varl›¤›n› gösterir (Not 7).<br />
2. K›s›m:<br />
Çökele¤in 2/3’lük k›sm› üzerine 10 damla su<br />
ve asidik olana kadar damla damla 3 M<br />
CH 3 COOH ilave edilir. Bunun üzerine bir<br />
spatül ucu çinko tozu ilave edip 5 dakika kar›flt›r›larak<br />
santrifüjlenir (Not 8). Oluflan çökelek<br />
fazla miktarda Ag ve Zn içerdi¤i için at›l›r.<br />
Çözelti, Br - ve I - iyonlar›n› içerebilece¤inden<br />
üzerine 1-2 damla klorlu su ve biraz kloroform<br />
eklenerek çalkalan›r. Oluflan eflatun<br />
renk ‹YODÜR iyonunu gösterir. 1-2 damla<br />
fazladan eklenen klorlu su ile renk sar› olur.<br />
Bu da çözeltide BROMÜR iyonunun varl›¤›n›<br />
gösterir. Çözeltide Br - yoksa kloroform tabakas›<br />
renksiz kal›r (Not 9).<br />
IV. Grup Anyonlar›n Analiziyle ‹lgili Notlar<br />
Not 1: Ön denemede çözelti asidik olmal›d›r (turnusol ka¤›d› ile kontrol edilir).<br />
Not 2: Bu grubun reaktifi olan gümüfl asetat önce beyaz renkli Ag 2 S 2 O 3 fleklinde<br />
çöker. Daha sonra h›zl› bir flekilde ve ›s›tman›nda etkisi ile hidroliz<br />
olarak siyah renkli Ag 2 S oluflur.<br />
Not 3: AgCH 3 COO’ün sudaki çözünürlü¤ü (K çç =1,8x10 -3 ) çok fazla olmad›¤›ndan<br />
IV. grup anyonlar›n› çöktürmek için gerekli olan reaktif miktar› daha<br />
önceki gruplar için gerekenden 10 kat daha fazlad›r.<br />
Not 4: Çökele¤in bileflimi renginden anlafl›labilir. Ag 2 S 2 O 3 ’›n hidrolizi sonucu<br />
oluflan Ag 2 S’in rengi siyaht›r. Beyaz çökelek oluflumu AgCl ve AgSCN’den<br />
ileri gelir. AgBr aç›k sar›, AgI ise sar›d›r.<br />
Not 5: Çökelekte bulunan fazla Ag + iyonlar› AgCl’ün, amonyakl› gümüfl nitrat<br />
içindeki çözünürlü¤ünü azalt›r.<br />
Not 6: Amonyakl› AgNO 3 (Miller reaktifi) çözeltisinin haz›rlan›fl›: 1,7 g AgNO 3 ,<br />
25 g KNO 3 ve 17 ml deriflik NH 3 kar›flt›r›larak balonjojede dam›t›k su ile<br />
1 litreye tamamlan›r.<br />
Not 7: Fazla miktarda Ag(NH 3 ) 2 + kompleksinin bulundu¤u ortamda AgI ve AgBr<br />
çözünmez. AgSCN ise sulu amonyak çözeltisi içerisinde az miktarda çözünür.<br />
E¤er Cl - varsa tam bir çökelek vermelidir. Çözeltide meydana gelen<br />
bulan›kl›k dikkate al›nmamal›d›r.<br />
Not 8: Çinko, AgBr ve AgI içindeki Ag + iyonlar›n› metalik gümüfle indirger. I - ve<br />
Br - iyonlar›n› çözeltiye geçirir. Tiyosiyanat iyonu ise bozunur.<br />
Not 9: Çözeltide I - ve Br - iyonlar› elementlerine yükseltgenerek kloroform faz›nda<br />
oluflturduklar› karakteristik renkleri yard›m›yla belirlenirler. Ancak<br />
bu deneyler birbirine giriflim yapar. Bu bozucu etki, nitröz asit kullan›larak<br />
giderilir. Nitröz asit, I - iyonunu yükseltgerken Br - iyonuna etki<br />
etmez. I - ve Br - iyonlar›n› içeren çözeltiye NaNO 2 ilavesi ile nitröz asit<br />
çözelti içinde oluflturulur.<br />
67
68<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
IV. grup anyonlar›n SIRA S‹ZDE analizine ait ak›m flemas›n› çiziniz.<br />
V. GRUP ANYONLAR<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
‹lk dört grupta çöktürülemeyen NO -<br />
2 , NO3- , ClO3- ve BO2- V. grup anyonlar olarak<br />
s›n›fland›r›l›rlar. Bu gruptaki anyonlar›n BO -<br />
2 haricindeki di¤er tuzlar› suda ko-<br />
SORU<br />
SORU<br />
lay çözündü¤ünden suda çözünür grup olarak da bilinir. Borat tuzlar› suda kolayl›kla<br />
çözünmedi¤i gibi, daha önceki gruplarda da tam olarak çöktürülemezler. Ör-<br />
D‹KKAT<br />
ne¤in I. ve III. D‹KKAT gruplarda az miktarda Ca(BO2 ) 2 ve Cd(BO2 ) 2 halinde çökebilir. Fakat<br />
yine de BO -<br />
2 , V. grupla birlikte sulu ortamda tayin edilebilir deriflimde bulun-<br />
SIRA S‹ZDE du¤u için suda SIRA S‹ZDE çözünür grup üyesi olarak kabul edilir.<br />
Çözelti içerisinde yükseltgen maddeler varsa, V. grup katyonlar›n tayinleri s›ras›nda<br />
bozucu etki yaparlar. Bu nedenle grubun di¤er üyeleri ortamdan uzaklaflt›-<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
r›lmal› veya parçalanmal›d›r. Bu ifllem deriflik H2SO4 ile ›s›t›larak yap›labilir. Is›tma<br />
ile ClO -<br />
3 iyonu buharlaflarak perklorik aside dönüflür.<br />
K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
3 HClO3 ? HClO4 + 2 ClO2 + H2O AMAÇLARIMIZ <br />
TELEV‹ZYON<br />
5<br />
H2SO4 ile ›s›tma ifllemi sonucu NO -<br />
2 iyonu, HNO2 flekline dönüflür ve hepsi<br />
TELEV‹ZYON<br />
uçucu olan H2O, NO2 ve NO’ya parçalan›r.<br />
2 HNO 2 ? H 2 O + NO 2 + NO<br />
‹NTERNET V. grup ‹NTERNET katyon analizi için IV. gruptan ayr›larak saklanan asidik çözelti içinde<br />
bulunan ClO -<br />
3 ve NO2- birbirine z›t iki anyon olmalar› sebebiyle afla¤›daki reaksiyonu<br />
verirler.<br />
ClO 3 - + 3 NO2 - ? Cl - + 3 NO 3 -<br />
Buna göre ortamda NO 2 - ve ClO3 - iyonlar›ndan birinin olmas› di¤erinin bulunmas›n›<br />
önler. HNO 2 ’nin ClO 3 - üzerindeki etkisi, ClO3 - iyonunun belirlenmesinde<br />
kullan›l›r. ClO 3 - , Cl - iyonuna indirgenerek AgCl fleklinde çöktürülür. V. grubun di-<br />
¤er bir üyesi olan NO 2 - iyonu ise CO(NH2 ) 2 (üre) üzerindeki oksitleyici etkisiyle<br />
belirlenebilir. Seyreltik HCl çözeltisi içindeki NO 2 - iyonunun CO(NH2 ) 2 ile tepkimesi<br />
sonucunda N 2 ve CO 2 a盤a ç›kar.<br />
CO(NH 2 ) 2 + 2NO 2 - + 2H3 O → CO 2 + 2N 2 + 3H 2 O<br />
V. grup anyonlar›ndan olan NO 3 - ’›n belirlenmesi için, NO2 - iyonun yoklu¤unda<br />
kahverengi halka deneyi uygulanabilir. Ortamda CrO 4 2- , Br - , I - , Fe(CN)6 3- ,<br />
Fe(CN) 6 4- , SCN - ve ClO3 - gibi anyonlar›n olmas› belirleme ifllemini zorlaflt›r›r. Bunun<br />
yan›s›ra, NO 3 - ve ClO3 - d›fl›ndaki di¤er anyonlar I-IV. grup anyon analizlerinde<br />
çöktürüldüklerinden ortamdan uzaklaflt›r›lm›fl olurlar.
V. Grup Anyonlar›n Ön Denemeleri<br />
Klorat ‹yonu (ClO 3 - )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M KClO 3 çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) NaNO 2<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilen 3-4 damla ClO 3 - çözeltisine 4-5 damla 0,1 M<br />
HNO 3 ve 1-2 damla 0,1 M AgNO 3 çözeltisi ilave edilir. Herhangi bir çökelek gözlenmez.<br />
Berrak çözelti üzerine 1-2 tane NaNO 2 kristali eklenir. Beyaz renkli AgCl<br />
çökele¤inin olufltu¤unu gözlemleyebilirsiniz.<br />
ClO 3 - + 3HNO2 + 3H 2 O → Cl - + 3 H 3 O + + 3NO 3 -<br />
Cl - + Ag + → AgCl(k)<br />
Borat ‹yonu (BO 2 - )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M Na 2 B 4 O 7 çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) H 2 SO 4 + alkol<br />
1-2 damla BO 2 - çözeltisi üzerine 1 mL deriflik H2 SO 4 ve 2-3 mL metanol eklenerek<br />
alevde hafifçe ›s›t›l›r. Tüpün a¤z› 1-2 sn aleve tutulur. Tüpün a¤z›ndan yeflil<br />
renkli alev (metil borat) ç›kt›¤›n› gözleyebilirsiniz.<br />
H 3 BO 3 + 3 CH 3 OH → B(OCH 3 ) 3 + 3H 2 O<br />
Nitrit ‹yonu (NO 2 - )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M NaNO 2 çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) CO(NH 2 ) 2 (Üre)<br />
Yaklafl›k 0,5 mL’ye seyreltilen birkaç damla NO 2 - çözeltisi üzerine bir spatül<br />
ucu ile CO(NH 2 ) 2 ilave edilerek iyice çalkalan›r ve 3 M HCl ile asitlendirilir. N 2 ve<br />
CO 2 sebebiyle gaz ç›k›fl› gözlenir.<br />
NO 2 - + HCl → Cl - + HNO2<br />
2CO(NH 2 ) 2 + 4HNO 2 → 4N 2 + 2CO 2 + 6H 2 O<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Nitrat ‹yonu (NO 3 - )<br />
Afla¤›daki ön deneme ifllemlerinde 0,1 M NaNO 3 çözeltisi kullanabilirsiniz.<br />
a) FeSO 4 + H 2 SO 4<br />
Bu deneyi iki flekilde yapabilirsiniz.<br />
1) Yaklafl›k 1 mL yeni haz›rlanm›fl doygun FeSO 4 çözeltisi üzerine 4-5 damla<br />
NO 3 - çözeltisi ilave edilerek üzerine 8-9 damla deriflik H2 SO 4 tüpün kenar›ndan<br />
akacak ve alt k›sm›nda bir tabaka oluflturacak flekilde eklenir.<br />
2) Yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilen 2-3 damla NO 3 - çözeltisi üzerine 8-9 damla deriflik<br />
H 2 SO 4 eklenerek iyice kar›flt›rarak içine so¤uk su koydu¤unuz bir beher<br />
içerisinde so¤uttuktan sonra birkaç damla 0,1 M FeSO 4 çözeltisi tüpün<br />
kenar›ndan yavaflça ilave edilir.<br />
Her iki uygulamada da iki faz›n birleflti¤i k›s›mda kahverengi bir halka<br />
göreceksiniz.<br />
69
70<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
NaNO 3 + H2SO 4 → NaHSO 4 + HNO3<br />
2+<br />
− +<br />
3+<br />
3 Fe (H O) + NO + 4H ⇌ 3 Fe(H O) + NO + 2H O<br />
2 6<br />
2+<br />
2 6<br />
Fe (H O)<br />
b) α- Naftilamin<br />
Yaklafl›k 1 mL’ye seyreltilen 1 damla NO 3 - çözeltisinden saat cam›na 1 damla al›n›r,<br />
üzerine 2 damla H 2 SO 4 ve 1 damla α-naftilamin ilave edilerek beklenir naftilamin<br />
damlas›n›n çevresinde pembe renkli bir halkan›n olufltu¤unu gözleyebilirsiniz.<br />
V. Grup Anyonlar›n Analizi<br />
3<br />
2+<br />
NO ⇌ [Fe (H 2O 5)NO]<br />
+ H2O Kahverengi Kompleks<br />
2 6 2<br />
V. Grup Anyonlar›n Belirlenmesi: IV. gruptan elde edilerek saklanan çözelti ClO 3 - , BO2 - ,<br />
NO 2 - ve NO3 - içerebilir. Analiz için çözelti dört eflit k›sma ayr›l›r.<br />
I. K›s›m<br />
Bu k›sm›n üzerine 5<br />
damla der. HNO 3 eklenir<br />
ve 2 damla 0.5 M<br />
AgNO 3 ilave edilip<br />
kar›flt›r›larak 2 dk<br />
bekletilir ve santrifüjlenir.<br />
Çökelek oluflursa<br />
at›l›r. Berrak çözelti<br />
üzerine bir spatül<br />
ucu NaNO 2 kristali<br />
ilave edilerek kar›flt›r›l›r<br />
(Not 1). Oluflan<br />
beyaz çökelek KLO-<br />
RAT iyonunun varl›-<br />
¤›n› gösterir.<br />
II. K›s›m<br />
Bu k›s›mda afla¤›daki<br />
iki deneyden birini<br />
yapabilirsiniz.<br />
a) Çözelti kapsüle<br />
al›narak 5 damla deriflik<br />
H 2 SO 4 ilave edilir.<br />
Kuruyana kadar<br />
buharlaflt›r›l›r (Not<br />
2). So¤utulan kapsüle<br />
3 damla karminik<br />
asit ilave edilerek ›s›t›l›r.<br />
K›rm›z›dan mavi<br />
menekfle rengine dönen<br />
çözelti BORAT<br />
iyonunun varl›¤›n›<br />
gösterir.<br />
b) Al›nan çözelti deney<br />
tüpüne konur.<br />
Üzerine 1 ml deriflik<br />
H 2 SO 4 ve 2-3 ml metanol<br />
ilave edilerek<br />
tüpün a¤z› aleve tutulur.<br />
Oluflan yeflil renkli<br />
alev BORAT iyonunu<br />
gösterir.<br />
III. K›s›m<br />
Bu k›sma 2 damla 3M<br />
HCl ve bir spatül ucu<br />
üre ilave edilir. Gaz ç›k›fl›<br />
N‹TR‹T iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir<br />
(Not 3).<br />
IV. K›s›m<br />
Nitrat iyonu için iki<br />
deneme yapabilirsiniz.<br />
a) Çözeltiden bir<br />
damla saat cam› üzerine<br />
konur ve üzerine 2<br />
damla deriflik H 2 SO 4<br />
eklenir. 1 damla α-naftilamin<br />
kar›fl›m üzerine<br />
ilave edilir ve 3 dk.<br />
bekletilir. Damlan›n<br />
etraf›ndaki pembe halka<br />
N‹TRAT iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir<br />
(Not 4).<br />
b) (Not 5). Saat cam›<br />
üzerine bir parça demir-II<br />
sülfat kristali konur,<br />
1 damla analiz çözeltisinden<br />
ve 1 damla<br />
der. H 2 SO 4 kristal<br />
üzerine ilave edilir.<br />
Kristallerin etraf›nda<br />
oluflan kahverengi halka<br />
N‹TRAT iyonunun<br />
varl›¤›n› gösterir<br />
(6).<br />
V. Grup Anyonlar›n Analizine Ait Notlar<br />
Not 1: Çok fazla NaNO 2 kullan›lmas› durumunda beyaz AgNO 2 tuzu çökebilir<br />
ve klorat denemesini bozar.
Not 2: Analiz çözeltisi deriflik sülfürik asit ile buharlaflt›r›larak klorat ve nitrat<br />
iyonlar›n›n borat iyonu denemesine giriflim yapmas› önlenir.<br />
Not 3: Klorat ve nitrit iyonlar› bir arada bulunmazlar.<br />
ClO 3 - + 3NO2 - → Cl - + 3NO3 -<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
Not 4: Sülfürik asit içeren çözeltide α-naftilamin nitrat iyonlar› ile yükseltgenir<br />
ve kal›c› olmayan bir renk verir.<br />
Not 5: Nitrit ve nitrat iyonlar› ayn› reaksiyonlar› verir. Bu nedenle nitrat iyonu<br />
aranmadan önce nitrit iyonlar› ortamdan uzaklaflt›r›lmal›d›r. Uzaklaflt›rma<br />
ifllemi için; analiz çözeltisi üzerine 3 damla 1,5 M H 2 SO 4 ve 3 damla 1M<br />
(NH 4 ) 2 SO 4 çözeltisi ilave edilerek küçük bir behere al›n›r ve çözelti buharlaflt›r›l›r.<br />
Çözelti kuruyana kadar buharlaflt›r›l›rsa nitratlar, nitrik asite<br />
dönüflerek uzaklaflabilir. Çözelti so¤utulduktan sonra 10 damla su ilave<br />
edilerek nitrat iyonu bu denemede tayin edilebilir.<br />
Not 6: Kromat, iyodür, bromür, ferrosiyanür, ferrisiyanür, tiyosülfat, klorat ve<br />
nitrit iyonlar›, nitrat iyonunun tan›nmas›nda kullan›lan kahverengi halka<br />
deneyinde yanl›fl sonuca sebep olurlar. Fakat nitrit ve klorat iyonlar›ndan<br />
baflka anyonlar daha önceden çöktürülüp ortamdan uzaklaflt›r›lm›flt›r.<br />
BO -<br />
2 iyonu hangi özelli¤inden dolay› di¤er V. grup anyonlar›ndan SIRA farkl›d›r? S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
71<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
6<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
72<br />
Özet<br />
A MAÇ<br />
1<br />
A MAÇ<br />
2<br />
A MAÇ<br />
3<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Anyonlar›n oluflumlar› ve özelliklerini tan›mlamak<br />
ve grup reaktifleri ile oluflturduklar› çökeleklerin<br />
çözünürlük farklar›na göre anyonlar›<br />
s›n›fland›rmak<br />
Anyonlar da katyonlar gibi uygun grup reaktifleri<br />
kullan›larak gruplara ayr›labilen, asit veya tuzlar›n<br />
iyonlaflmas› sonucu oluflan eksi (-) yüklü<br />
iyonlard›r. Ay›rma ve tan›mlama aflamas›nda kimyasal<br />
olarak benzer davran›flta bulunan anyonlar<br />
ayn› grup içerisinde yer al›r. Bir anyonun çökebilmesi<br />
için uygun bir karfl› katyon içeren reaktif<br />
ile tepkimeye girmesi gerekir. Bu reaktife grup<br />
reaktifi denir. Anyonlar›n s›n›fland›r›lmas› kalsiyum,<br />
baryum, kadmiyum ve gümüfl iyonlar›n›n<br />
anyonlarla meydana getirdi¤i tuzlar›n çözünürlüklerinin<br />
farkl› olmas› prensibine dayan›r. Tepkime<br />
sonucunda oluflan çökele¤in çözünürlü¤ünün<br />
mümkün oldu¤unca az olmas› yani çöktükten<br />
sonra ayn› ortamda çözünmemesi istenir. Bir<br />
anyon grubunun di¤er gruplardan tam olarak ayr›labilmesi,<br />
gruptaki anyonlar›n grup reaktifi ile<br />
yapt›¤› bilefliklerin çözünürlük çarp›m› de¤erlerine<br />
ba¤l›d›r.<br />
I. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini<br />
yapabilmek<br />
CO 3 2- , SO3 2- , PO4 3- , C2 O 4 2- , F - , AsO2 - ve AsO4 3gibi<br />
nötral ya da hafif bazik ortamlarda kalsiyum<br />
tuzlar› çözünmeyen anyonlar, I. grup anyonlar<br />
olarak s›n›fland›r›l›rlar. Bu anyonlar›n grup çöktürücüsü<br />
olarak kalsiyum asetat çözeltisi kullan›l›r.<br />
Çünkü, asetat anyonunun daha sonraki ay›rma<br />
ifllemlerine bozucu etkisi yoktur.<br />
II. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini<br />
yapabilmek<br />
II. grup anyonlar CrO 4 - ve SO4 2- iyonlar›n› içerir<br />
ve grup çöktürücüleri olan baryum asetatla<br />
hafif bazik çözeltide BaCrO 4 ve BaSO 4 fleklinde<br />
çökerler.<br />
A MAÇ<br />
4<br />
A MAÇ<br />
5<br />
A MAÇ<br />
6<br />
III. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini<br />
yapabilmek<br />
S 2- , Fe(CN 6 ) 4- ve Fe(CN) 6 3- III. grup anyonlar<br />
olarak s›n›fland›r›l›r. Bu anyonlar grup çöktürücüleri<br />
olan kadmiyum asetat ile nötral veya hafif<br />
bazik ortamda kadmiyum tuzlar› fleklinde<br />
çöktürülürler.<br />
IV. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini<br />
yapabilmek<br />
IV. grup anyonlar›, S 2 O 3 2- , SCN - , Cl - , Br - ve I -<br />
iyonlar›ndan oluflur. Bu anyonlar›n ortak özellikleri,<br />
hafif asidik ortamda gümüfl iyonuyla çözünmeyen<br />
çökelek oluflturmalar›d›r.<br />
V. grup anyonlar›n sistematik olarak analizini<br />
yapabilmek<br />
‹lk dört grupta çöktürülemeyen NO 2 - , NO3 - , ClO3 -<br />
ve BO 2 - V. grup anyonlar olarak s›n›fland›r›l›rlar.<br />
Özel bir grup reaktifi yoktur. Bu gruptaki anyonlar›n<br />
BO 2 - haricindeki di¤er tuzlar› suda kolay çözündü¤ünden<br />
suda çözünür grup olarakta bilinir.
Kendimizi S›nayal›m<br />
1. Afla¤›dakilerden hangisi I. grup anyonlar›n grup reaktifidir?<br />
a. Ag(CH 3 COO) 2<br />
b. Ba(CH 3 COO) 2<br />
c. Ca(CH 3 COO) 2<br />
d. Cd(CH 3 COO)<br />
e. Seyreltik NaOH<br />
2. Afla¤›daki iyon çiftlerinden hangisi bir arada bulunmaz?<br />
a. SO 3 2- /ClO4 -<br />
b. SO 3 2- /C2 O 4 2c.<br />
AsO 2 - /CrO4 2d.<br />
CrO 4 2- /PO4 3e.<br />
F - /AsO 4 3-<br />
3. III. grup anyonlar çöktürüldükten sonra HCl’in afl›r›s›ndan<br />
sak›n›lmas›n›n nedeni afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. Çözünürlü¤ü nedeniyle beyaz çökelek gözlenememesi<br />
b. Tüpün a¤z›na tutulan süzgeç ka¤›d›nda siyah<br />
rengin gözlenememesi<br />
c. III. grup anyonlar›n tamam›n›n ayn› anda çökmesi<br />
d. Sülfür iyonunun di¤er iyonlara giriflim yapmas›<br />
e. Çözünürlü¤ü nedeniyle mavi çökelek gözlenememesi<br />
4. Afla¤›dakilerden hangisi II. grup anyon analizi s›ras›nda<br />
çözeltiye sodyum asetat eklenmesinin amac›d›r?<br />
a. Çözelti pH’›n› BaSO 4 ’›n çökebilece¤i de¤erde<br />
sabit tutmas›<br />
b. Çözelti pH’›n› BaCrO 4 ’›n çökebilece¤i de¤erde<br />
sabit tutmas›<br />
c. SO 4 2- iyonunun aranmas› s›ras›nda çözeltinin sar›<br />
rengini gidermesi<br />
d. Ortam› bazik yapmas›<br />
e. BaSO 4 çökele¤ine ait beyaz renkli çökele¤i<br />
görmeyi sa¤lamas›<br />
5. I-V grup anyonlar›n sistematik analizi ile ilgili afla¤›daki<br />
ifadelerden hangisi yanl›flt›r?<br />
a. Klorat ve nitrat iyonlar›n›n borat iyonu denemesine<br />
giriflim yapmas›n› önlemek için analiz çözeltisi<br />
deriflik sülfürik asit ile buharlaflt›r›l›r.<br />
b. IV. grup katyonlar› nötral ya da hafif bazik ortamda<br />
gümüfl tuzlar› fleklinde çökerler.<br />
c. Nitrat iyonu aranmadan önce nitrit iyonlar› çözeltiden<br />
uzaklaflt›r›lmal›d›r.<br />
d. Benzer kimyasal özellik gösteren katyonlar ayn›<br />
grupta yer al›r.<br />
e. II. grup anyonlar›n grup reaktifi ile çöktürülmesi<br />
sonucu oluflan çökelek beyaz renkli ise kromat<br />
iyonu yoktur.<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
6. Afla¤›daki iyonlardan hangisi III. grup anyonudur?<br />
a. Cl -<br />
b. SCN -<br />
c. S 2d.<br />
C 2 O 4 2e.<br />
SO 4 2-<br />
7. α-naftilamin afla¤›daki iyonlardan hangisinin belirlenmesinde<br />
kullan›l›r?<br />
a. BO 2 -<br />
b. F -<br />
c. CIO 3 -<br />
d. NO 2 -<br />
e. NO 3 -<br />
8. Afla¤›daki anyonlardan hangisi bafllang›ç çözeltisinde<br />
aran›r?<br />
a. NO 3 -<br />
b. NO 2 -<br />
c. F -<br />
d. CO 3 2e.<br />
SO 3 2-<br />
73<br />
9. IV. grup anyonlar›n›n analizinde kullan›lan çinkonun<br />
görevi afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. AgBr ve AgI içindeki Ag + iyonlar›n› metalik gümüfle<br />
indirger.<br />
b. I - ve Br - iyonlar›n› içeren çözeltiye ilavesi ile nitröz<br />
asit çözelti içinde oluflturulur.<br />
c. Metalik haldeki gümüflü Ag + iyonuna yükseltger.<br />
d. AgCl’ün amonyakl› gümüfl nitrat içindeki çözünürlü¤ünü<br />
azalt›r.<br />
e. Çözeltinin iki faza ayr›lmas›n› sa¤lar.<br />
10. Afla¤›dakilerden hangisi suda çözünür anyonlar grubundad›r?<br />
a. NO 3 -<br />
b. Br -<br />
c. I -<br />
d. SO 4 2e.<br />
SCN -
“<br />
74<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Yaflam›n ‹çinden Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›<br />
Mars’ta karbonat bulundu<br />
Amerikal› bilim adamlar›n›n Mars yüzeyinde karbonat<br />
keflfetmeleri, K›z›l Gezegen’de geçmiflte bulundu¤u tahmin<br />
edilen suyun pek de asitli olmad›¤›n› ve yaflam›n<br />
ortaya ç›kmas›na elveriflli bir ortam sa¤lad›¤›n› düflündürüyor.<br />
Washington- Science dergisinde dün yay›mlanan makaleye<br />
göre, Amerikan Havac›l›k ve Uzay Kurumu’nun<br />
(NASA) Mars’›n yörüngesinde bilimsel çal›flmalar›n› sürdüren<br />
Mars Yörünge Kaflifi’nin (Mars Reconnaissance<br />
Orbiter-MRO) spektrometresi sayesinde yapt›¤› keflif,<br />
bu gezegenin sular›n›n, 3,6 milyar y›ldan fazla zaman<br />
önce mineraller oluflmaya bafllad›¤›nda, nötr bir pH’›<br />
veya alkalini bulundu¤u gösteriyor.<br />
Karbonat, Dünya yüzeyinde bolca bulunan ve asitte çabucak<br />
çözünen bir mineraldir. Bilim adamlar›, Mars yüzeyinde<br />
karbonat›n varl›¤›n›n, K›z›l Gezegen’in tarihinde<br />
asitli bir çevrenin egemen oldu¤u yönündeki yayg›n<br />
teoriye ters düfltü¤üne iflaret ediyor.<br />
Bu çal›flmaya kat›lan bilim adamlar›, Mars’ta karbonat›n<br />
bulunmas›n›n, tersine, de¤iflik tipte nemli çevreler bulundu¤una<br />
iflaret etti¤ini ve bu çevrelerin çeflitlili¤i artt›kça,<br />
yaflam›n oluflmas› flans›n›n da artt›¤›n› belirtiyorlar.<br />
Araflt›rman›n bafl›nda yer alan Johns Hopkins <strong>Üniversitesi</strong><br />
uygulamal› fizik laboratuvar›ndan Scott Murchie,<br />
çal›flmalar›n›n sonunda karbonat›n varl›¤›n› keflfettiklerini,<br />
bunun da kendilerine Mars’›n de¤iflik dönemleri<br />
boyunca var olan koflullar konusunda daha fazla ayr›nt›<br />
sa¤lad›¤›n› söyledi.<br />
Kaynak: Cumhuriyet Gazetesi, 20 Aral›k 2008.<br />
”<br />
1. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “I. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
2. b Yan›t›n›z yanl›fl ise, “I. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
3. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “III. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
4. b Yan›t›n›z yanl›fl ise, “II. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
5. b Yan›t›n›z yanl›fl ise, “IV. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
6. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “III. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
7. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “V. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
8. d Yan›t›n›z yanl›fl ise, “I. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
9. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “IV. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
10. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “V. Grup Anyon Analizleri”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.
S›ra Sizde Yan›t Anahtar›<br />
S›ra Sizde 1<br />
Pb 2+ ’nin örnek çözeltisinde bulunmas› anyon analizlerinde<br />
sorunlara yol açaca¤›ndan, çözelti ortam›na afl›r›<br />
miktarda sodyum karbonat çözeltisi ekleyerek Pb 2+ çöktürülerek<br />
ortamdan uzaklaflt›r›l›r (Soda ekstrakt›).<br />
S›ra Sizde 2<br />
I. grup anyonlar grup reaktifleri ile çöktürüldükten sonra<br />
çökele¤e ilave edilen asetik asit ile IA grubu anyonlar›<br />
çözünürken, IB grubu anyonlar› kalsiyum tuzlar›<br />
fleklinde çökerler.<br />
S›ra Sizde 3<br />
S›ra Sizde 4<br />
S 2- , Fe(CN) 6 4- , Fe(CN)6 3- iyonlar› III. grup anyonlar›n›<br />
oluflturur. Bu grup nötral ya da hafif bazik ortamda kadmiyum<br />
asetat ile CdS (Sar›), Cd 2 [Fe(CN) 6 ] (krem rengi)<br />
ve Cd 3 [Fe(CN) 6 ] 2 (Kavuniçi) fleklinde kadmiyum tuzlar›<br />
halinde çöktürülürler.<br />
3. Ünite - Anyonlar›n Sistematik Analizi<br />
S›ra Sizde 5<br />
75<br />
S›ra Sizde 6<br />
BO 2 - iyonunun oluflturdu¤u tuzlar, di¤er V. grup anyon<br />
tuzlar›n›n aksine suda kolay çözünmezler. Fakat yine<br />
de V. grup ile birlikte sulu ortamda tayin edilebilir deriflimdedir.<br />
Yararlan›lan Kaynaklar<br />
Bekaro¤lu, Ö. (1988). Kalitatif Analizde Deneysel ‹fllemler,<br />
‹stanbul, ‹TÜ Vakf› Matbaa Teknisyenleri<br />
Bas›mevi.<br />
Gündüz, T. (1996). Kalitatif Analiz Ders Kitab›, Ankara,<br />
Bilge Yay›nlar›.
4ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARI<br />
Amaçlar›m›z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;<br />
Analitik kimya laboratuvarlar›nda gerçeklefltirilen gravimetrik analizi ve türlerini<br />
tan›mlayabilecek<br />
Gravimetrik analiz için gerekli temel kavramlar› s›ralayabilecek ve yorumlayabilecek<br />
Bir çökele¤in süzülmesi, y›kanmas›, kurutulmas› ve yak›lmas› gibi temel ifllemleri<br />
gerçeklefltirebilecek<br />
Gravimetrik sülfat tayini, gravimetrik demir tayini ve çelikte nikel tayini deneylerini<br />
uygulayabilecek<br />
bilgi ve beceriler kazanabileceksiniz.<br />
Anahtar Kavramlar<br />
• Gravimetrik analiz<br />
• Çökelek<br />
• Süzme<br />
‹çerik Haritas›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›<br />
Gravimetrik Analiz<br />
Laboratuvar<br />
Uygulamalar›<br />
• Sabit tart›m<br />
• Desikant madde<br />
• Desikatör<br />
• G‹R‹fi<br />
• TEMEL KAVRAMLAR<br />
• TEMEL ‹fiLEMLER<br />
• GRAV‹METR‹K SÜLFAT TAY‹N‹<br />
• ÇÖZÜNEB‹L‹R B‹R NUMUNEDE<br />
DEM‹R M‹KTAR TAY‹N‹<br />
• ÇEL‹KTE N‹KEL M‹KTAR TAY‹N‹
Gravimetrik Analiz<br />
Laboratuvar Uygulamalar›<br />
G‹R‹fi<br />
Gravimetrik analiz; bir analitin, kütle ölçüm temeline dayanarak nicel (kantitatif)<br />
olarak belirlendi¤i analitik yöntemdir. Analitik sinyal olarak kütle iki flekilde kullan›l›r.<br />
‹lk yöntem do¤rudan analiz ad›n› al›r ve bir analitik terazi yard›m›yla analitin<br />
kütlesi belirlenir. Örne¤in; bir su numunesi içerisindeki çözünmemifl kat› taneciklerin<br />
toplam kütlesini tayin etmek için öncelikle, kat› maddenin uygun gözenek<br />
büyüklü¤üne sahip ve kütlesi önceden bilinen bir süzgeç ka¤›d› kullan›larak süzülmesi<br />
ve ortamdan ayr›lmas› gerekir. Ard›ndan süzgeç ka¤›d› ve kat› madde kurutulur.<br />
Tekrar tart›ld›¤›nda süzgeç ka¤›d›n›n ilk ve son tart›mlar› aras›ndaki fark<br />
kat› maddenin kütlesini verecektir. Böylece kat› madde miktar› belirlenmifl olacakt›r.<br />
Ancak analit kat› bir madde de¤ilse, çözelti ortam›nda çözünmüfl halde bulunan<br />
bir iyon ise, süzme ifllemi ile ayr›lmas› mümkün olmayacakt›r. Bu durumda<br />
analitin kimyasal olarak uygun bileflimde bir kat›ya dönüfltürülmesi gerekir. Örne-<br />
¤in; bir su numunesi içerisinde çözünmüfl halde bulunan Fe 3+ iyonlar›n›n tayini<br />
için ortama NH 3 eklenerek Fe 3+ iyonlar›n›n Fe(OH) 3 halinde çöktürülmesi sa¤lan›r.<br />
Ard›ndan oluflan çökelek süzülür ve 900-1000°C s›cakl›kta yak›l›rsa Fe(OH) 3<br />
bilefli¤i Fe 2 O 3 kat›s›na dönüflür. Oluflan kat›n›n kütlesi tart›larak ve stokiyometrik<br />
oranlar kullan›larak bafllang›ç numunesindeki Fe 3+ miktar› tayin edilir. Fe 3+ iyonlar›n›n<br />
miktar›n›n bu flekilde belirlenmesi de do¤rudan analize bir örnektir, çünkü<br />
tart›lan Fe 2 O 3 kat›s› analiti içermektedir.<br />
Analitin ortamdan ayr›larak veya bir bilefli¤ine dönüfltürülerek tayininin d›fl›nda,<br />
numunenin kütlesindeki de¤iflimin analitik sinyal olarak kullan›lmas›yla dolayl›<br />
analiz ad›n› verdi¤imiz gravimetrik analiz türü gerçeklefltirilmifl olur. Örne-<br />
¤in; adsorplanm›fl yüzey suyu içeren bir tuz içerisindeki suyun miktar›n›n belirlenmesinde<br />
tuzun bafllang›ç kütlesi ve ›s›tma sonras› kütlesi aras›ndaki fark kullan›labilir.<br />
Kütleler aras›ndaki fark adsorplanan su miktar›n› verecektir. Tart›m için<br />
analit veya analitin bir bilefli¤i kullan›lmad›¤› için bu yöntem dolayl› analiz ad›n›<br />
almaktad›r.<br />
Bir petrol numunesindeki hidrojen sülfürün (H2S) tayini için numuneye SIRA kadmiyum S‹ZDE klorür<br />
(CdCl2 ) çözeltisi ekleniyor ve CdS kat›s› çöktürülüyor. Oluflan kat› süzülüp yak›l›yor ve<br />
CdSO4 ’a dönüfltürülüyor. Oluflan kat› tart›l›yor ve tart›m sonucu kullan›larak numunedeki<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
H2S miktar› belirleniyor. Yap›lan analizin türünü (do¤rudan / dolayl› analiz) belirtiniz.<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Adsorpsiyon: ‹yon veya<br />
moleküllerin bir kat›n›n<br />
yüzeyine tutunmas›d›r.<br />
1<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE
78<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
TEMEL KAVRAMLAR<br />
Gravimetrik analizlerde en çok kullan›lan kavramlar; analit, çökelek, kolloidal çökelekler<br />
ve kristal çökeleklerdir.<br />
Analit<br />
Analit, bir numunedeki tayin edilecek bileflenlerin ortak ad›d›r. Analizi yap›lan numunede<br />
aran›lan anyon, katyon veya herhangi bir bileflik analit olarak adland›r›l›r<br />
ve gravimetri, volumetri veya aletli analiz yöntemlerinde, analit miktar› veya<br />
yüzdesi bulunur.<br />
Çökelek<br />
Çökelek iki veya daha fazla çözünen türün biraraya gelmesiyle oluflan ve çözünme-<br />
SIRA S‹ZDE<br />
yen kat›d›r. SIRA Gravimetrik S‹ZDE analizde, çözünmüfl halde bulunan iyon, çözünürlü¤ü çok<br />
az olan bir bilefli¤ine dönüfltürülerek çöktürülür. Çözünürlü¤ü çok olan çökeleklerin<br />
bir k›sm› çözünerek çözeltiye geçebilir veya hiç çökmez. Bu durumda çökele-<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
¤in süzülerek DÜfiÜNEL‹M y›kanmas› s›ras›nda da madde kayb› artar ve negatif analiz hatalar›<br />
büyür. Çökmenin tam olmas› için çöktürücünün yaklafl›k %1-5 fazlas› eklenmelidir.<br />
SORU<br />
Ancak çöktürücünün SORU fazlas›yla kompleks oluflum tepkimelerinin gerçekleflti¤i durumlarda<br />
dikkatli olunmal›d›r. Çökmenin tamamlan›p tamamlanmad›¤› çökelek<br />
üzerinden al›nan duru çözeltiye birkaç damla daha çöktürücü eklenerek kontrol<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
edilmelidir.<br />
Gravimetrik analizlerde süzülebilirliklerinin kolay olmas› ve safs›zl›klar›n y›ka-<br />
SIRA S‹ZDE ma ile kolayl›kla SIRA S‹ZDE uzaklaflt›r›labilmesi gibi avantajlar›ndan dolay› çökeleklerin büyük<br />
tanecikli olmas› istenir. Oluflan çökeleklerin tanecik boyutu; kat›n›n çözünürlü¤üne,<br />
s›cakl›¤a, deriflime ve kar›flt›rma h›z›na ba¤l› olarak de¤iflir. Çökelekler ta-<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
necik boyutuna göre kolloidal ve kristal çökelekler olmak üzere iki çeflittir.<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
Çökelek oluflum K ‹ Tmekanizmalar› A P ile ilgili daha genifl bilgi için Analitik Kimya Ders Kitab›n›zdaki<br />
Ünite 6’ya bak›n›z.<br />
Kolloidal Çökelekler<br />
Kolloitler, çaplar› 10-4 TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
cm’den daha küçük taneciklerden oluflan kat›lard›r. Kolloidal<br />
çökelekler çözeltide çökme e¤ilimi göstermezler ve kolayca süzülemezler. Bu<br />
tanecikleri yakalamak için çok ince gözenekli süzgeç k⤛tlar› kullanmak gerekir,<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
çünkü adi süzgeç ka¤›d› ile süzme yap›l›rsa yaklafl›k 1,0 mikrondan daha büyük<br />
yar›çapl› tanecikler tutulaca¤›ndan, kolloidal yap›lar süzme ile tutulamaz. Uygun<br />
ifllemler ile kolloidal çökelekler, süzülebilir kitlelere dönüfltürülebilir. Süzme ifllemlerinde<br />
kolloidal çökelek oluflumu istenmez.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
2<br />
Kristal Çökelekler<br />
Kristal çökelekler çaplar› milimetrenin onda biri veya daha büyük olan çökeleklerdir.<br />
Kristal çökeleklerin kendili¤inden çökme e¤ilimi vard›r ve bu nedenle süzülerek<br />
ayr›lmalar› kolayd›r.<br />
Gravimetrik SIRA analizde S‹ZDEçökelek<br />
büyüklü¤ünün süzme ifllemi aç›s›ndan önemini aç›klay›n›z.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT
4. Ünite - Gravimetrik Analiz Laboratuvar Uygulamalar›<br />
TEMEL ‹fiLEMLER<br />
Gravimetrik analizlerde gerçeklefltirilen temel ifllemler; süzme, çökele¤in y›kanmas›,<br />
kurutulmas› ve yak›lmas›d›r.<br />
Süzme<br />
Süzme gravimetrinin en önemli ifllemlerinden biridir. Çökelek içinde bulundu¤u<br />
çözeltiden süzme ifllemi ile nicel olarak ayr›l›r. Süzme ifllemi; süzgeç k⤛d›, Gooch<br />
krozesi veya çeflitli tipte gözenekli yüzeyler (cam, porselen gibi) kullan›larak yap›labilir.<br />
Süzme iflleminin basamaklar› dekantasyon (aktarma) ve y›kamad›r. Dekantasyon<br />
iflleminde kab›n dibindeki çökeltiyi buland›rmadan h›zl› bir flekilde üsteki<br />
s›v›n›n süzgeç k⤛d›ndan geçirilmesi gerekir. Dekantasyon h›zl› yap›lmal› ve süzgeç<br />
ka¤›d›n›n hava emmesi engellenmelidir. Çökele¤in üzerindeki çözeltide kat›<br />
tanecik miktar› az oldu¤undan bu k›sm›n süzülmesi daha h›zl›d›r. Resim 4.1’de<br />
gösterildi¤i gibi dekantasyon ifllemi s›ras›nda bir baget yard›m›yla s›v›n›n tam olarak<br />
süzgeç ka¤›d›na aktar›lmas› sa¤lanmal›d›r.<br />
Mümkün oldu¤u kadar üstteki s›v› al›nd›ktan sonra behere y›kama s›v›s› eklenir<br />
ve iyice kar›flt›r›l›r. Kat›n›n dibe çökmesinden sonra üsteki s›v› tekrar süzgeç kâ-<br />
¤›d›na aktar›l›r. Son olarak Resim 4.2’de gösterildi¤i gibi beher içerisinde kalan kat›n›n<br />
y›kama s›v›s› ile süzgeç k⤛d›na al›nmas› sa¤lan›r.<br />
Resim 4.1<br />
Dekantasyon<br />
ifllemi.<br />
Süzgeç Ka¤›d›<br />
Ka¤›t, selüloz yap›s› nedeniyle süzme ifllemi için uygun bir malzemedir, ancak süzme<br />
ifllemi tamamland›ktan sonra kat›n›n tart›labilmesi için süzgeç ka¤›d›n›n yak›lmas›<br />
gerekir. Kantitatif süzgeç ka¤›d›n›n kül içeri¤i çok düflüktür ve yak›ld›¤› zaman<br />
kül içeri¤i 0,1 mg’› geçmez. Ayn› zamanda gözenek çaplar› da oldukça ufak<br />
oldu¤undan daha küçük çapl› kat›lar›n süzülmesinde kullan›labilir. Genelde üç tür<br />
kantitatif süzgeç ka¤›d› kullan›l›r.<br />
Tanecik büyüklü¤ü;<br />
4,1 mikrondan daha büyük olan tanecikler için siyah bant,<br />
2,2 mikrondan daha büyük olan tanecikler için beyaz bant,<br />
1,0 mikrondan daha büyük olan tanecikler için mavi bant<br />
süzgeç ka¤›d› seçilmelidir.<br />
Resim 4.2<br />
Y›kama s›v›s›<br />
ile çökele¤in<br />
süzgeç<br />
ka¤›d›na<br />
al›nmas›.<br />
79
80<br />
Resim 4.3<br />
Süzgeç<br />
ka¤›d›n›n<br />
süzme ifllemi<br />
için<br />
haz›rlanmas›.<br />
fiekil 4.1<br />
Vakumda<br />
süzme<br />
düzenekleri.<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Süzgeç ka¤›d› ile süzme ifllemi kantitatif huni kullan›larak yap›l›r. Süzgeç ka¤›d›n›n<br />
katlanmas› ve huniye yerlefltirilmesi Resim 4.3’de gösterilmektedir. Süzgeç<br />
ka¤›d› önce tam ortadan ikiye katlan›r (a). Daha sonra dikine tekrar ikiye katlan›r,<br />
ancak bu ikinci katlamada iki yüzey aras›nda 3-4°’lik aç› kalmas›na dikkat edilir<br />
(b). Ayr›ca katlardan birinin boyu di¤erine göre biraz k›sa tutulur. Ka¤›d›n huni çeperlerine<br />
iyi yap›flmas› için bu k›sa uçtan bir miktar kopar›l›r (c). Uzun olan taraftan<br />
kat aç›l›r, huniye yerlefltirilir (d), saf su ile ›slat›larak ka¤›d›n tamamen huni yüzeyine<br />
yap›flmas› sa¤lan›r (e). Süzgeç ka¤›d› huniye düzgünce yerlefltirildikten<br />
sonra süzme ifllemine geçilir.<br />
(a) (b) (c) (d) (e)<br />
Gooch Krozesi<br />
Gooch krozeleri gözenek boyutu normal süzme ifllemi ile süzmeye uygun olmayan<br />
kat›lar›n h›zl› bir flekilde süzülmesi için kullan›lan laboratuvar malzemeleridir. Gooch<br />
krozesinde süzme ifllemi vakum uygulan›larak h›zland›r›l›r ve süzmenin k›sa<br />
sürede tamamlanmas› sa¤lan›r. fiekil 4.1’de gösterildi¤i gibi su-trompu (a) veya vakum<br />
pompas› (b) kullan›larak süzme sistemine alttan vakum uygulan›r. Cam veya<br />
porselenden yap›lm›fl olan sistemin a¤›z k›sm›nda rodajl› bir kroze vard›r. Kantitatif<br />
huniye benzeyen bu kroze içine baget yard›m›yla ak›t›lan çözelti ve çökelek,<br />
h›zla alttan emdirilerek süzülür.<br />
(a) (b)
Tanecik büyüklü¤ü 2,5 ile 3,8 mikron aras›nda olan bir çökele¤in süzülerek SIRA S‹ZDEçözelti<br />
ortam›ndan<br />
ayr›lmas› için uygun süzgeç ka¤›d› hangisidir?<br />
Çökele¤in Y›kanmas›<br />
4. Ünite - Gravimetrik Analiz Laboratuvar Uygulamalar›<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Baz› çökeleklerde bir veya birden fazla çözünebilir bileflik, çökelme s›ras›nda kat›<br />
ile birlikte çökmüfl veya kat› yüzeyine adsorplanarak dibe sürüklenmifl SORU olabilir. Bu<br />
SORU<br />
safs›zl›klardan kurtulmak için çökele¤in uygun bir çözelti ile y›kanmas› gereklidir.<br />
Y›kama için kullan›lan çözelti; çökele¤in yap›s›n› de¤ifltirmemeli, çökele¤i çözme-<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
meli, ancak kirlilikleri iyi çözmeli ve çökelekten kolay uzaklaflt›r›labilir olmal›d›r. P›ht›laflma: Kolloidal boyutlu<br />
Bu amaçla çökele¤in çözünürlü¤ü yeterince düflükse su veya elektrolit içeren çö- taneciklerin biraraya gelerek<br />
daha kolay çöktürülebilir ve<br />
zeltiler kullan›lmal›d›r. Elektrolit kullan›m› özellikle p›ht›laflm›fl SIRA (koagule) S‹ZDE kolloit-<br />
SIRA S‹ZDE<br />
süzülebilir kümeler<br />
lerin çözelti içerisinde da¤›lmas›n› (peptitleflme) önlemek için kullan›l›r.<br />
oluflturmas›d›r.<br />
Y›kama ifllemi süzme iflleminden sonra süzgeç ka¤›d›nda yap›lacaksa, y›kama<br />
AMAÇLARIMIZ Peptitleflme: AMAÇLARIMIZ<br />
P›ht›laflm›fl bir<br />
çözeltisi çökelek üzerinden ak›t›l›r ve y›kama suyu tamamen süzüldükten <br />
sonra kolloidin çözelti içerisinde<br />
da¤›lmas›d›r.<br />
ayn› flekilde ikinci ve üçüncü y›kama yap›l›r. Santrifüjlenmifl bir çökelek y›kanacaksa<br />
y›kama çözeltisi santrifüjlenmifl kat› üzerine boflalt›l›r ve K bir ‹ Tbaget A P yard›m›y-<br />
K ‹ T A P<br />
la kar›flt›r›l›r. Böylece y›kama s›v›s›n›n tüm çökelek ile temas etmesi sa¤lan›r ve<br />
tekrar santrifüj yap›larak çökelek ayr›l›r.<br />
TELEV‹ZYON<br />
Çökele¤in Kurutulmas› ve Yak›lmas›<br />
Gravimetrik olarak tayini yap›lacak çökele¤in bilinen bir bileflime sahip olmas› ge-<br />
rekir. Bu nedenle çökelek süzülüp y›kand›ktan sonra tart›lmadan önce sabit bir bileflime<br />
getirilmelidir. Süzgeç ka¤›d›, içeri¤i ile birlikte krozeye ‹NTERNET al›n›r ve çökele¤e<br />
‹NTERNET<br />
kurutma veya yakma ifllemleri uygulan›r. Is›tma ifllemi s›ras›nda çökelek ile birlikte<br />
tafl›nm›fl olan çözücü ve uçucu kirlilikler çökelekten uzaklafl›r. Çökelek 250°C’nin<br />
alt›nda ›s›t›l›rsa yap›lan ifllem kurutma, 250°C’nin üzerinde ›s›t›l›rsa yap›lan ifllem<br />
yakma olarak tan›mlan›r. Yakma ifllemi; porselen, nikel veya platin krozede yap›l›r.<br />
Nikel krozeler sabit tart›ma getirme ifllemi için uygun olmad›¤›ndan platin krozeler<br />
ise pahal› olduklar›ndan laboratuvarlarda s›kl›kla porselen krozeler kullan›l›r.<br />
Resim 4.4’de gösterildi¤i gibi içerisinde çökelek bulunan süzgeç ka¤›d› (a), huniden<br />
dikkatlice al›n›r (b), daha sonra köflelerinden bükülür (c), kenar› içe do¤ru<br />
tekrar bükülür (d) ve ters olarak krozeye yerlefltirilir (e). Yavaflça bek alevinde ön<br />
›s›tma yap›l›r (f) ve elektrikli f›r›na yerlefltirilerek yaklafl›k 900°C’de yak›l›r. Kurutma<br />
ifllemi ise 250°C’ye kadar s›cakl›¤› ayarlanabilen etüvlerde yap›l›r.<br />
(a) (b) (c) (d) (e) (f)<br />
3<br />
81<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
TELEV‹ZYON<br />
Resim 4.4<br />
Süzgeç ka¤›d›<br />
ve çökele¤in<br />
krozeye<br />
aktar›lmas›.
82<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M fiekil 4.2<br />
Desikatör ve<br />
SORU Bileflenleri<br />
D‹KKAT<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Sabit Tart›m<br />
Is›tma ve yakma ifllemleri için kullan›lan krozeler yüzeylerinde nem ve çeflitli gazlar›<br />
adsorbe ederler. Bu nedenle süzme ifllemi tamamland›ktan sonra numunenin<br />
yak›lmas› için kullan›lacak krozenin sabit tart›ma getirilmesi gerekir. Yakma s›cakl›¤›nda,<br />
krozeler nem ve tutunmufl gazlar›n belirli bir k›sm›n› kaybederler. Bu nedenle<br />
oda s›cakl›¤›nda tart›lan bir kroze yakma s›cakl›¤›nda belirli bir süre tutulur<br />
ve yeniden tart›l›rsa, ilk kütlesinin belirli bir kesrini kaybeder. Bu da deneylerde<br />
belirli bir negatif hataya neden olur. Bu hatay› önlemek için bafllang›çta bofl ve temiz<br />
bir kroze al›n›r ve yakma s›cakl›¤›na ayarlanm›fl f›r›nda veya kurutma s›cakl›-<br />
¤›na ayarlanm›fl etüvde uzunca bir süre tutulur, sonra desikatörde tutularak oda s›cakl›¤›na<br />
gelmesi beklenir ve yeniden tart›l›r. E¤er son tart›m ile bir önceki tart›m<br />
aras›ndaki kütle fark› 0,5 mg veya daha küçükse iflleme son verilir. Bu flekilde kroze<br />
kütlesinin tayin edilmesine sabit tart›ma getirme denir. Kroze kütlesi, en son<br />
tart›mda gözlemlenen kütlesidir. Sabit tart›ma gelmeyen krozeler için ayn› ifllem arka<br />
arkaya tekrarlan›r.<br />
Sabit tart›m ifllemi numune yak›ld›ktan sonrada (örnek+ kroze için) tekrarlanmal›d›r.<br />
Numune içeren veya bofl kroze, ›s›t›ld›ktan sonra her defas›nda so¤umas›<br />
için desikatörde bekletilmelidir. So¤utma aç›k havada yap›l›rsa, kroze yeniden havadan<br />
nem kapar ve sabit tart›ma gelmez.<br />
Sabit tart›ma SIRA getirme S‹ZDEiflleminin<br />
gravimetrik analizdeki önemini yorumlay›n›z.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
T›rafll›<br />
cam<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
yüzeyler<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
4<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET Kurutucu ‹NTERNET<br />
Kapak<br />
Desikatör<br />
plakas›<br />
Desikatör<br />
Nemi uçurulmufl kroze ve kurutulmufl<br />
maddelerin so¤utulurken tekrar<br />
havadan nem kapmalar›n› engellemek<br />
için sakland›klar› cam kaba desikatör<br />
denir (fiekil 4.2). Desikatör<br />
nemsiz bir ortam sa¤lar. Normal ve<br />
vakum desikatörü olmak üzere iki çeflidi<br />
vard›r. Uygulanan vakum ile desikatör<br />
içindeki havan›n büyük bir<br />
k›sm› boflalt›larak nem miktar› azalt›l›r.<br />
Desikatör içerisindeki maddeye<br />
zarar vermemek ve desikatörün içerisine<br />
nem ve gaz giriflini engellemek<br />
için desikatörün kapa¤› kayd›r›larak<br />
aç›l›p kapat›lmal›d›r.<br />
Desikatöre s›cak maddeler konuldu¤unda<br />
içindeki hava ›s›narak bas›nc›<br />
artt›rabilir, desikatör kapa¤›n›<br />
oynatabilir ve bazen f›rlatarak k›rabilir.<br />
Bunu önlemek için belirli aral›klarla<br />
kapak aralanmal› ve s›cak hava<br />
d›flar› at›lmal›d›r. Desikatörün kapa-<br />
¤›na vazelin sürülerek hava s›zmas›<br />
önlenebilir ve kapa¤›n rahat hareket etmesi sa¤lanabilir. Ayr›ca desikatörün tafl›nmas›<br />
durumunda her iki baflparmak ile kapak s›k›ca tutulmal›d›r.
Desikant Maddeler<br />
Desikatör içerisinde nemsiz ortam oluflturmak için kullan›lan maddelere desikant<br />
maddeler denir. Desikantlar çok kolay nem çekici (hidroskopik) özelli¤e sahiptir.<br />
Genellikle desikant olarak kullan›lan kat› maddeler; aliminyum oksit (Al 2 O 3 ), baryum<br />
oksit (BaO), susuz kalsiyum klorür (CaCl 2 ), kalsiyum oksit (CaO), difosfor<br />
pentaoksit (P 2 O 5 ), kalsiyum sülfat (CaSO 4 ), silikajel ve potasyum hidroksit (KOH)<br />
gibi maddelerdir.<br />
GRAV‹METR‹K SÜLFAT TAY‹N‹<br />
Gravimetrik sülfat tayini için numune hidroklorik asit (HCl) ilave edilerek zay›f<br />
asidik yap›l›r. Ard›ndan çözelti ›s›t›larak deriflik baryum klorür (BaCl 2 ) çözeltisi<br />
eklenir ve sülfat iyonlar› baryum sülfat (BaSO 4 ) olarak çöktürülür. Oluflan baryum<br />
sülfat›n kütlesinden numunedeki sülfat miktar› ve yüzdesi hesaplan›r. Baryum<br />
sülfat›n suda, oda s›cakl›¤›ndaki çözünürlü¤ü 3,0 mgL -1 kadard›r. Ancak baryum<br />
sülfat›n çözünürlü¤ü, bisülfat (HSO 4 - ) iyonunun oluflumu yüzünden artar,<br />
fakat oldukça fazla miktarda baryum iyonu varl›¤›nda ise çözünürlük azal›r. Baryum<br />
kromat (BaCr 2 O 7 ), baryum karbonat (BaCO 3 ) ve baryum fosfat [Ba 3 (PO 4 ) 2 ]<br />
gibi baryum tuzlar›n›n çökmesini engellemek için ortam asitli¤inin iyi ayarlanmas›<br />
gerekir.<br />
Deneyin Yap›l›fl›<br />
0,3 g kat› (en az 0,05 g kükürt içeren numune) tart›l›r ve 400 mL’lik behere aktar›l›r.<br />
Numune yaklafl›k 20 mL suda çözülür ve 0,3-0,6 mL deriflik hidroklorik asit<br />
eklenerek 200-250 mL’ye seyreltilir. Çözelti kaynama s›cakl›¤›na kadar ›s›t›l›r ve bir<br />
pipet veya büret yard›m›yla % 5’lik (100 mL suda 5 gram BaCl 2 .2H 2 O bulunan,<br />
yaklafl›k 0,2 M) s›cak baryum klorür çözeltisinden 10-12 mL ilave edilir. Baryum<br />
klorür eklenirken çözelti sürekli kar›flt›r›l›r ve çökele¤in oluflmas› ve çökmesi beklenir.<br />
Üstteki berrak çözeltiye birkaç damla daha BaCl 2 .2H 2 O eklenerek çökmenin<br />
tamamlan›p tamamlanmad›¤› kontrol edilir. Çökelme tam de¤ilse 3,0 mL daha<br />
BaCl 2 .2H 2 O çözeltisi ilave edilir. Çözeltinin toplam hacmi 150 mL’den daha az olmamal›d›r.<br />
Çökelek mavi bant süzgeç ka¤›d›ndan süzülür ve süzüntüye tekrar baryum<br />
klorür çözeltisi ilave edilerek çökmenin tam olup olmad›¤› kontrol edilir. Çökelek<br />
5-6 kez s›cak suyla y›kan›r, süzme iflleminin tamamlanmas› beklenir. Süzgeç<br />
ka¤›d›yla birlikte çökelek huniden al›n›r ve süzgeç ka¤›d› katlanarak daha önceden<br />
sabit tart›ma getirilmifl porselen krozeye yerlefltirilir. Bek alevinde önce kurulu¤a<br />
kadar ›s›t›l›r ve sonra yak›l›r. Çökelek beyaz olunca 10-15 dakika kroze akkor<br />
halde tutulur. 700°C’ye ayarlanm›fl f›r›nda sabit tart›ma getirilir. Numunedeki sülfat<br />
miktar› veya yüzdesi s›ras›yla Eflitlik 4.1 ve Eflitlik 4.2 kullan›larak hesaplan›r.<br />
Hesaplama:<br />
4. Ünite - Gravimetrik Analiz Laboratuvar Uygulamalar›<br />
A: Tart›lan numunenin kütlesi<br />
B: Tart›lan baryum sülfat›n kütlesi<br />
C: Sülfat kütlesi = B x [ MA (SO 2-<br />
4 ) / MA (BaSO4 ) ] (Eflitlik 4.1)<br />
% SO 2-<br />
4 = (C/A) x 100 (Eflitlik 4.2)<br />
83
84<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
0,25 gram numunenin SIRA S‹ZDEsülfat<br />
içeri¤ini belirlemek için yap›lan bir gravimetrik analiz deneyinde<br />
0,05 gram baryum sülfat çökele¤i elde edildi¤ine göre numunedeki sülfat yüzdesi ne<br />
kadard›r, hesaplay›n›z.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
ÇÖZÜNEB‹L‹R B‹R NUMUNEDE DEM‹R M‹KTAR<br />
TAY‹N‹<br />
SORU<br />
Çözünebilir bir numunede demir miktar›, demir (III) iyonlar›n›n demir (III) hidroksit<br />
(Fe(OH) 3 ) fleklinde çöktürülmesi ve yak›larak Fe2O3 halinde tart›lmas›yla tayin<br />
D‹KKAT<br />
edilir. Tepkimelere ait denklemler afla¤›da verildi¤i gibidir.<br />
Fe3+ SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
+ 3NH3 + 3H2O $ Fe(OH) 3 + 3NH +<br />
4<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
5<br />
2Fe(OH) 3(k) + ›s› $ Fe2O3(k) + 3H2O (g)<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
Nitrik asit, numunedeki demirin tamam›n› Fe3+ iyonu haline dönüfltürmek için<br />
kullan›l›r ve afla¤›da verilen tepkime gerçekleflir.<br />
3Fe2+ K ‹ T A P<br />
+ NO -<br />
3 + 4H + $ 3Fe3+ + NO + 2H2O Deneyin Yap›l›fl›<br />
0,50 g numunenin tart›m› yap›l›r ve 600 mL lik bir behere aktar›l›r. (1:5) lik HCI<br />
çözeltisinden 30 mL eklenerek numune tamamen çözülür ve üzerine 1-2 mL deriflik<br />
nitrik asit ilave edilir. Yükseltgenmenin tamamlanmas› ve azot oksitlerin uzaklaflt›r›lmas›<br />
için çözelti kuvvetlice ›s›t›l›r. Daha sonra çözelti 100 mL’ye seyreltilir.<br />
Çökelme tam oluncaya kadar, iyice kar›flt›rarak yavafl yavafl deriflik amonyak çözeltisi<br />
ilave edilir. Çözelti üzerinden amonyak kokusu gelene kadar deriflik amonyak<br />
çözeltisi eklenmesine devam edilir. Oluflan çökelek k›rm›z› kahverengi olmal›d›r.<br />
E¤er siyah çökelek gözlenirse, bu ortamdaki demir (II) nin varl›¤›n› gösterir,<br />
bu durumda örnek at›l›r ve bu basama¤a kadar olan deney tekrarlan›r.<br />
Çökelme tamamland›ktan sonra çökelek ve çözelti kar›fl›m› siyah bant süzgeç<br />
ka¤›d›ndan süzülür ve süzüntü bir erlende toplan›r. Süzgeç ka¤›d›ndaki çökelek<br />
birkaç kez yeni haz›rlanm›fl % 1’lik amonyum nitrat (NH4NO3 ) çözeltisiyle y›kan›r.<br />
Y›kama ifllemi s›ras›nda kantitatif huninin ucundan saat cam›na al›nan süzüntü üzerine<br />
bir damla seyreltik nitrik asit (HNO3 ) ve bir damla gümüfl nitrat (AgNO3 ) çözeltisi<br />
ilave edilir. E¤er bu ifllemler sonucu saat cam›nda beyaz çökelek (AgCl) oluflursa<br />
ortamdaki Cl- TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
iyonlar›n›n uzaklaflt›r›lmad›¤› sonucuna var›l›r ve beyaz çökelek<br />
oluflmay›ncaya kadar amonyum nitrat çözeltisi ile y›kama ifllemine devam edilir.<br />
Süzme ifllemi tamamland›ktan sonra süzgeç ka¤›d› çökelek ile iyice katlanarak<br />
daha önce sabit tart›ma getirilen porselen krozeye ters flekilde yerlefltirilir. Önce<br />
bek alevinde s›çrama olmayacak ve alev almayacak flekilde yavafl yavafl ›s›t›l›r. Çökelek<br />
kuruduktan sonra 900-1000°C’daki f›r›nda yak›larak sabit tart›ma getirilir. Numunedeki<br />
demir miktar› ve Fe2O3 yüzdesi Eflitlik 4.3 ve 4.4 kullan›larak hesaplan›r.<br />
A = tart›lan numunenin kütlesi<br />
B = Tart›lan Fe2O3 ’in kütlesi<br />
% Fe2O3 = (B/A) x 100 (Eflitlik 4.3)<br />
Fe’in kütlesi = 2B x [ MA (Fe) / MA (Fe2O3 ) ] (Eflitlik 4.4)
Gravimetrik demir tayini deneyinde çökele¤in y›kanmas› için niçin amonyum SIRA S‹ZDEnitrat<br />
çözeltisi<br />
kullan›ld›¤›n› aç›klay›n›z.<br />
ÇEL‹KTE N‹KEL M‹KTAR TAY‹N‹<br />
4. Ünite - Gravimetrik Analiz Laboratuvar Uygulamalar›<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Çelik numunesindeki nikel miktar tayini, nikelin spesifik belirteci olan dimetilglioksimin<br />
kullan›lmas›yla gerçeklefltirilir. Çöktürücü kimyasal olan SORU dimetilglioksim<br />
ortama alkolde çözülerek eklenir ve çözünürlü¤ü az olan nikel dimetil glioksimato<br />
bilefli¤i oluflur. Ancak çöktürücü kimyasal›n afl›r›s› çökele¤in çözünürlü¤ünü art-<br />
D‹KKAT<br />
t›r›r, bu nedenle dikkatli ilave edilmelidir.<br />
Deneyin Yap›l›fl›<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
Nikel tayini yap›lacak numune 100-150 ml’lik behere konulur. Seyreltik hidroklorik<br />
asit (HCl) kullanarak ve turnusol ka¤›d› ile kontrol edilerek, ortam hafif asi-<br />
AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ<br />
dik hale getirilir ve 25 ml’ye saf suyla seyreltilir. Çözelti su banyosunda <br />
60-80°C<br />
aras›nda ›s›t›l›r ve üzerine 10 ml %1’lik alkollü dimetilglioksim çözeltisinden ilave<br />
edilir. Ortam hafif bazik olana kadar seyreltik amonyak çözeltisi K ‹ damla T A P damla eklenir.<br />
‹yice kar›flt›rd›ktan sonra 20 dakika su banyosunda tutulur. Daha sonra oda<br />
s›cakl›¤›nda 20 dakika kadar bekletilir. Sabit tart›ma getirilmifl Gooch krozesinden<br />
K ‹ T A P<br />
süzülür ve çökelek serbest klorür iyonundan ar›nd›r›lana kadar TELEV‹ZYON so¤uk su ile y›kan›r.<br />
Çökmenin tam olup olmad›¤› az miktarda dimetilglioksim çözeltisi ile test edilir.<br />
Çökelek 100-120°C’da bir saat kadar kurutulur ve Ni(C4H7O2N2 ) 2 olarak tart›l›r.<br />
Çökelekteki nikelin kütlesi Eflitlik 4.5 kullan›larak hesaplan›r.<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET<br />
A : Tart›lan Ni(C4H7O2N2 ) 2 kütlesi,<br />
‹NTERNET<br />
B : Nikelin kütlesi = A x [ M A (Ni) / M A (Ni(C 4 H 7 O 2 N 2 ) 2 ) ] (Eflitlik 4.5)<br />
Çelikteki nikel miktar tayini deneyinde 0,0256 g Ni(C4H7O2N2 ) 2 çökele¤i SIRA S‹ZDE elde edildi¤ine<br />
göre örnekteki nikel’in kütlesini hesaplay›n›z.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
6<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
85<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
7<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
86<br />
Özet<br />
A MAÇ<br />
1<br />
A MAÇ<br />
2<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Analitik kimya laboratuvarlar›nda gerçeklefltirilen<br />
gravimetrik analizi ve türlerini tan›mlamak<br />
Gravimetrik analiz; bir analitin, kütle ölçüm temeline<br />
dayanarak nicel olarak belirlendi¤i analitik<br />
yöntemlerden birisidir. Do¤rudan ve dolayl›<br />
gravimetrik analiz olmak üzere iki türü vard›r.<br />
Do¤rudan analizde analit veya analiti içeren bir<br />
bileflik çözelti ortam›ndan ayr›larak tart›l›r. Dolayl›<br />
analizde ise analitin ortamdan uzaklaflt›r›lmas›<br />
ile oluflan kütle fark› belirlenir.<br />
Gravimetrik analiz için gerekli temel kavramlar›<br />
s›ralayabilmek ve yorumlamak<br />
Analizi yap›lan numunede aran›lan anyon, katyon<br />
veya herhangi bir bileflik analittir ve gravimetrik<br />
analizde analit, çözünürlü¤ü çok az olan<br />
bir bilefli¤ine dönüfltürülerek çöktürülür. Oluflan<br />
çökele¤in süzülebilirli¤inin kolay olmas› ve safs›zl›klar›n›n<br />
y›kama ile kolayl›kla uzaklaflt›r›labilmesi<br />
için büyük tanecikli olmas› istenir. Çökelekler<br />
tanecik boyutuna göre, kolloidal ve kristal<br />
çökelekler olmak üzere ikiye ayr›l›rlar.<br />
A MAÇ<br />
3<br />
A MAÇ<br />
4<br />
Bir çökele¤in süzülmesi, y›kanmas›, kurutulmas›<br />
ve yak›lmas› gibi temel ifllemleri gerçeklefltirmek<br />
Analitik kimya laboratuvar›nda gravimetrik bir<br />
analizi gerçeklefltirmek için; süzme, çökele¤i y›kama,<br />
kurutma ve yakma gibi temel ifllemlerin<br />
önemi ve nas›l gerçeklefltirilece¤i iyi bilinmelidir.<br />
Süzme ifllemi için kullan›lacak süzgeç ka¤›tlar›<br />
farkl› gözenek boyutlar›na sahip oldu¤undan<br />
madde kayb›n› önlemek ve zaman tasarrufu aç›s›ndan<br />
çökele¤in tanecik boyutuna uygun süzgeç<br />
ka¤›d› veya Gooch krozesi kullan›lmal›d›r.<br />
Safs›zl›klar›n uzaklaflt›r›lmas› amac›yla, çökele-<br />
¤in y›kanmas› için kullan›lacak y›kama çözeltisinin<br />
özellikleri ve sabit bir bileflimde ürüne dönüfltürmek<br />
için yap›lan kurutma ve yakma ifllemlerinin<br />
basamaklar› do¤ru ve güvenilir bir analiz<br />
gerçeklefltirmek için çok önemlidir.<br />
Gravimetrik sülfat tayini, gravimetrik demir tayini<br />
ve çelikte nikel tayini deneylerini uygulamak<br />
Bahsi geçen deneylerin laboratuvarda baflar›yla<br />
uygulanabilmesi için, bu deneylere ait bölümlerin<br />
tamam›n›n dikkatle okunmas› gerekir.
Kendimizi S›nayal›m<br />
1. Afla¤›daki ifllemlerden hangisi gravimetrik analize<br />
örnek olarak verilebilir?<br />
a. Bir büretten bir erlene tam 20,0 mL seyreltik asit<br />
çözeltisinin boflalt›lmas›<br />
b. Bir beher içerisindeki 50,0 mL suyun kaynat›lmas›<br />
c. Bir çözeltideki kat›n›n süzülüp, kurutulup, tart›lmas›<br />
d. Bir pipet ile 5,0 mL s›v›n›n çekilmesi<br />
e. Bir beher içindeki 3,0 g kat›n›n çözülmesi<br />
2. Afla¤›dakilerden hangisi kolloidal çökeleklerin özelliklerinden<br />
biri de¤ildir?<br />
a. Çaplar› 10 -4 cm’den daha küçük taneciklerden<br />
oluflmas›<br />
b. Çözeltide çökme meyli göstermemesi<br />
c. Süzme ifllemlerinde kolloidal çökelek oluflumu<br />
istenmemesi<br />
d. Uygun ifllemlerle süzülebilir kitlelere dönüfltürülebilmesi<br />
e. Adi süzgeç ka¤›d› ile süzülebilmesi<br />
3. Afla¤›dakilerden hangisi tanecik büyüklü¤ü 2,3 ile<br />
2,6 mikron aras›nda olan bir çökele¤in süzülmesi için<br />
kullan›l›r?<br />
a. Siyah bant süzgeç ka¤›d›<br />
b. Beyaz bant süzgeç ka¤›d›<br />
c. Mavi bant süzgeç ka¤›d›<br />
d. Gooch krozesi<br />
e. Adi süzgeç ka¤›d›<br />
4. Afla¤›dakilerden hangisi çökele¤in krozeye yerlefltirilmesi<br />
ifllemlerinden biri de¤ildir?<br />
a. Krozenin y›kan›p kurutulmas›<br />
b. Çökele¤in süzgeç ka¤›d› ile huniden dikkatlice<br />
al›nmas›<br />
c. Süzgeç ka¤›d›n›n köflelerinden bükülmesi<br />
d. Süzgeç ka¤›d›n›n kenarlar›n›n içe do¤ru bükülmesi<br />
e. Süzgeç ka¤›d›n›n ters olarak krozeye yerlefltirilmesi<br />
4. Ünite - Gravimetrik Analiz Laboratuvar Uygulamalar›<br />
5. Sabit tart›m iflleminde son iki tart›m aras›ndaki fark<br />
ne kadar oldu¤unda iflleme son verilir?<br />
a. 0,5 mg veya daha küçük<br />
b. 1,0 mg veya daha küçük<br />
c. 2,5 mg veya daha küçük<br />
d. 5,0 mg veya daha küçük<br />
e. 7,5 mg veya daha küçük<br />
6. Kimya laboratuvarlar›nda desikatör afla¤›daki ifllemlerden<br />
hangisi için kullan›l›r?<br />
a. Çökele¤in ›s›t›lmas›<br />
b. Çökele¤in yak›lmas›<br />
c. Çökele¤in süzülmesi<br />
d. Çökele¤in nemsiz ortamda so¤utulmas›<br />
e. Çökele¤in y›kanmas›<br />
87<br />
7. Bir gravimetrik sülfat tayini deneyinde 0,275 g numune<br />
al›narak bir miktar suda çözülmüfl, deriflik HCl<br />
ile asidik yap›lm›fl ve çökme tamamlanana kadar 0,2 M<br />
BaCl2 çözeltisi eklenerek BaSO4 halinde çöktürülmüfltür.<br />
Çökelek süzülmüfl, y›kanm›fl ve yak›ld›ktan sonra<br />
tart›ld›¤›nda 0,045 gram kat› elde edilmifltir. Buna göre<br />
örnekteki sülfat (SO 2-<br />
4 ) yüzdesi afla¤›dakilerden<br />
hangisidir?<br />
a. 0,674<br />
b. 1,85<br />
c. 6,74<br />
d. 18,5<br />
e. 67,4<br />
8. Çözünebilir bir numunede demir miktar tayini deneyinde<br />
ortama nitrik asit eklenmesinin amac› afla¤›dakilerden<br />
hangisidir?<br />
a. Numunenin çözünürlefltirilmesi<br />
b. Ortam›n nötralize edilmesi<br />
c. Demir (II) iyonlar›n›n demir (III) iyonlar›na yükseltgenmesi<br />
d. Çökmenin tamamlan›p tamamlanmad›¤›n›n<br />
kontrol edilmesi<br />
e. Çökele¤in p›ht›laflmas›n› sa¤lamas›
88<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
9. Çözünebilir bir numunede demir miktar tayini deneyinde<br />
0,55 g numune al›narak HCl çözeltisi ile çözülmüfl,<br />
deriflik HNO 3 ilave edilmifl ve çökme tamamlan›ncaya<br />
kadar deriflik NH 3 çözeltisi ilave edilerek Fe(OH) 3<br />
çökele¤i elde edilmifltir. Çökelek süzülerek ortamdan<br />
ayr›lm›fl, y›kanm›fl ve yak›ld›ktan sonra 0,21 g Fe 2 O 3<br />
kat›s› elde edilmifltir. Buna göre numunedeki demir<br />
yüzdesi afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. 1,470<br />
b. 2,673<br />
c. 13,35<br />
d. 14,70<br />
e. 26,73<br />
10. Çelikte nikel miktar tayini amac›yla al›nan numune<br />
üzerine HCl asit çözeltisi eklenerek ortam hafif asidik<br />
yap›lm›fl ve %1’lik alkollü dimetilglioksim çözeltisi ilave<br />
edilerek 0,0845 g nikel dimetil glioksimato<br />
(Ni(C 4 H 7 O 2 N 2 ) 2 ) çökele¤i elde edilmifltir. Buna göre<br />
numunedeki nikel miktar› kaç g’d›r?<br />
a. 0,0172<br />
b. 0,0343<br />
c. 0,172<br />
d. 0,343<br />
e. 1,720<br />
“<br />
Yaflam›n ‹çinden<br />
Kolloidlerin Uygulama Alanlar›<br />
Kolloidler günümüzde çok genifl uygulama alanlar› bulduklar›<br />
gibi, reaksiyon art›klar› veya bulafl›klar halinde,<br />
istenmeyen veya zararl› sistemler olarak gözlenmektedirler.<br />
Bu nedenle, haz›rlanmalar›, kararl› duruma getirilmeleri<br />
ve istenmedikleri hallerde, kolayca bozulup,<br />
özelliklerini kaybetmeleri için yeterli bir bilgi gerekir.<br />
Örne¤in sis, hava ulafl›m›nda, zaman zaman, korkunç<br />
kazalara neden olmaktad›r. Öte yandan, ayn› grup kolloidler<br />
içinde s›n›fland›r›lan aerosoller, ilaç etken maddelerin<br />
solunum yollar›na en uygun biçimde verilip solunum<br />
yolu hastal›klar›n›n iyilefltirilmesinde, gerçek bir<br />
aflama niteli¤i tafl›maktad›rlar. Minerallerin, do¤ada bulunan<br />
bilefliklerinin ar›t›lmas›nda, flotasyon tekni¤i uygulanmas›nda<br />
devaml› bir köpük gerekirken, la¤›m sular›na<br />
kar›flan deterjanlar›n oluflturdu¤u köpüklerin giderilmesi,<br />
gerçek bir sorun do¤urmaktad›r. Dayan›kl›<br />
emülsiyonlar, besin, kozmetik ve ilaç teknolojisi için<br />
gerekli iken, ham petrolün su ile yapt›¤› ve ayr›lmas›<br />
hemen hemen olanaks›z olan emülsiyon flekli, büyük<br />
bir ekonomik kay›pt›r. Laboratuvarlarda gravimetrik<br />
analizlerde normal süzme yöntemleri ile ayr›lamayan<br />
kolloit kar›fl›mlar›n›n oluflmas› ne kadar istenmezse, baz›<br />
boyalar üretilirken özelliklerinin ayn› flekilde olmas›<br />
da o kadar istenir.<br />
Kaynak: TÜB‹TAK Bilim ve Teknik dergisinden al›nm›flt›r<br />
(fiubat 1977, say› 111).<br />
”
1. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Genel Bilgi” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
2. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Kolloidal Çökelekler”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
3. b Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Süzgeç Ka¤›d›” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
4. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Çökele¤in Kurutulmas› ve<br />
Yak›lmas›” konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
5. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Sabit Tart›m” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
6. d Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Desikatör” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
7. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Gravimetrik Sülfat Tayini”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
8. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Çözünebilir Bir Numunede<br />
Demir Miktar Tayini” konusunu yeniden gözden<br />
geçiriniz.<br />
9. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Çözünebilir Bir Numunede<br />
Demir Miktar Tayini” konusunu yeniden gözden<br />
geçiriniz.<br />
10. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Çelikte Nikel Miktar Tayini”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
4. Ünite - Gravimetrik Analiz Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› S›ra Sizde Yan›t Anahtar›<br />
S›ra Sizde 1<br />
89<br />
Yap›lan deneyde tart›lan CdSO4 miktar› analit olan<br />
H2S’ün miktar›n›n belirlenmesi için kullan›lm›flt›r. Analit<br />
bir bilefli¤ine dönüfltürülerek tayin edilmifltir, dolay›s›yla<br />
yap›lan analizin türü do¤rudan analizdir.<br />
S›ra Sizde 2<br />
Büyük tanecikli çökelekler süzülebilirliklerinin kolay<br />
olmas› ve safs›zl›klar›n y›kama ile kolayl›kla uzaklaflt›r›labilmesi<br />
gibi avantajlara sahiptir. Kolloidal çökelekler<br />
çökme e¤ilimi göstermezler ve süzme ifllemi için istenmezler.<br />
Kristal çökeleklerin ise süzülerek ortamdan<br />
uzaklaflt›r›lmas› kolayd›r.<br />
S›ra Sizde 3<br />
Tanecik büyüklü¤ü 2,2 mikrondan daha büyük olan tanecikler<br />
için beyaz bant süzgeç ka¤›d› kullan›ld›¤› için<br />
2,5 ile 3,8 mikron aras›nda tanecik büyüklü¤ündeki bir<br />
çökele¤in süzülme iflleminde beyaz bant süzgeç ka¤›d›<br />
kullan›lmal›d›r.<br />
S›ra Sizde 4<br />
Yüzeylerinde nem ve çeflitli gazlar› adsorbe eden krozeler<br />
sabit tart›ma getirilmezse, yakma s›cakl›¤›nda,<br />
nem ve tutunmufl gazlar›n belirli bir k›sm›n› kaybederler.<br />
Bu da deneylerde belirli bir negatif hataya neden<br />
olur. Bu hatay› önlemek için bafllang›çta bofl ve temiz<br />
bir kroze al›n›r ve yakma s›cakl›¤›na ayarlanm›fl f›r›nda<br />
veya kurutma s›cakl›¤›na ayarlanm›fl etüvde uzunca<br />
bir süre tutulur, sonra desikatörde so¤utularak yeniden<br />
tart›l›r. E¤er son tart›m ile bir önceki tart›m aras›ndaki<br />
kütle fark› 0,5 mg veya daha küçükse iflleme son<br />
verilir.
90<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
S›ra Sizde 5<br />
Gravimetrik sülfat tayini için kullan›lan Eflitlik 4.1 ve<br />
4.2’de veriler yerine konulursa;<br />
A: Tart›lan numune kütlesi<br />
B: Tart›lan baryum sülfat a¤›rl›¤›<br />
C: Sülfat kütlesi = B x [MA (SO 2-<br />
4 ) / MA (BaSO4 )]<br />
% SO 2-<br />
4 = (C/A) x 100<br />
2−<br />
gSO<br />
96, 064 4<br />
2−<br />
molSO<br />
Sülfat kütlesi = 005 , gBaSO4x<br />
4<br />
gBaSO<br />
233, 391 4<br />
mol BaSO4<br />
2−<br />
= 0,0206 g SO4<br />
2−<br />
2− 0, 0206 gSO<br />
% SO4<br />
=<br />
4 x 100<br />
025 , g numune<br />
=<br />
2−<br />
% 8,24 SO4 S›ra Sizde 6<br />
Amonyum nitrat çözeltisi elektrolit çözelti oldu¤u için,<br />
p›ht›laflm›fl Fe(OH) 3 çökele¤inin da¤›lmas›n› önlemek<br />
için kullan›l›r.<br />
S›ra Sizde 7<br />
Çelikte nikel miktar tayini deneyinde kullan›lan Eflitlik<br />
4.5 ve 4.6’da veriler yerine konulursa;<br />
A: Tart›lan Ni(C4H7O2N2 ) 2 kütlesi,<br />
B: Nikel kütlesi = A x [ MA (Ni) / MA (Ni(C4H7O2N2 ) 2 )]<br />
gNi<br />
58, 69<br />
Nikel kütlesi = 0, 0256 gNiC ( 4H7ON 2 2) 2×<br />
mol Ni<br />
gNi( C H ON<br />
288 917 4 7 2 2) ,<br />
2<br />
mol Ni ( C4H7O2N2) 2<br />
Nikel kütlesi = 0,0052 g Ni vardır.<br />
Yararlan›lan Kaynaklar<br />
Atefl, S., Özyörük, G. ve Salih, B. (1991). Analitik Kimya<br />
Laboratuvar› Nicel Analiz Uygulamalar›. Ankara:<br />
Hacettepe <strong>Üniversitesi</strong>, Mühendislik Fakültesi.<br />
Gündüz, T. (1999). Yar›-Mikro Kalitatif Analiz. Ankara:<br />
Gazi Büro Kitabevi.<br />
Gündüz, T. (1999). Kantitatif Analiz Laboratuvar Kitab›.<br />
Ankara: Gazi Büro Kitabevi.<br />
Harvey, D. (2000). Modern Analytical Chemistry,<br />
The McGraw-Hill Companies.<br />
Skoog, D.A, West, D.M. ve Holler, F.J. (1996). Fundamentals<br />
of Analytical Chemistry, Orlando: 7th<br />
ed. Saunders College Publishing.
5ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARI<br />
Amaçlar›m›z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;<br />
Bir volumetrik analiz için önemli olan terimleri tan›mlayabilecek,<br />
Nötralleflme titrasyonlar›n›n prensibi hakk›nda bilgi sahibi olabilecek,<br />
Nötralleflme titrasyonu ile HCl tayini yapabilecek,<br />
Nötralleflme titrasyonu ile karbonat-bikarbonat kar›fl›m›nda karbonat-bikarbonat<br />
miktar tayini yapabilecek,<br />
Nötralleflme titrasyonu ile asidite ve alkalinite tayini yapabileceksiniz.<br />
Anahtar Kavramlar<br />
• Titrimetri<br />
• Standart çözelti<br />
• Analit<br />
• Titrasyon<br />
• Titrasyon hatas›<br />
‹çerik Haritas›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›<br />
Nötralleflme<br />
Titrasyonlar› ve<br />
Laboratuvar<br />
Uygulamalar›<br />
• Eflde¤erlik noktas›<br />
• Dönüm noktas›<br />
• Ayarlama<br />
• Geri titrasyon<br />
• GENEL B‹LG‹<br />
• VOLUMETR‹K ANAL‹Z<br />
• NÖTRALLEfiME T‹TRASYONLARI<br />
• NÖTRALLEfiME<br />
T‹TRASYONLARINDA DENEYSEL<br />
ÇALIfiMALAR
Nötralleflme Titrasyonlar›<br />
ve Laboratuvar<br />
Uygulamalar›<br />
GENEL B‹LG‹<br />
Bu bölümde standart çözelti, analit, titrasyon, titrasyon e¤risi, titrasyon hatas›, birincil<br />
standart, ikincil standart, eflde¤erlik noktas›, dönüm noktas›, ayarlama ve geri<br />
titrasyon gibi volumetrik analiz için önemli terimler aç›klanacak ve nötralleflme<br />
titrasyonlar›n›n uygulamalar›ndan örnekler verilecektir.<br />
VOLUMETR‹K ANAL‹Z<br />
Volumetrik Analiz (Titrimetri) bir standart çözeltinin (titrant) analit ile verdi¤i<br />
tepkime sonucu bu standart çözeltinin hacminin ölçülmesine ve bu de¤erin<br />
nicel analiz tayininde kullan›lmas› temeline dayanan analiz yöntemidir. Analit ile<br />
standart çözelti aras›nda oluflan tepkime türüne göre dört çeflit titrimetrik yöntem<br />
vard›r: Asit-baz tepkimelerine dayanan “Nötralleflme Titrasyonlar›”; analit ve titrant›n<br />
tepkimesi sonucu çökelek oluflumuna dayanan “Çöktürme Titrasyonlar›”;<br />
metal-ligand etkileflimine dayanan “Kompleks Oluflum Titrasyonlar›” ve indirgenme-yükseltgenme<br />
tepkimelerine dayanan “Redoks Titrasyonlar›”.<br />
Bir titrasyon iflleminin gerçekleflebilmesi için analit ve titrant aras›ndaki tepkimenin<br />
stokiyometrik, h›zl› ve tam olmas› gerekir. Eklenen titrant miktar›n›n kimyasal<br />
olarak analit miktar›na eflit oldu¤u nokta eflde¤erlik noktas›d›r. Örne¤in hidroklorik<br />
asidin (HCl) sodyum hidroksit (NaOH) ile titrasyonunda her bir mol hidroklorik<br />
asit için bir mol sodyum hidroksit harcand›¤›nda eflde¤erlik noktas›na ulafl›lm›fl<br />
olunur. Baryum hidroksit (Ba(OH) 2 ) gibi iki hidroksit iyonu içeren bir baz›n<br />
titrasyonunda ise iki mol asit harcand›¤›nda eflde¤erlik noktas›na ulafl›l›r. Ancak;<br />
bu tür tepkimelerin do¤rudan gözlemlenmesi olas› de¤ildir. Eflde¤erlik noktas›na<br />
ulafl›ld›¤›nda renk de¤iflimi, gaz ç›k›fl›, çökelek oluflumu gibi birtak›m fiziksel de-<br />
¤iflikliklerin gözlendi¤i nokta da dönüm noktas› olarak adland›r›l›r. Bu amaçla da<br />
belirteç olarak bilinen birtak›m kimyasal reaktifler kullan›l›r.<br />
Bir titrasyonda eflde¤erlik ve dönüm noktas› aras›ndaki fark› belirtiniz. SIRA S‹ZDE<br />
Eflde¤erlik noktas›na ulafl›lan nokta fiziksel de¤iflimin de gözlendi¤i nokta ol-<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
du¤u için teorik olarak eflde¤erlik noktas›na ulaflmak için hesaplanan titrant hacmi<br />
(Vefl ) ile dönüm noktas›na ulaflmak için harcanan titrant hacminin (Vdön ) eflit ol-<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Volumetrik Analiz<br />
(Titrimetri): Deriflimi bilinen<br />
çözeltinin analit ile<br />
tepkimeye giren miktar›n›n<br />
ölçümüne dayanan<br />
yöntemdir.<br />
Standart çözelti: Deriflimi<br />
tam olarak bilinen çözeltidir.<br />
Analit: Kan, toprak, su gibi<br />
herhangi bir numune içinde<br />
analitik yönden incelenen<br />
türdür.<br />
Titrasyon: Bir analit<br />
çözeltisine, analit ile titrant<br />
aras›ndaki tepkime<br />
tamamlanana kadar titrant<br />
ekleme ifllemidir.<br />
Eflde¤erlik Noktas›: Analit<br />
ve titrant›n stokiyometrik<br />
olarak eflit oldu¤u teorik<br />
noktad›r.<br />
Dönüm Noktas›: Eflde¤erlik<br />
noktas›na ulafl›ld›¤›nda<br />
fiziksel bir de¤iflimin<br />
gözlendi¤i pratik noktad›r.<br />
Belirteç: Dönüm noktas›na<br />
ulafl›ld›¤›nda fiziksel<br />
de¤iflim gözlenmesini<br />
sa¤layan kimyasal<br />
reaktiflerdir.<br />
1<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE
94<br />
Titrasyon Hatas›: Pratikte ve<br />
teorikte eflde¤erlik ve dönüm<br />
noktalar›n›n gözlenmesi için<br />
gereken titrant hacimleri<br />
aras›nda oluflan farkt›r.<br />
Birincil Standart: Titrimetrik<br />
analizde referans olarak<br />
kullan›lan maddelerdir.<br />
‹kincil Standart: Safl›¤›<br />
birincil standart kadar<br />
yüksek olmayan bilefliklerdir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Ayarlama: Deriflimi<br />
bilinmeyen ve standart<br />
çözelti SORU olarak kullan›lacak<br />
olan çözeltinin deriflimini<br />
tayin etmek amac›yla<br />
yap›lan D‹KKAT titrasyon ifllemidir.<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
mas› gerekir. Ancak, birtak›m deneysel hatalar nedeniyle arada az da olsa bir fark<br />
oluflabilir. Bu fark titrasyon hatas› (E t ) olarak adland›r›l›r ve<br />
E t = V efl - V dön<br />
fleklinde gösterilir.<br />
Titrasyon iflleminde, titrant çözeltisini haz›rlamak ve yöntemin do¤rulu¤undan<br />
emin olabilmek için birincil standartlar›n kullan›lmas› gerekir. Bir maddenin birincil<br />
standart olarak kullan›labilmesi için;<br />
• safl›k derecesinin çok yüksek olmas›,<br />
• bilefliminin tam olarak bilinmesi,<br />
• do¤abilecek tart›m hatalar›n›n önüne geçebilmek için mol kütlesinin büyük<br />
olmas›,<br />
• çabuk bozunmamas› için havada kararl› olmas›,<br />
• ucuz olmas› gerekir.<br />
Fakat bu tür özelli¤e sahip seçici maddeler bulmak her zaman kolay olmamaktad›r.<br />
Bu nedenle bir analitin analizi için bu özelliklere sahip birincil standart bulunamad›¤›<br />
zaman safl›¤› çok yüksek olmayan ve safl›¤› bir kimyasal analiz yöntemiyle<br />
belirlenmifl bileflikler de standart olarak kullan›labilir. Bu tür bileflikler ikincil<br />
standart olarak adland›r›l›r.<br />
Bir çözeltinin standart çözelti olarak kullan›labilmesi için;<br />
• çözelti haz›rland›ktan sonra derifliminin uzun süre de¤iflmeden kalabilmesi,<br />
• analit<br />
SIRA<br />
ile<br />
S‹ZDE<br />
tamamen tepkimeye girmesi,<br />
• analit ile h›zl› tepkime vermesi,<br />
• analit DÜfiÜNEL‹M ile seçici olarak tepkime vermesi gerekir.<br />
Titrasyon iflleminin do¤rulu¤u kullan›lan standart çözeltinin derifliminin do¤rulu¤una<br />
ba¤l›d›r. Bu nedenle analit için uygun birincil standart bulunamad›¤› za-<br />
SORU<br />
man standart çözelti olarak seçilen bilefli¤in çözeltisi haz›rland›ktan sonra bu çözeltinin<br />
di¤er bir birincil standart kullan›larak veya baflka bir standart çözelti ile derifliminin<br />
belirlenmesi D‹KKAT gerekir. Bu ifllem ayarlama olarak adland›r›l›r.<br />
Analit ile standart çözelti aras›ndaki tepkimenin yavafl ve standart çözeltinin karars›z<br />
olmas› gibi durumlarda titrasyon do¤rudan gerçeklefltirilemez. Bu durumda<br />
standart çözeltinin fazlas› eklenir. Eklenen bu fazla standart çözelti baflka bir standart<br />
çözelti ile titre edilerek analit miktar› dolayl› yoldan hesaplanm›fl olur. Bu ifl-<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
lem geri titrasyon olarak adland›r›l›r.<br />
Geri Titrasyon: Titrasyon<br />
iflleminde kullan›lan<br />
standart SIRA S‹ZDE çözeltinin eklenen<br />
SIRA S‹ZDE<br />
fazlas›n›n baflka bir<br />
standart çözelti ile titre<br />
edilme ifllemidir.<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
Geri titrasyon K ve ‹ Thesaplamalar› A P ile ilgili daha detayl› bilgiye <strong>Anadolu</strong> <strong>Üniversitesi</strong> AÖF Analitik<br />
Kimya kitab› ünite 7 ‘den ulaflabilirsiniz.<br />
Titrasyon TELEV‹ZYON E¤risi: Eflde¤erlik Bir analitin TELEV‹ZYON uygun bir standart çözelti ile titre edilmesi sonucu analit çözeltisinin<br />
noktas›n› rahatl›kla<br />
gözlemlememizi sa¤layan,<br />
analit çözeltisinin herhangi<br />
herhangi bir fonksiyonunun (nötralleflme titrasyonlar›nda pH, çöktürme titrasyonlar›nda<br />
pAg, kompleks oluflum titrasyonlar›nda pM ve yükseltgenme-indirgenme<br />
bir fonksiyonunun eklenen<br />
titrant ‹NTERNET hacmine karfl› çizilen<br />
grafi¤idir.<br />
titrasyonlar›nda potansiyel (V)) eklenen standart çözelti hacmine (mL) karfl› çizilen<br />
‹NTERNET<br />
grafi¤i titrasyon e¤risi (fiekil 5.1) olarak adland›r›l›r. Bu e¤ri dönüm noktas›n›<br />
tam olarak alg›lamam›z› sa¤lar.
12.00<br />
10.00<br />
8.00<br />
6.00<br />
4.00<br />
2.00<br />
0.00<br />
0<br />
5. Ünite - Nötralleflme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
20 40 60 80 100<br />
Titrant Hacmi (mL)<br />
fiekil 5.1<br />
pH Bir asit çözeltisinin<br />
14.00<br />
titrasyon e¤risi<br />
Eflde¤erlik noktas›<br />
Bir asit baz titrasyonunda dönüm noktas›n›n keskinli¤i eflde¤erlik noktas›n›n<br />
tam olarak gözlenebilmesi aç›s›ndan önem tafl›maktad›r. Böylesi keskin bir dönüm<br />
noktas›n›n gözlenebilmesi için analit ile titrant aras›ndaki tepkimenin tam olmas›<br />
gerekir. Asitlerin zay›fl›¤› artt›kça (Ka de¤eri düfltükçe) eflde¤erlik noktas›nda pH<br />
de¤iflimi azalmaktad›r. Bu da analit ve titrant aras›ndaki tepkimenin SIRA S‹ZDE tamamlanmad›¤›n›<br />
göstermektedir. Dönüm noktas›n›n keskin olmas›na ikinci bir etken ise ana-<br />
SIRA S‹ZDE<br />
lit ve titrant deriflimleridir. Seyreltik analit ve titrant çözeltileri<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
kullan›ld›¤› zaman<br />
eflde¤erlik noktas›ndaki pH de¤iflimi daha az olmakta, dolay›s›yla dönüm noktas›<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
keskinli¤i azalmaktad›r.<br />
SIRA SORU S‹ZDE<br />
Titrasyon e¤risi oluflturabilmek için gerekli olan hesaplamalarda genel olarak;<br />
SIRA SORU S‹ZDE<br />
• Bafllang›ç noktas›,<br />
•<br />
•<br />
Dönüm noktas› öncesi,<br />
Dönüm noktas›,<br />
DÜfiÜNEL‹M D‹KKAT<br />
DÜfiÜNEL‹M D‹KKAT<br />
• Dönüm noktas› sonras›<br />
SIRA SORU S‹ZDE<br />
olmak üzere dört nokta üzerinden pH hesaplamas› yap›l›r.<br />
SIRA SORU S‹ZDE<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Unutmamal›d›r ki gerçek bir çal›flmada bu dört nokta için hesap yap›lmas› D‹KKAT yeterli de¤ildir.<br />
Özellikle dönüm noktas›na yaklafl›rken çok s›k noktada pH hesaplamas› yapmak gerekir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
D‹KKAT<br />
SIRA DÜfiÜNEL‹M S‹ZDE<br />
Titrasyon e¤risi oluflturmak için gerekli hesaplamalar hakk›nda K daha ‹ T Adetayl› P bilgiyi<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
K ‹ T A P<br />
<strong>Anadolu</strong> <strong>Üniversitesi</strong> AÖF Analitik Kimya Kitab› 7. ünitede bulabilirsiniz.<br />
SORU<br />
SORU<br />
AMAÇLARIMIZ AMAÇLARIMIZ<br />
pH ölçümleri için dijital voltmetreler de kullan›lmaktad›r. Bu cihazlar kullan›la- <br />
TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
rak titrimetrik yöntemlere göre daha hassas bir flekilde ancak D‹KKAT daha uzun sürede<br />
D‹KKAT<br />
pH ölçümü gerçekleflmektedir.<br />
K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
Bir titrasyon iflleminin gerçekleflebilmesi için temel olarak bir bürete ve erlene<br />
SIRA<br />
gereksinim vard›r. Standart çözelti haz›rlama s›ras›nda ise mutlaka ‹NTERNET<br />
S‹ZDE<br />
volumetrik ba-<br />
‹NTERNET<br />
SIRA S‹ZDE<br />
lonjoje kullan›lmas› gerekmektedir. Bunun d›fl›nda beher, baget, TELEV‹ZYON mezur, huni, pi-<br />
TELEV‹ZYON<br />
pet ve tart›m ka¤›d› gibi malzemeler titrasyon ifllemi için gerekli olan malzemelerdir<br />
(fiekil 5.2).<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Kullan›lacak cam malzemelerin nas›l temizlenmesi gerekti¤ini AÖF<br />
‹NTERNET<br />
Kimya Laboratuvar<br />
‹NTERNET<br />
K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
Teknikleri Kitab› 2. ünite’de bulabilirsiniz.<br />
TELEV‹ZYON<br />
95<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
96<br />
fiekil 5.2<br />
Titrasyon için<br />
gerekli cam<br />
malzemelere<br />
örnekler<br />
fiekil 5.3<br />
Büretten çözelti<br />
hacminin<br />
okunmas›<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Büret Huni Beher Mezür Balon Joje Erlen<br />
Titrasyon ifllemi sonucunda büretten harcanan standart çözelti hacminin okunmas›<br />
gerekir. Okuma iflleminin en do¤ru flekilde yap›lmas› hesaplamalar›n do¤rulu¤u<br />
aç›s›ndan çok önemlidir. Bu nedenle renksiz çözeltilerde göz ile menisküs<br />
(fiekil 5.3) ayn› hizaya gelmeli ve de¤er okunmal›d›r. Renkli çözeltilerde ise menisküs<br />
görülmeyece¤inden üst çözelti seviyesi göz ile ayn› hizaya getirilerek okuma<br />
ifllemi gerçeklefltirilir.<br />
Göz hizas›<br />
Renksiz çözeltilerde menisküsün<br />
alt k›sm› dikkate alan›r<br />
Göz hizas›<br />
Renkli çözeltilerde menisküsün<br />
üst k›sm› dikkate alan›r<br />
Bir volumetrik analize bafllamadan önce yap›lacak ifllemler flöyle s›ralanabilir:<br />
• Analizi yap›lacak numune her zaman çözelti olmayabilir. Bu nedenle kat›<br />
numunelerin önce uygun bir çözücü kullanarak çözelti haline dönüfltürülmeleri<br />
gerekir.<br />
• Uygulanacak titrasyon türüne ve tayin edilecek analit çözeltisine göre uygun<br />
belirteç seçimi titrasyonun en önemli basamaklar›ndan birini oluflturur.
• Daha önce anlat›ld›¤› gibi birincil standart kullanarak standart çözelti haz›rlan›r.<br />
E¤er uygun birincil standart yoksa standart çözelti olarak kullan›lacak<br />
çözeltinin ayarlama ifllemini yapmak ve deriflimini belirlemek gerekir.<br />
• Son olarak; uygun çözücüde çözünmüfl olan analit çözeltisinden belirli bir<br />
hacimde bir erlene al›nd›ktan sonra titrasyon için uygun pH aral›¤›nda seçilmifl<br />
belirteçden 2-3 damla bu analit çözeltisine eklenir ve çalkalan›r. Standart<br />
çözelti bürete doldurulur ve çözelti seviyesi s›f›rlanarak hizalan›r. Standart<br />
çözeltiden damla damla eklenerek titrasyona bafllan›r. Eflde¤erlik noktas›na<br />
ulafl›ld›¤›nda (renk de¤iflimi gözlendi¤inde) titrant eklenmesine son<br />
verilir ve büretten eklenen hacim okunarak analit miktar›n› hesaplamada<br />
kullan›l›r. fiekil 5.4’de eflde¤erlik noktas›na ulafl›lmadan önce renksiz olan<br />
bir çözeltinin eflde¤erlik noktas›na ulafl›lmas›yla gözlenen renk de¤iflimi görülmektedir.<br />
Ayr›ca flekilden de görüldü¤ü gibi titrasyon ifllemi s›ras›nda erlen<br />
sa¤ el ile tutulmal› ve büretin muslu¤u ise sol el ile kontrol edilmelidir.<br />
Büretten hacim okurken renksiz bir çözeltide dikkat edilmesi gereken SIRA nokta S‹ZDEnedir?<br />
NÖTRALLEfiME T‹TRASYONLARI<br />
5. Ünite - Nötralleflme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
K ‹ T A P<br />
A B C<br />
A. Eflde¤erlik<br />
noktas› öncesi, SORU B.<br />
Eflde¤erlik noktas›<br />
sonras› gerçekleflen<br />
titrasyonlar. D‹KKAT C.<br />
Renk de¤iflimi<br />
Bu bölümün bafl›nda da belirtildi¤i gibi dört çeflit titrasyon vard›r. Bu bölümde<br />
dört titrasyondan biri olan nötralleflme titrasyonu anlat›lacak ve ‹NTERNET bu tür titrasyonla-<br />
‹NTERNET<br />
r›n kullan›ld›¤› çeflitli analizlere örnekler verilecektir.<br />
Nötralleflme tepkimeleri, bir asit ile bir baz›n tepkimesi sonucu bir tuzun ve suyun<br />
olufltu¤u tepkimelerdir. Nötralleflme titrasyonlar›nda analit asit ise standart çözelti<br />
olarak bir baz›n veya analit baz ise standart çözelti olarak bir asidin kullan›lmas›<br />
gerekir. Bu tür titrasyonlarda kullan›lan standart çözeltiler kuvvetli asitler veya<br />
kuvvetli bazlard›r. Titrant olarak zay›f asit veya zay›f baz çözeltilerinin kullan›m› eflde¤erlik<br />
noktas›n›n pratik olarak gözlenmesini zorlaflt›rd›¤› için tercih edilmez.<br />
Belirteç olarak ise asit-baz belirteçleri kullan›lmaktad›r. Bu belirteçler, dönüm<br />
noktas›nda pH de¤iflimine ba¤l› olarak renk de¤ifltiren organik kökenli boyar maddelerdir.<br />
Her belirtecin renk de¤ifltirebilece¤i belirli bir pH aral›¤› bulunmaktad›r<br />
(Çizelge 5.1).<br />
97<br />
SIRA S‹ZDE<br />
fiekil DÜfiÜNEL‹M 5.4<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
TELEV‹ZYON<br />
2<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
98<br />
Çizelge 5.1<br />
Baz› Önemli Asit-<br />
Baz Belirteçleri ve<br />
pH Aral›klar›<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Yayg›n Ad› Geçifl Aral›¤› Renk De¤iflimi Belirteç Tipi<br />
Timol Mavisi 1,2 - 2,8 K›rm›z› - Sar› Asit Tipi<br />
8,0 - 9,6 Sar› - Mavi<br />
Metil Sar›s› 2,9 - 4,0 K›rm›z› - Sar› Baz Tipi<br />
Metil Oranj 3,1 - 4,4 K›rm›z› - Turuncu Baz Tipi<br />
Bromkresol Yeflili<br />
SIRA S‹ZDE<br />
3,8 - 5,4 Sar› - Mavi Asit Tipi<br />
Metil K›rm›z›s› 4,2 - 6,3 K›rm›z› - Sar› Baz Tipi<br />
Bromkresol DÜfiÜNEL‹M Moru 5,2 - 6,8 Sar› - Pembemsi Mor Asit Tipi<br />
Bromtimol Mavisi<br />
SORU<br />
6,2 - 7,6 Sar› - Mavi Asit Tipi<br />
Fenol K›rm›z›s› 6,8 - 8,4 Sar› - K›rm›z› Asit Tipi<br />
Krezol MoruD‹KKAT 7,6 - 9,2 Sar› - Pembemsi Mor Asit Tipi<br />
Fenolftalein 8,3 - 10,0 Renksiz - K›rm›z› Asit Tipi<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Timolftalein 9,3 - 10,5 Renksiz - Mavi Asit Tipi<br />
Alizarin Sar›s› AMAÇLARIMIZ 10,0 - 12,0 Renksiz - Sar› Baz Tipi<br />
Asit-baz titrasyonlar› K ‹ T A Phakk›nda<br />
daha detayl› bilgiyi <strong>Anadolu</strong> <strong>Üniversitesi</strong> AÖF Analitik Kimya<br />
Kitab› 7. ünitede bulabilirsiniz.<br />
HNO3 ve NaOH TELEV‹ZYON<br />
SIRA aras›nda S‹ZDE oluflan tepkime ne tür bir tepkimedir? Oluflan ürünler nelerdir?<br />
NÖTRALLEfiME T‹TRASYONLARINDA DENEYSEL<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
ÇALIfiMALAR<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
Nötralleflme titrasyonlar› ile ilgili olarak afla¤›daki uygulamalar incelenecektir;<br />
SORU<br />
• Ayarl› SORU NaOH Çözeltisi ile HCl Miktar Tayini,<br />
• Ayarl› HCl Çözeltisiyle Karbonat-Bikarbonat Kar›fl›m›nda Karbonat-Bikarbo-<br />
D‹KKAT<br />
nat Miktar D‹KKAT Tayini,<br />
• Asidite ve Alkalinite tayini<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
3<br />
Ayarl› NaOH Çözeltisiyle HCl Miktar Tayini<br />
NaOH ve KOH gibi nötralleflme titrasyonlar›nda titrant olarak s›kl›kla kullan›lan bileflenler<br />
bu bölümün bafl›nda anlat›lan birincil standart özelliklerini tafl›mad›klar›<br />
için, bu bileflenlerin kullan›lmas›yla haz›rlanan çözeltilerin ayarlanmas› gerekir. Bu<br />
amaçla genellikle kullan›lan birincil standartlar okzalik asit dihidrat (H2C2O4 .2H2O) ve potasyum hidrojen fitalat (KHC8H4O4 )’d›r. NaOH ve KOH gibi bileflenlerin birincil<br />
standart olarak kullan›lamamas›n›n nedeni; bazik çözeltilerin atmosferden etkilenerek<br />
havada bulunan CO2 ile tepkimeye girmesi ve afla¤›da verilen eflitlik gere¤ince<br />
karbonat oluflturmas›d›r:<br />
2OH- AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
+ CO2(g) CO 2-<br />
3 + H2O ‹NTERNET ‹NTERNET
5. Ünite - Nötralleflme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Ayarlanma s›ras›nda kullan›lan asit, asit aral›¤›na sahip bir belirteç kullan›larak<br />
titre edildi¤inde her bir CO 3 2- iyonu iki H3 O + iyonu ile (Eflitlik (1)), bazik aral›¤a<br />
sahip bir belirteç kullan›ld›¤›nda ise her bir CO 3 2- iyonu bir H3 O + iyonu ile (Eflitlik<br />
(2)) tepkime vererek H 2 CO 3 ve HCO 3 - oluflturur:<br />
CO 3 2- + 2H3 O + H 2 CO 3 + 2H 2 O (1)<br />
CO 3 2- + H3 O + HCO 3 - + H2 O (2)<br />
Bu durum baz›n etkin deriflimini azalt›r ve oluflan tampon eflde¤erlik noktas›n›n<br />
rahatl›kla görülmesini engeller. Sistematik bir hataya neden olan bu olay karbonat<br />
hatas› olarak adland›r›l›r.<br />
NaOH çözeltisi haz›rlan›rken karbonat hatas›n› minimize etmek için kaynat›l›p-so-<br />
¤utulmufl ve böylece CO 2 ’i uzaklaflt›r›lm›fl saf su kullan›lmas› gerekmektedir. NaOH<br />
çözeltisi haz›rland›ktan sonra NaOH’in cam ile tepkimeye girerek silikat oluflturmas›<br />
nedeniyle cam malzeme yerine polietilen fliflelerde saklanmas› gerekir.<br />
Yaklafl›k 0,1 M NaOH Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
NaOH çözeltisinin haz›rlanmas› için yaklafl›k 0,50 g pelet NaOH porselen kapsülde<br />
tart›l›r. Maddeyi örtecek kadar saf su eklenir, çalkalan›r ve bu su dokülür. Y›kama<br />
ifllemi az miktar su ile birkaç kez daha tekrarlan›r. Y›kaman›n amac›, kat›<br />
NaOH tanecikleri üzerinde oluflmufl olan CO 2-<br />
3 tabakas›n› uzaklaflt›rmakt›r. SIRA S‹ZDE Bu flekilde<br />
temizlenmifl olan NaOH, 100 mL’lik bir behere aktar›l›r, önceden kaynat›larak<br />
so¤utulmufl dolay›s›yla CO2 ’i giderilmifl 50 mL saf suda çözülür. Çözelti oda<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
s›cakl›¤›na geldikten sonra, 100 mL’lik balonjojeye dikkatlice aktar›l›r. Beher kaynat›larak<br />
so¤utulmufl saf su ile y›kan›r, bu su da balonjojeye eklenir ve ayn›<br />
CO2 ’siz su ile 100 mL’ye tamamlan›r.<br />
SORU<br />
Y›kama ifllemi s›ras›nda NaOH peletlerinin çözünmesini önlemek için D‹KKAT y›kama ifllemini h›zl›<br />
ve olabildi¤ince az su ile yapmak gerekir.<br />
Okzalik Asit dihidrat ( H2C2O4.2H2O) ile 0,1 M NaOH Çözeltisinin<br />
Ayarlanmas›<br />
Primer standart, H2C2O4 .2H2O, kat›s›ndan 0,25 g kadar (Ws) hassas tart›m al›n›r ve<br />
250 mL’lik bir erlene aktar›l›r. Erlene CO2 ’i giderilmifl 50 mL saf su koyularak kat›<br />
çözülür. Bu çözeltiye belirteç olarak 2-3 damla fenolftalein çözeltisi damlat›l›r. Bürete<br />
NaOH çözeltisi doldurulur ve erlendeki çözelti titre edilir. K Bafllang›çta ‹ T A P renksiz<br />
olan çözelti dönüm noktas›nda pembeleflir (fiekil 5.4). ‹lk pembe renk görüldü¤ü<br />
anda NaOH eklenmesi durdurulur. Erlen yavaflca çalkalan›r. Oluflan pembe renk<br />
30 saniye kal›c› olmal›d›r. Renk daha k›sa sürede kaybolursa, TELEV‹ZYON erlenin çeperi saf su<br />
ile y›kanarak 1-2 damla daha NaOH eklenmelidir. Dönüm noktas›na kadar harcanan<br />
NaOH çözelti hacmi not edilir.<br />
Titrasyon tepkimesi afla¤›da verildi¤i gibi gerçekleflmektedir:<br />
H2C2O4 + 2 NaOH $ Na2C2O4 + 2 H2O Ws, mg<br />
2mmol NaO<br />
M titrant =<br />
HCO<br />
-1 2 2 4<br />
126,070 mg mmol<br />
×<br />
H 1<br />
×<br />
1mmol H2C2O 4 V titrant ,mL<br />
M titrant = NaOH çözeltisinin molaritesi,<br />
V titrant = Dönüm noktas›na kadar harcanan NaOH hacmi, mL<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
99<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
100<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
4<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Ws = H 2 C 2 O 4 . 2H 2 O’nun tart›lan kütlesi, mg<br />
H 2 C 2 O 4 . 2H 2 O’nun molekül kütlesi=126,070 gmol -1<br />
Örnek Çözeltide HCl MiktarTayini<br />
Verilen örnek çözeltisi üzerine 50 mL kadar saf su ve 2-3 damla fenolftalein belirteç<br />
çözeltisi eklenir. Bu çözelti ayarl› NaOH çözeltisiyle yukar›da anlat›ld›¤› flekilde<br />
pembe renk 30 saniye kal›c› oluncaya kadar titre edilir. Harcanan hacim not edilir.<br />
Titrasyon tepkimesi afla¤›da verildi¤i gibi gerçekleflmektedir:<br />
HCl + NaOH NaCI + H 2 O<br />
W HCl = 36,5 × M titrant × V titrant<br />
W HCl = HCl ’in numunedeki miktar›, mg<br />
M titrant = NaOH çözeltisinin molaritesi<br />
V titrant = Dönüm noktas›na kadar harcanan NaOH hacmi, mL<br />
HCl ‘in molekül kütlesi = 36,5 gmol -1<br />
20,0 mL lik bir SIRA HCl S‹ZDE çözeltisinin titrasyonunda fenolftalein dönüm noktas›na kadar 25,0 mL<br />
0,1120 M NaOH harcan›yorsa, çözeltideki HCl miktar› nedir?<br />
Ayarl› HCl DÜfiÜNEL‹M Çözeltisiyle Karbonat-Bikarbonat Kar›fl›m›nda<br />
Karbonat-Bikarbonat Miktar Tayini<br />
Karbonat-Bikarbonat SORU kar›fl›m›n›n analizinin yap›labilmesi için öncelikle yaklafl›k<br />
0,1 M HCl çözeltisinin haz›rlanmas› ve primer standart bir maddeye karfl› ayarlanmas›<br />
gerekmektedir.<br />
D‹KKAT<br />
0,1 M HCl Çözeltisinin Haz›rlanmas› ve Ayarlanmas›<br />
Deriflik HCl çözeltisinden 0,8-0,9 mL al›narak 250 mL’ye saf suyla seyreltilir ve bürete<br />
doldurulur. Yaklafl›k 0,1 M olan bu HCl çözeltisinin ayarlanmas› için saf<br />
Na2CO3 primer standart olarak kullan›l›r. Na2CO3 ’›n asitle titrasyonunda iki dönüm<br />
noktas› gözlenir.<br />
Titrasyon tepkimeleri afla¤›da verildi¤i gibi gerçekleflmektedir:<br />
CO 2-<br />
3 + H3O + " HCO -<br />
3 + H2O " pH = 8,4<br />
HCO -<br />
3 + H3O + SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
" H2CO3 + H2O " pH = 4,0<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
TELEV‹ZYON<br />
Ayarlama TELEV‹ZYON iflleminde pH de¤ifliminin daha fazla oldu¤u ikinci dönüm noktas›<br />
kullan›l›r. Kesin bir dönüm noktas› gözlemek için belirtecin ilk asit renginin görüldü¤ü<br />
yere kadar Na2CO3 , HCl ile titre edilir. Bu anda çözeltide HCO -<br />
3 /H2CO3 tamponu<br />
oluflur. Tamponun yok edilmesi için çözelti kaynat›l›r. Afla¤›da verilen tepki-<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
me gere¤ince H2CO3 , CO2 ve H2O’ya parçalan›r.<br />
H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O<br />
Çözeltinin pH’s›, HCO 3 - iyonundan dolay› bazik bir de¤ere kayar, belirtecin<br />
tekrar baz rengi görülür. Çözelti so¤uduktan sonra damla damla asit eklenerek titrasyona<br />
devam edilir. Son bir damla asit eklenmesiyle çözeltide büyük bir pH de-<br />
¤iflimi olur ve kesin bir dönüm noktas› elde edilir.
Saf Na 2 CO 3 , deney öncesi 110 o C’da 2 saat kurutulur ve desikatörde bekletilir.<br />
0,05-0,1g aras›nda (W s ) hassas tart›m› al›narak 250 mL’lik erlene aktar›l›r. Yaklafl›k<br />
50 mL saf suda çözülür, üzerine belirteç olarak 3 damla bromkresol yeflili damlat›l›r.<br />
Çözeltinin rengi maviden yeflile ilk döndü¤ü noktaya kadar bürete koyulan HCl<br />
ile titre edilir. Çözelti birkaç dakika kaynat›l›r. Rengin yeniden maviye dönmesi gerekir.<br />
Çözelti so¤uduktan sonra renk yeflil oluncaya kadar tekrar HCl eklenerek titrasyon<br />
tamamlan›r. Harcanan asit hacmi not edilir (V 1 ). Is›tma sonunda renk maviye<br />
dönmezse, bafllang›çta asidin fazlas› kat›lm›flt›r. Bu durumda örnek at›lmal› ve<br />
yeni bir örnekle titrasyon tekrarlanmal›d›r.<br />
Belirteç düzeltmesini bulmak için yaklafl›k 100 mL 0,05 M NaCl çözeltisine 3<br />
damla bromkresol yeflili damlat›l›r ve HCl ile titre edilir. Bu bofl deneme için harcanan<br />
titrant hacmi (V 2 ) de not edilir. Na 2 CO 3 çözeltisi için harcanan gerçek titrant<br />
hacmi;<br />
V titrant = V 1 -V 2 den bulunur.<br />
Asit çözeltisinin gerçek deriflimi hesaplanarak ayarlama ifllemi tamamlan›r.<br />
Titrasyon tepkimesi afla¤›da verildi¤i gibi gerçekleflmektedir:<br />
Na 2 CO 3 + 2HCl $ H 2 CO 3 + 2NaCl<br />
M =<br />
Ws, mg<br />
106 mg mmol<br />
titrant -1 2 3<br />
M titrant = HCl çözeltisinin molaritesi<br />
V titrant = Dönüm noktas›na kadar harcanan HCl hacmi (V 1 -V 2 ), mL<br />
W s = Na 2 CO 3 ’›n tart›lan kütlesi, mg<br />
Na 2 CO 3 ’›n molekül kütlesi= 106,0 g mol -1<br />
5. Ünite - Nötralleflme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
2 mmol HCl 1<br />
Na CO<br />
×<br />
1 mm ol Na CO V , mL<br />
2 3 titrant<br />
Asit ayarlamas› s›ras›nda Na2CO3 ’›n eflde¤erlik noktas› civar›nda kaynat›lmas›n›n SIRA S‹ZDE nedeni<br />
nedir?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Örnek Çözeltide Karbonat (CO 2-) 3 ve Bikarbonat (HCO -) 3 Miktar<br />
Tayini<br />
Karbonat ve bikarbonat içeren bir kar›fl›m›n analizi iki basamakta SORU gerçeklefltirilir.<br />
Örnek çözeltisi iki k›sma ayr›l›r ve biri her iki bileflenin gram miktar›n› saptamak<br />
için, di¤eri de HCO -<br />
3 gram miktar›n› saptamak için kullan›l›r.<br />
CO 2-<br />
3 ve HCO3- D‹KKAT<br />
iyonlar›n›n toplam miktar›n› saptamak için örnek çözeltisine 2<br />
damla bromkresol yeflili belirteç olarak damlat›l›r ve ilk yeflil rengin görüldü¤ü ana<br />
kadar ayarl› HCl çözeltisi ile titre edilir. Çözelti birkaç dakika kaynat›l›r, so¤utulur<br />
ve yeniden oluflan mavi renk yeflile dönene kadar HCl çözeltisi eklemeye devam<br />
edilir (V1 ). E¤er kaynamadan sonra mavi renk oluflmazsa, örnek at›l›r veya ayarl›<br />
baz çözeltisi ile geri titre edilir.<br />
HCO -<br />
3 iyonunun miktar›n› bulmak için ikinci k›s›m örnek çözeltisine dikkatlice<br />
hacmi ölçülmüfl (ayars›z) 0,1 M NaOH çözeltisinin afl›r›s› (20 K ‹ mL) T Aeklenir. P Eklenen<br />
NaOH çözelti hacminin kesin olarak bilinmesi çok önemlidir ve bu hacim<br />
(VNaOH ) not edilir. NaOH eklenmesi hassas olarak yap›lmal›d›r. Bu ekleme ile afla-<br />
¤›da verilen tepkime gerçekleflir:<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
101<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
TELEV‹ZYON<br />
5<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
102<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
HCO 3 - + OH - H 2 O + CO 3 2-<br />
Bu ifllemle örnekteki HCO 3 - iyonunun tamam› CO3 2- iyonuna dönüflür ve ortamda<br />
NaOH’›n fazlas› kal›r. Daha sonra çözeltiye 10 mL % 10’luk BaCl 2 çözeltisi<br />
eklenir ve afla¤›da verilen tepkime ile karbonat iyonlar› çöktürülür;<br />
CO 3 2- + Ba 2+ $ BaCO3<br />
Ortamdaki NaOH’›n fazlas›, fenolftalein belirtecinden birkaç damla eklenerek<br />
ayarl› HCl çözeltisiyle pembe rengin kayboldu¤u ana kadar titre edilir. Titrasyon<br />
dönüm noktas›na do¤ru asit eklemeleri yavafl ve damla damla yap›l›r. Harcanan<br />
HCl asit hacmi (V 2 ) not edilir.<br />
Bir baflka bofl erlende 25 mL su, 10 mL % 10’luk BaCl 2 çözeltisi ve örnekte kullan›lan<br />
V NaOH hacmine eflit NaOH içeren bofl çözelti haz›rlan›r ve birkaç damla fenolftalein<br />
belirteci eklenerek ayarl› HCl çözeltisi ile pembe renk kaybolana kadar<br />
titre edilir. Dönüm noktas›na kadar harcanm›fl olan asit hacmi (V 3 ) not edilir. Örnekteki<br />
CO 3 2- ve HCO3 - miktarlar› afla¤›da verildi¤i gibi hesaplan›r.<br />
1 mm ol NaHCO 84,0 mg NaHCO<br />
Örnekteki NaHCO 3kütlesi (mg) = (V3-V 2) × MHCl×<br />
×<br />
1 mmol HCl 1 mmol NaHCO<br />
HCO 3 - için harcanan asit hacmi= V3 - V 2 , mL<br />
CO 3 2- için harcanan asit hacmi = V1 - (V 3 - V 2 ), mL<br />
M HCl = Ayarl› HCl çözeltisinin molaritesi,<br />
Na 2 CO 3 ’›n mol kütlesi = 106,0 gmol -1<br />
NaHCO 3 ’›n mol kütlesi = 84,0 gmol -1<br />
3 3<br />
Örnekteki Na CO kütlesi (mg) = ⎡<br />
2 3 V1-( V3-V ⎣⎢<br />
2)<br />
⎤<br />
⎦⎥ ×M<br />
1 mmol Na CO 106,0 mg Na CO<br />
HCl × 2 3× 2 3<br />
2 mmol HCl 1 mmol Na 2CO3 Nötralleflme Titrasyonuyla Asidite Tayini<br />
Nötralleflme titrasyonuyla iki tür asidite tayini yapmak olas›d›r. pH’› 4,5-8,3 aras›nda<br />
olan sular›n asiditesine fenolftalein, pH’› 4,5’den küçük olan sular›n asiditesine ise<br />
metil oranj asiditesi denir.<br />
Metil Oranj Asiditesi<br />
50 mL numune bir erlene al›n›r. Üzerine 2 damla metil oranj belirteci ilave edilir.<br />
Yukar›da anlat›ld›¤› gibi ayarlanm›fl 0,020 M NaOH çözeltisi ile renk aç›k portakala<br />
dönünceye kadar titre edilir (pH = 4,5)<br />
Fenolftalein Asiditesi<br />
50 mL numune üzerine 3-4 damla fenolftalein belirteci ilave edilir. Numune ›s›t›l›r<br />
ve s›cakl›k kaynama noktas›na getirilir. 2 dakika bekletilir. Daha sonra s›cak numunede<br />
pembe renk elde edinceye kadar 0,020 M NaOH çözeltisi ile titre edilir.<br />
3
5. Ünite - Nötralleflme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
-1 (Harcanan standart baz miktarı,<br />
mL) (Standart baz<br />
Asidite (mg CaCO L ) = SIRA derişimi, S‹ZDE M) (50000)<br />
3<br />
mL, numune<br />
Nötralleflme Titrasyonuyla Alkalinite Tayini<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
50 mL numune al›n›r ve standart 0,05 M H2SO4 çözeltisi ile önce fenolftalein belirteci<br />
ile k›rm›z› renkten renksiz oluncaya kadar titre edilir. Harcanan SORUasit<br />
hacmi fe-<br />
SORU<br />
nolftalein alkalinite sarfiyat› olarak kaydedilir. E¤er fenolftalein belirteci ilave edildi¤inde<br />
renk dönüflümü olmuyorsa, numunede fenolftalein alkalinitesi D‹KKAT yok de-<br />
D‹KKAT<br />
mektir. Bu kez ayn› kar›fl›m üzerine metil oranj belirteci eklenerek bürette kalan<br />
yerden titrasyona devam edilir. Portakal renginden k›rm›z›ya dönünceye kadar tit-<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
re edilir ve sonuç toplam alkalinite sarfiyat› olarak kaydedilir.<br />
-1 (Harcanan standart asit<br />
miktarı, mL) (Standart asit derişimi, M) (50000)<br />
Alkalinite (mg CaCO 3 L ) =<br />
mL, numune<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Asidite ve alkalinite hakk›nda ki detayl› bilgiyi <strong>Anadolu</strong> <strong>Üniversitesi</strong> K ‹ AÖF T AAnalitik P Kimya<br />
kitab› ünite 8’de bulabilirsiniz.<br />
TELEV‹ZYON<br />
103<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
104<br />
Özet<br />
A MAÇ<br />
1<br />
A MAÇ<br />
2<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Bir volumetrik analiz için önemli olan terimleri<br />
tan›mlamak;<br />
Volumetrik Analiz (Titrimetri) bir standart çözeltinin<br />
(titrant) analit ile verdi¤i tepkime sonucu<br />
bu standart çözeltinin hacminin ölçülmesine ve<br />
bu de¤erin nicel analiz tayininde kullan›lmas› temeline<br />
dayanan analiz yöntemidir. Titrant miktar›n›n<br />
kimyasal olarak analit miktar›na eflit oldu¤u<br />
nokta eflde¤erlik noktas›d›r. Eflde¤erlik noktas›na<br />
ulafl›ld›¤›nda renk de¤iflimi, gaz ç›k›fl›, çökelek<br />
oluflumu gibi birtak›m fiziksel de¤iflikliklerin<br />
gözlendi¤i nokta da dönüm noktas› olarak adland›r›l›r.<br />
Bu amaçla da belirteç olarak bilinen<br />
birtak›m kimyasal reaktifler kullan›l›r. Titrasyon<br />
iflleminde, titrant çözeltisini haz›rlamak ve yöntemin<br />
do¤rulu¤undan emin olabilmek için birincil<br />
standartlar›n kullan›lmas› gerekir. Analit için uygun<br />
birincil standart bulunamad›¤› zaman standart<br />
çözelti olarak seçilen bilefli¤in çözeltisi haz›rland›ktan<br />
sonra bu çözeltinin di¤er bir birincil<br />
standart kullan›larak veya baflka bir standart çözelti<br />
ile derifliminin belirlenmesi ifllemine ayarlama<br />
denir.<br />
Nötralleflme titrasyonlar›n›n prensibi hakk›nda<br />
bilgi sahibi olmak;<br />
Nötralleflme tepkimeleri, bir asit ile bir baz›n tepkimesi<br />
sonucu bir tuzun ve suyun olufltu¤u tepkimelerdir.<br />
Nötralleflme titrasyonlar›nda analit<br />
asit ise standart çözelti olarak bir baz›n veya analit<br />
baz ise standart çözelti olarak bir asidin kullan›lmas›<br />
gerekir. Bu tür titrasyonlarda kullan›lan<br />
standart çözeltiler kuvvetli asitler veya kuvvetli<br />
bazlard›r. Belirteç olarak ise asit-baz belirteçleri<br />
kullan›lmaktad›r. Bu belirteçler, dönüm noktas›nda<br />
pH de¤iflimine ba¤l› olarak renk de¤ifltiren<br />
organik kökenli boyar maddelerdir.<br />
A MAÇ<br />
3<br />
A MAÇ<br />
4<br />
A MAÇ<br />
5<br />
Nötralleflme titrasyonu ile HCl tayini yapmak;<br />
NaOH ve KOH gibi bileflenler birincil standart<br />
olarak kullan›lamazlar. Bunun nedeni; bazik çözeltilerin<br />
atmosferden etkilenerek havada bulunan<br />
CO 2 ile tepkimeye girmesi ve baz›n etkin<br />
molaritesini azaltarak karbonat hatas› denilen bir<br />
hataya neden olmas›d›r. Primer standart olarak<br />
okzalik asit dihidrat (H 2 C 2 O 4 .2H 2 O) ve belirteç<br />
olarak da fenolftalein kullan›l›r.<br />
Nötralleflme titrasyonu ile karbonat-bikarbonat<br />
kar›fl›m›nda karbonat-bikarbonat miktar tayini<br />
yapmak;<br />
Karbonat-bikarbonat kar›fl›mlar›n›n bulundu¤u<br />
bir çözeltide fenolftalein ve bromkresol yeflili belirteci<br />
olmak üzere iki tür belirteç kullan›larak<br />
miktar tayini yapmak olas›d›r. Bu deneyin baflar›yla<br />
yürütülebilmesi için deneye ait bölümün tamam›n›n<br />
dikkatle okunmas› gerekmektedir.<br />
Nötralleflme titrasyonu ile asidite ve alkalinite tayini<br />
yapmak;<br />
Alkalinite, suyun asidi nötrallefltirme kapasitesinin,<br />
asidite ise suyun baz› nötrallefltirme kapasitesinin<br />
bir ölçüsüdür. Metil oranj ve fenolftalein<br />
belirteçleri kullan›larak asidite ve alkalinite tayinleri<br />
gerçeklefltirilmektedir.
Kendimizi S›nayal›m<br />
1. Afla¤›dakilerden hangisi birincil standart maddenin<br />
sahip olmas› gereken özelliklerden biri de¤ildir?<br />
a. Bilefliminin tam olarak bilinmesi<br />
b. Ucuz olmas›<br />
c. Safl›k derecesinin yüksek olmas›<br />
d. Mol kütlesinin küçük olmas›<br />
e. Havada kararl› olmas›<br />
2. Afla¤›daki durumlardan hangisinde geri titrasyon uygulamak<br />
gerekir?<br />
a. Analit ile standart çözelti aras›ndaki tepkimenin<br />
yavafl oldu¤u durumda<br />
b. Analit ile standart çözelti aras›ndaki tepkimenin<br />
h›zl› oldu¤u durumda<br />
c. Standart çözeltinin yeteri kadar kararl› oldu¤u<br />
durumda<br />
d. Analit çözeltisinin yeteri kadar kararl› oldu¤u<br />
durumda<br />
e. Analit ile belirteç aras›ndaki tepkimenin h›zl› oldu¤u<br />
durumda<br />
3. Karbonat hatas› ile ilgili afla¤›daki ifadelerden hangisi<br />
yanl›flt›r?<br />
a. Bazik çözeltiler atmosferden etkilenerek CO 2 ile<br />
tepkime verirler.<br />
b. Karbonat hatas› asidin etkin molaritesini azalt›r.<br />
c. Karbonat hatas›n› minimize etmek için CO 2 ’i<br />
uzaklaflt›r›lm›fl su kullan›l›r.<br />
d. Karbonat hatas›n› minimize etmek için kat› NaOH<br />
üzerindeki CO 2 tabakas› y›kanarak uzaklaflt›r›l›r.<br />
e. Karbonat hatas›n› minimize etmek için haz›rlanan<br />
NaOH çözeltisinin polietilen fliflelerde saklanmas›<br />
gerekir.<br />
4. Afla¤›daki ifadelerden hangisi dönüm noktas›n›n keskinli¤i<br />
aç›s›ndan önem tafl›maz?<br />
a. Analit ve titrant aras›ndaki tepkimenin tam olmas›<br />
b. Analit deriflimi<br />
c. Titrant deriflimi<br />
d. Denge sabiti de¤erleri<br />
e. Eflde¤erlik noktas›<br />
5. Volumetrik analiz ile ilgili afla¤›daki ifadelerden<br />
hangisi yanl›flt›r?<br />
a. Analit kat› ise uygun bir çözücüde çözülerek çözeltisi<br />
haz›rlan›r.<br />
b. Analit çözeltisine ve titrasyon türüne uygun bir<br />
belirteç seçilir.<br />
c. Birincil standart kullan›larak standart çözelti haz›rlan›r.<br />
d. Analit çözeltisi bürete doldurulur.<br />
e. Analit derifliminin hesaplanabilmesi için büretten<br />
harcanan çözelti miktar› okunur.<br />
5. Ünite - Nötralleflme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
105<br />
6. Kat› Na 2 CO 3 ’dan 0,050 M, 100 mL Na 2 CO 3 çözeltisi<br />
haz›rlamak için kaç g tartmak gerekir?<br />
a. 0,53<br />
b. 0,60<br />
c. 0,68<br />
d. 0,75<br />
e. 0,92<br />
7. 10,00 mL 0,200 M NaOH’in 25,00 mL H 2 SO 4 ile tepkimesi<br />
sonucu hesaplanan H 2 SO 4 deriflimi (M) nedir?<br />
a. 0,02<br />
b. 0,03<br />
c. 0,04<br />
d. 0,05<br />
e. 0,06<br />
8. 0,500 g potasyum hidrojen ftalat›n (primer standart)<br />
titrasyonu için 30,00 mL Ba(OH) 2 gerekmektedir. Bu<br />
bilgilere göre Ba(OH) 2 çözeltisinin molar deriflimi<br />
kaçt›r?<br />
a. 0,035<br />
b. 0,041<br />
c. 0,056<br />
d. 0,070<br />
e. 0,110<br />
9. CO 3 2- ve HCO3 - içeren bir çözeltiden al›nan 25,00<br />
mL’lik bir k›s›m için fenolftalein dönüm noktas›na kadar<br />
15,00 mL 0,100 M HCl ve bromkresol yeflili dönüm<br />
noktas›na kadar ise 40,00 mL HCL çözeltisi gerekmektedir.<br />
Bu bilgilere göre çözeltideki CO 3 2- ve<br />
HCO 3 - deriflimleri afla¤›dakilerden hangisinde do¤ru<br />
olarak verilmifltir?<br />
a. CO 3 2- = 0,02 M, HCO3 - = 0,01 M<br />
b. CO 3 2- = 0,04 M, HCO3 - = 0,02 M<br />
c. CO 3 2- = 0,05 M, HCO3 - = 0,05M<br />
d. CO 3 2- = 0,06 M, HCO3 - = 0,04 M<br />
e. CO 3 2- = 0,08 M, HCO3 - = 0,06 M<br />
10. fiekil 5.1’de elde edilen titrasyon grafi¤ini elde edebilmek<br />
için afla¤›da verilen belirteçlerden hangisi uygun<br />
de¤ildir?<br />
a. Fenolftalein<br />
b. Bromkresol yeflili<br />
c. Timol mavisi<br />
d. Bromtimol mavisi<br />
e. Fenol k›rm›z›s›
“<br />
106<br />
Yaflam›n ‹çinden<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Karbonat Hakk›nda Bilmedikleriniz<br />
‹çilebilir nitelikteki herhangi bir suya karbondioksit<br />
eklendi¤inde soda olarak adland›r›lan içecek elde edilmifl<br />
olunur. Maden suyu ise yerin en derin katmanlar›ndan<br />
yeryüzüne ç›karken geçti¤i katmanlardan mineralleri<br />
de alarak yoluna devam eder. Bu durumda maden<br />
suyu mineralce çok zengin iken soda mineral içermez.<br />
Maden suyu ve soda, ikisi de mideyi rahatlatma<br />
özelli¤ine sahiptir ancak sodan›n bundan baflka hiçbir<br />
ifllevi yoktur oysa maden suyu ayn› zamanda do¤al bir<br />
mineral deposudur. Soda olarak bilinen di¤er bir madde<br />
ise sodyum karbonat (Na 2 CO 3 ) bilefli¤idir. Na 2 CO 3<br />
ve halk dilinde karbonat olarak bilinen sodyum bikarbonat›n<br />
(NaHCO 3 ), soda içece¤inin tersine, günlük hayatta<br />
birçok ifllevi vard›r. Bunlardan baz›lar› afla¤›da s›ralanm›flt›r:<br />
Hamuru kabartmak için kullan›lan kabartma tozu genellikle<br />
NaHCO 3 ’›n, kuru asidin (H + ) ve m›s›r niflastas›n›n<br />
birleflimidir. Is›n›n (50°C ve üstü), suyun (H 2 O) ve<br />
asidin etkisiyle kabartma tozundaki karbonat birkaç bileflene<br />
ayr›l›r. Bu ifllem s›ras›nda karbondioksit (CO 2 )<br />
gaz› a盤a ç›kar, gaz kabarc›klar› oluflur ve böylelikle<br />
hamur genleflir. Kimyasal tepkime flöyledir:<br />
NaHCO 3 + H + $ Na + + CO 2 + H 2 O<br />
Yanm›fl tencere, yanm›fl f›r›n tepsisi, çaydanl›klardaki,<br />
termoslardaki ve çiçek vazolar›ndaki lekeler kaynam›fl<br />
su ve karbonat kar›fl›m› ile kolayl›kla giderilir. Karbonat›n<br />
bu temizleme gücünü kimyasal olarak flu flekilde<br />
aç›klayabiliriz: Kaynam›fl suda karbonat, CO 2 a盤a ç›kararak<br />
soda oluflturur:<br />
2NaHCO 3 + ›s› $ Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2<br />
Oluflan soda suyla tepkimeye girerek sodyum hidroksit<br />
(NaOH) meydana gelir. Böylelikle çözelti daha da bazikleflir<br />
ve deterjan özelli¤i artar.<br />
Na 2 CO 3 + H 2 O $ NaHCO 3 + NaOH<br />
Karbonat, suyun sertli¤ine neden olan kalsiyum (Ca 2+ )<br />
ve magnezyum (Mg 2+ ) iyonlar›yla tepkimeye girerek<br />
çökelti oluflturur ve suyun yumuflamas›n› sa¤lar. Yumuflat›lan<br />
su daha sonra çökeltiden ayr›flt›r›l›r.<br />
Ca2+ + SO 2-<br />
4 + 2NaHCO3 $ CaCO3 + 2Na + + SO 2-<br />
4<br />
+ H2O + CO2 Bakliyatlar ve sert sebzeler hafllan›rken, hafllama suyuna<br />
karbonat eklenirse daha çabuk yumuflamalar› sa¤lan›r.<br />
Karbonat›n bazik özelli¤i selülozun kabarmas›na<br />
yard›mc› olur. Lahana, karnabahar gibi sebzeler kükürtçe<br />
zengindirler. Kükürt, bu gibi sebzeler hafllan›rken<br />
çözünür ve hofl olmayan kokuya sebebiyet verir. Bu tür<br />
sebzeleri hafllarken, hafllama suyuna biraz karbonat eklemek,<br />
istenmeyen kokular›n oluflumunu azalt›r. Bazik<br />
ortamda havadaki oksijen bu kükürt bileflenlerini yükseltger.<br />
Ayn› zamanda karbonat bu tür sebzelerin gaz<br />
yap›c› özelli¤ini de azalt›r. Karbonat mide yanmas› için<br />
de kullan›l›r. Mide yanmas›, midenin gere¤inden fazla<br />
mide asidi salg›lamas›ndan kaynaklan›r. Mide asidini<br />
azaltmak amac›yla anti asit olarak verildi¤inde genel<br />
olarak vücudun fazla asidini yok eder. Karbonat asitle<br />
tepkimeye girerek midenin pH de¤erini art›r›r. Gümüfl<br />
eflyalar karbonatl› suyla ovularak parlat›l›r, beyaz çamafl›rlar<br />
karbonatla y›kan›rsa daha da beyaz olurlar. Taze<br />
çiçeklerin ömrünü uzatmak için vazo suyuna bir tutam<br />
karbonat atmak yeterlidir. Burada say›lanlar halk aras›nda<br />
karbonat olarak bilinen NaHCO 3 ve soda olarak<br />
bilinen Na 2 CO 3 ’›n kullan›ld›¤› yerlerden sadece birkaç›d›r.<br />
Daha fazla bilgi için faydalan›lan internet sitelerine<br />
bakman›z yeterli olacakt›r.<br />
Kaynak: http://arsiv.ntvmsnbc.com/news/456321.asp<br />
ve http://tr.wikipedia.org/wiki/Sodyum_bikarbonat sitelerinden<br />
derlenmifltir. Eriflim tarihi: 26.05.2009<br />
”
5. Ünite - Nötralleflme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› S›ra Sizde Yan›t Anahtar›<br />
1. d Cevab›n›z yanl›fl ise “Volumetrik Analiz”<br />
bölümünü tekrar okuyunuz.<br />
2. a Cevab›n›z yanl›fl ise “Volumetrik Analiz”<br />
bölümünü tekrar okuyunuz.<br />
3. b Cevab›n›z yanl›fl ise “Ayarl› NaOH çözeltisiyle<br />
miktar Tay›ni” bölümünü tekrar okuyunuz.<br />
4. e Cevab›n›z yanl›fl ise “Volumetrik Analiz”<br />
bölümünü tekrar okuyunuz.<br />
5. d Cevab›n›z yanl›fl ise “Volumetrik Analiz”<br />
bölümünü tekrar okuyunuz.<br />
6. a Cevab›n›z yanl›fl ise “Nötralleflme<br />
Titrasyonlar›nda Deneysel Çal›flmalar”<br />
bölümünü tekrar okuyunuz.<br />
7. c Cevab›n›z yanl›fl ise “Nötralleflme<br />
Titrasyonlar›nda Deneysel Çal›flmalar”<br />
bölümünü tekrar okuyunuz.<br />
8. b Cevab›n›z yanl›fl ise “Nötralleflme<br />
Titrasyonlar›nda Deneysel Çal›flmalar”<br />
bölümünü tekrar okuyunuz.<br />
9. d Cevab›n›z yanl›fl ise “Örnek çözeltide CO 3 2- ve<br />
HCO 3 - miktar tay›ni” bölümünü tekrar gözden<br />
geçiriniz.<br />
10. c Cevab›n›z yanl›fl ise “Nötralleflme Titrasyonlar›”<br />
bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
107<br />
S›ra Sizde 1<br />
Eflde¤erlik noktas› teorik olarak, dönüm noktas› ise pratik<br />
olarak gözlenen noktad›r.<br />
S›ra Sizde 2<br />
Renksiz çözeltilerde büret içindeki s›v›n›n alt seviyesinden<br />
hacim de¤erini okumak gerekir.<br />
S›ra Sizde 3<br />
HNO 3 bir asit ve NaOH bir baz oldu¤u için bu iki reaktif<br />
aras›ndaki tepkime bir asit/baz tepkimesidir. Oluflan<br />
ürünler ise bir tuz olan NaNO 3 ve sudur.<br />
HNO 3 + NaOH NaNO 3 + H 2 O<br />
S›ra Sizde 4<br />
NaOH ve HCl aras›ndaki stokiyometri 1:1 oldu¤undan,<br />
harcanan NaOH mmol say›s› HCl’e eflittir.<br />
mmol NaOH = mmol HCl = 0,1125 M × 25,0 mL =<br />
2,8125 mmol<br />
HCl, mg = 2,8125 mmol × 36,5 mg mmol -1 = 102,656 mg<br />
S›ra Sizde 5<br />
Na 2 CO 3 ’›n HCl ile titrasyonu s›ras›nda HCO 3 - / H2 CO 3<br />
tamponu oluflur. Bu tampon sisteminin bozulmas› için<br />
Na 2 CO 3 çözeltisinin kaynat›lmas› gerekir.<br />
Yararlan›lan Kaynaklar<br />
Harvey, D., (2000). Modern Analytical Chemistry.<br />
McGraw Hill<br />
Harris, D.C., (1994). Analitik Kimya. Gazi Büro Kitabevi.<br />
Editör Prof. Dr. Güler Somer.<br />
Skoog, A.D., West, D.M., Holler, F.J. (1996). Fundamentals<br />
of Analytical Chemistry. Saunders College<br />
Publishing. Seventh Edition.<br />
http://arsiv.ntvmsnbc.com/news/456321.asp<br />
http://tr.wikipedia.org/wiki/sodyum_bikarbonat
6ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARI<br />
Amaçlar›m›z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;<br />
Çöktürme titrasyonlar›n›n hangi kimyasal türlerin miktar tayininde kullan›labilece¤i<br />
ve bir halojenür analizinde hangi yöntemin tercih edilece¤ini<br />
tart›flabilecek,<br />
Volhard yöntemiyle klorür tayini deneyini uygulayabilecek,<br />
Mohr yöntemiyle bromür tayini deneyini uygulayabilecek,<br />
Fajans yöntemiyle iyodür tayini deneyini uygulayabileceksiniz.<br />
Anahtar Kavramlar<br />
• Çöktürme titrasyonlar›<br />
• Arjentometri yöntemi<br />
• Volhard yöntemi<br />
‹çerik Haritas›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›<br />
Çöktürme Titrasyonlar›<br />
ve Laboratuvar<br />
Uygulamalar›<br />
• Mohr yöntemi<br />
• Fajans yöntemi<br />
• Halojenür tayini<br />
• GENEL B‹LG‹<br />
• VOLHARD YÖNTEM‹YLE<br />
KLORÜR M‹KTAR TAY‹N‹<br />
• MOHR YÖNTEM‹YLE<br />
BROMÜR M‹KTAR TAY‹N‹<br />
• FAJANS YÖNTEM‹YLE<br />
‹YODÜR M‹KTAR TAY‹N‹
Çöktürme Titrasyonlar› ve<br />
Laboratuvar Uygulamalar›<br />
GENEL B‹LG‹<br />
Çöktürme titrasyonlar›na dayal› volumetrik analizde titre edilen (analit) ile titre<br />
eden maddelerin (titrant) aras›ndaki tepkime sonucu az çözünen bir tuz oluflur.<br />
Tepkime tamamland›¤›nda harcanan titrant›n miktar›ndan, stokiyometrik yolla<br />
analitin miktar› tayin edilir. Çöktürme titrasyonlar›nda, çökelek oluflum h›z›n›n yavafl<br />
olmas› nedeniyle kullan›labilecek çöktürücü say›s› da s›n›rl›d›r. En kullan›fll›<br />
olan çöktürücü kimyasal, gümüfl nitrat (AgNO3 )’d›r. Gümüfl iyonunun çöktürücü<br />
olarak kullan›ld›¤› yöntemlere arjentometrik yöntemler de denilmektedir. Arjentometrik<br />
yöntemlerle halojenürlerin (F- , Cl- , I- ve Br- ), AsO 3-<br />
4 , SCN- , CrO42- , PO43- gibi<br />
anyonlar›n ve ya¤ asitlerinin tayini gerçeklefltirilebilir. Çöktürme titrasyonlar›nda<br />
kullan›lan çöktürücüler ve tayin edilebilen analitler ile ilgili bilgi Çizelge 6.1’de<br />
verilmifltir.<br />
Titrant olarak kullan›lacak olan AgNO3 çözeltisi, primer standart olarak, safl›¤›<br />
yüksek olan gümüfl nitrat kat›s›n›n saf suda çözülmesiyle veya saf gümüflün<br />
nitrik asitte çözülmesiyle haz›rlan›r. Kullan›lan AgNO3 kat›s›n›n safl›¤›ndan emin<br />
de¤ilseniz, haz›rlad›¤›n›z çözeltiyi primer standart sodyum klorüre SIRA S‹ZDE karfl› ayarlaman›z<br />
gerekir.<br />
Çöktürücü Analit<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Çökelek (Az çözünür tuz)<br />
Ag(NO 3 )<br />
F - , Cl - , I - , Br - , AsO 4 3- , SCN - ,<br />
CrO 4 2- , PO4 3- , S 2- , C2 O 4 2- ,<br />
SeO 3 2- , ya¤ asitleri<br />
AgF, AgCl, AgI, SORU AgBr, Ag3AsO4 ,<br />
AgSCN, Ag2CrO4 , Ag3PO4 , Ag2S, Ag2C2O4 , Ag2SeO3 D‹KKAT<br />
Hg2 (NO3 ) 2 Cl- , Br- , Hg2Cl2 , Hg2Br2 Pb(NO3 ) 2 SO 2-<br />
4 , MoO42- PbSO4 , PbMoO<br />
SIRA S‹ZDE<br />
4<br />
SIRA S‹ZDE<br />
K 4 Fe(CN) 6 Zn 2+ K 2 Zn 3 [Fe(CN) 6 ] 2<br />
Pb(OAc) 2 PO 4 3- , C2 O 4 2- Pb 3 (PO 4 ) 2 , PbC 2 O 4<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Çöktürme titrasyonlar›n›n teorisi için daha ayr›nt›l› bilgiyi AÖF Analitik K ‹ TKimya A P Kitab› Ünite<br />
9’da bulabilirsiniz.<br />
TELEV‹ZYON<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Çizelge 6.1<br />
Çöktürme<br />
Titrasyonlar›nda<br />
SORU<br />
Kullan›lan<br />
Çöktürücüler ve<br />
Tayin Edilebilen<br />
D‹KKAT<br />
Analitler<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
110<br />
Volhard Yöntemi: Fe (III)<br />
iyonunun belirteç olarak<br />
kullan›ld›¤›, dönüm<br />
noktas›nda renkli kompleks<br />
oluflumuna dayanan<br />
arjentometrik titrasyonlara<br />
denir.<br />
Bozucu etki: Bir tayinin<br />
sonucunu olumsuz olarak<br />
de¤ifltirebilen türlerin neden<br />
oldu¤u durumdur.<br />
Mohr Yöntemi: CrO 4 2iyonunun<br />
belirteç olarak<br />
kullan›ld›¤›, dönüm<br />
noktas›nda renkli çökelek<br />
oluflumuna dayanan<br />
arjentometrik titrasyonlara<br />
denir.<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Çöktürme Titrasyonlar›nda Kullan›lan Belirteçler<br />
Titrasyonlarda dönüm noktas›; kimyasal, potansiyometrik ve amperometrik olmak<br />
üzere üç flekilde belirlenebilir. Arjentometrik yöntemlerde dönüm noktas›n›n kimyasal<br />
olarak belirlenebilmesi için ise renkli kompleks veya renkli çökelek oluflturabilen<br />
belirteçler ya da adsorpsiyon belirteçleri kullan›lmaktad›r. Bu belirteçlerin<br />
kullan›lmas›yla gerçeklefltirilen yöntemler afla¤›da k›saca aç›klanm›flt›r.<br />
Renkli Kompleks Oluflumu<br />
Dönüm noktas›nda renkli kompleks oluflumu için demir (III) iyonu belirteç olarak<br />
kullan›l›r. Bu tip arjentometrik titrasyonlara Volhard Yöntemi ad› da verilir. Genellikle<br />
halojenür tayini için kullan›l›r. Bu yöntemde, analiz edilecek madde örne-<br />
¤in klorür (Cl - ) ise, klor iyonu üzerine afl›r› gümüfl nitrat ilave edilir ve gümüflün<br />
fazlas› tiyosiyanat (SCN - ) çözeltisi ile titre edilir. Dönüm noktas›na ulafl›ld›¤› anda<br />
SCN - , demir (III) (Fe 3+ ) iyonu ile k›rm›z› renkli kompleks oluflturur. Analiz esnas›nda<br />
gerçekleflen tepkimeler afla¤›daki flekildedir:<br />
Ag + + Cl - → AgCl(k)<br />
Afl›r› beyaz çökelek<br />
SCN - + Ag + → AgSCN (k)<br />
Fazla beyaz çökelek<br />
Fe 3+ + SCN - → Fe(SCN) 2+<br />
k›rm›z› kompleks<br />
Volhard yöntemi asidik ortamda yap›lmal›d›r, aksi halde Fe(OH) 2+ kompleksi<br />
oluflabilir. Volhard iflleminde ortam›n asidik olmas› fosfat (PO 4 3- ), kromat (CrO4 2 ),<br />
arsenat (AsO 4 3- ) gibi iyonlar›n halojenür analizine bozucu etki yapmalar›n› engeller,<br />
bu nedenle halojenür tayininde di¤er titrimetrik metotlardan daha çok tercih<br />
edilir. Ancak ortam›n nötral yap›lmas›yla fosfat, kromat, arsenat ve oksalat gibi anyonlar›n<br />
analizi de mümkündür. Burada unutulmamas› gereken bu iyonlar›n numunede<br />
tek bafl›na olmas› gerekti¤idir. Aksi takdirde yine birbirlerine bozucu etki<br />
yapabilirler.<br />
Renkli Çökelek Oluflumu<br />
Dönüm noktas›nda renkli çökelek oluflumu için kromat (CrO 4 2- ) iyonu belirteç<br />
olarak kullan›l›r. Bu tip arjentometrik titrasyonlar Mohr Yöntemi olarak da an›l›r.<br />
Klorür (Cl - ), bromür (Br - ) ve siyanür (CN - ) iyonlar›n›n tayininde kullan›l›r. Bu yöntemde,<br />
analit iyonu do¤rudan gümüfl nitrat ile titre edilir, dönüm noktas›na ulafl›ld›¤›<br />
anda ortamda oluflan gümüflün fazlas› kromat iyonu ile tu¤la k›rm›z›s› renginde<br />
çökelek oluflturur. Tepkimeler afla¤›daki flekildedir:<br />
Ag + + Cl - → AgCl(k)<br />
Beyaz çökelek<br />
2Ag + + CrO 4 2- → Ag2 CrO 4 (k)<br />
K›rm›z› çökelek<br />
NOT: Mohr yöntemi, hafif bazik ortamda (pH: 6,5-10) gerçeklefltirilir.
6. Ünite - Çöktürme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Belirtecin Çökelek Taraf›ndan Adsorpsiyonu<br />
Dönüm noktas›nda, oluflan çökele¤in yüzeyine tutunan (adsorplanan) ya da yüzeyden<br />
sal›nma (desorplanan) özelli¤i gösteren ve adsorpsiyon indikatörleri<br />
SIRA S‹ZDE<br />
de denilen maddeler, belirteç olarak kullan›labilir. Kat›dan çözeltiye veya çözeltiden<br />
kat›ya geçen belirtecin rengi de¤iflir. Floresein, gümüfl nitratla klorür tayininde<br />
kullan›lan tipik bir adsorpsiyon belirtecidir. Bu yöntemlere DÜfiÜNEL‹M Fajans Yöntemi<br />
ismi de verilmektedir. Fajans yöntemiyle genellikle halojenürlerin tayini<br />
gerçeklefltirilir. Sulu çözeltide sar›-yeflil renkte olan florosein dönüm SORU noktas›nda<br />
oluflan AgCl çökele¤i etraf›nda adsorplanarak pembe bir renk oluflturur. Belirteç<br />
olarak diklorofloresein çözeltisi kullan›ld›¤›nda renk sar›-yeflilden k›rm›-<br />
D‹KKAT<br />
z›ya, eosin çözeltisi kullan›ld›¤›nda ise eosinin sulu çözeltisindeki pembe-turuncu<br />
rengi koyu pembeye döner.<br />
NOT: Floroesein ve diklorofloresein belirteçleri klor, brom ve iyot tayininde,<br />
eosin belirteçi, brom ve iyot tayininde, diiyododimetilfloresein belirteci ise yaln›zca<br />
iyot tayininde kullan›l›r. Belirteçlerin bu özelli¤inden faydalan›larak, ikili halojen<br />
kar›fl›mlar›n›n analizini yapmak mümkündür.<br />
Fajans, Mohr ve Volhard yöntemleri ile ilgili daha ayr›nt›l› bilgi için K ‹ Skoog,West T A P ve Holler’›n<br />
Analitik Kimya Temelleri (Ankara: Bilim Yay›nc›l›k) adl› kitab›n› inceleyiniz.<br />
Fosfat ve karbonat iyonlar›n› da içerdi¤i bilinen bir numunede bromür TELEV‹ZYON<br />
SIRA S‹ZDE tayinini arjentometrik<br />
yöntemle yaparken hangi belirteci kullanmay› tercih edersiniz?<br />
VOLHARD YÖNTEM‹YLE KLORÜR M‹KTAR TAY‹N‹<br />
Volhard yöntemi ile bir numunede klorür (Cl- DÜfiÜNEL‹M<br />
‹NTERNET<br />
) miktar› tayini için öncelikle genel<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
‹NTERNET<br />
bilgi k›sm›nda da bahsedildi¤i gibi numunedeki klorür, AgNOSORU 3 ile çöktürülür ve<br />
gümüflün fazlas› demir (III) amonyum sülfat belirteci eflli¤inde tiyosiyanat çözelti-<br />
SORU<br />
si ile titre edilir. Bu amaçla öncelikle gerekli deriflimde ayarl› gümüfl D‹KKAT nitrat çözeltisi<br />
ve yine deney yap›l›fl›nda belirtilen deriflimde potasyum tiyosiyanat (KSCN) çö-<br />
D‹KKAT<br />
zeltisi haz›rlamak ve KSCN çözeltisini gümüfl nitrat ile ayarlamak gerekmektedir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Afla¤›da her bir basamakta yapman›z gereken ifllemler anlat›lm›flt›r.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Analiz Çözeltilerinin Haz›rlanmas›<br />
Deneyinizde kullan›lacak çözeltileri afla¤›da verilen yöntemlerle haz›rlayabilirsiniz.<br />
Standart 0,1 M AgNO3 Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
Eflde¤er a¤›rl›¤›n›n büyük olmas› ve suda kolay çözünür olmas› nedeniyle, kat› Ag-<br />
NO3 do¤rudan primer standart olarak kullan›lmaktad›r. Ancak saf AgNO3 ’tan haz›rlanan<br />
çözeltileri tozdan, organik maddelerden ve günefl ›fl›¤›ndan korumak gerekmektedir.<br />
Bu nedenle AgNO3 çözeltileri koyu renkli cam fliflelerde saklanmal›d›r.<br />
0,1 M AgNO3 (MA =169,87 g mol-1 TELEV‹ZYON<br />
) çözeltisi haz›rlamak için önce saf kristaller,<br />
110 °C’de bir saat kadar kurutulur ve yüzey nemi uzaklaflt›r›l›r. Desikatörde saklanan<br />
AgNO3 ’tan, yaklafl›k 1,7 g kadar hassas tart›m yap›l›r ve tart›lan miktar virgülden<br />
sonra 4 hane içerecek flekilde not edilir. Balon jojede saf su ile 100 mL’lik çözeltisi<br />
haz›rlan›r ve tart›lan miktardan çözeltinin deriflimi hesaplan›r. Çözelti deney<br />
yap›l›ncaya kadar dolapta ya da koyu renkli fliflede saklan›r.<br />
111<br />
Adsorbsiyon belirteçleri<br />
(indikatörleri): Bir çöktürme<br />
titrasyonu s›ras›nda, oluflan<br />
çökele¤in yüzeyine<br />
tutundu¤unda SIRA veya S‹ZDE<br />
çökele¤in yüzeyinden<br />
sal›nd›¤›nda renk<br />
de¤ifltirebilen kimyasal<br />
maddelere verilen DÜfiÜNEL‹M add›r.<br />
Fajans Yöntemi:<br />
Adsorpsiyon belirteçleri<br />
kullan›larak yap›lan SORU<br />
arjentometrik titrasyonlard›r.<br />
Diklorofloresein çözeltisi:<br />
0,2 g diklorofloreseinin 100<br />
mL %70 lik alkolde<br />
D‹KKAT<br />
çözülmesiyle haz›rlan›r.<br />
Florosein çözeltisi de ayn›<br />
SIRA S‹ZDE yolla haz›rlan›r. SIRA S‹ZDE<br />
Eosin çözeltisi: 0,1 g<br />
eosinin sodyum tuzunun 100<br />
mL %70 lik alkolde<br />
çözülmesiyle AMAÇLARIMIZ<br />
haz›rlan›r.<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
1<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
112<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
SORU<br />
Gümüfl nitrat D‹KKAT çözeltisi günefl ›fl›¤› ile fotokimyasal bozunmaya u¤rayabilir ve metalik gümüfl<br />
a盤a ç›kabilir. Bu da haz›rlanan çözeltinin derifliminin de¤iflmesine neden olur.<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
0,1 M Potasyum Tiyosiyanat (KSCN) Çözeltisinin Haz›rlanmas› ve<br />
Ayarlanmas›<br />
KSCN primer standart madde özelliklerini tafl›mad›¤›ndan ayarl› çözeltisi do¤rudan<br />
haz›rlanamaz. Bu nedenle yaklafl›k 0,1 M olarak çözeltisi haz›rlan›r ve kesin<br />
deriflimi AgNO3 çözeltisi ile ayarlanarak belirlenir. Bu amaçla yaklafl›k 2,45 gr<br />
KSCN bir miktar saf suda çözülüp, 250 mL’ye tamamlan›r ve bürete aktar›l›r. 0,01<br />
mL duyarl›kla ölçülmüfl 15 mL standart AgNO3 çözeltisi erlene koyularak yaklafl›k<br />
100 mL’ye seyreltilir. 2 mL 6 M HNO3 ve 2 mL demir (III) amonyum sülfat belirteci<br />
eklenir. Erlendeki Ag + çözeltisi titrant olarak kullan›lan KSCN çözeltisiyle,<br />
dönüm noktas›nda oluflan FeSCN2+ AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
kompleksinin k›rm›z›-kahverengi renginin<br />
bir dakika kal›c› oldu¤u noktaya kadar titre edilir. Harcanan KSCN hacminden<br />
KSCN çözeltisinin deriflimi hesaplan›r. Ayarlanan KSCN çözeltileri uzun süre ayar›<br />
bozulmadan saklanabilir. Belirteç çözeltisi 10 gr amonyum demir (III) sülfat<br />
(NH4Fe(SO4 ) 2 .12H2O) kat›s›n›n yeni kaynat›lm›fl 100 mL 6 M nitrik asit (HNO3 )<br />
çözeltisinde çözülmesiyle haz›rlanabilir.<br />
Deney S›ras›nda Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar<br />
Volhard yöntemiyle bir numunedeki klorür (Cl - ) analizine bafllamadan önce<br />
deneyle ilgili bilinmesi gereken baz› özel durumlar vard›r. Bu durumlar afla¤›da<br />
s›ralanm›flt›r:<br />
i. Numune üzerine AgNO 3 çözeltisi eklenirken erlen kuvvetlice çalkalanmal›<br />
ve AgCl çökmesi için gerekli olan hacmin 3-4 mL fazlas› eklenmelidir.<br />
ii. HNO 3 çözeltisi, dönüm noktas›n›n daha iyi gözlenmesi için eklenir.<br />
iii. Ortamdaki Ag + iyonlar›n›n fazlas› genellikle AgCl çökele¤i üzerine adsorbe<br />
olarak çökelekle birlikte sürüklenir, bu da analiz sonuçlar›nda (negatif)<br />
hataya neden olur. Ayr›ca yine AgCl varl›¤› SCN - ile titrasyon s›ras›nda problem<br />
oluflturabilir. Çünkü<br />
AgCl + SCN - → AgSCN + Cl -<br />
tepkimesi sonucunda AgCl k›smen çözünerek AgSCN fleklinde tekrar çökebilir.<br />
Bu nedenlerden dolay› AgCl çökele¤i SCN - ile titrasyon öncesinde ortamdan uzaklaflt›r›lmal›d›r.<br />
Bu ifllem, ya çökele¤in süzülmesi ya da nitrobenzen ile maskelenmesi<br />
ile gerçeklefltirilir. Süzme ifllemi daha uzun vakit alaca¤›ndan genelde nitrobenzen<br />
ilavesiyle SCN - ve Ag + iyonlar›n›n AgCl çökele¤i ile temas› engellenir. Nitrobenzen<br />
buharlar›n›n solunmas› veya s›v›n›n cilde temas› zehirlenme yapabilir.<br />
Bu nedenle bu kimyasal ile çal›fl›rken çok dikkatli olunmal›d›r.<br />
Deneyin Yap›l›fl›<br />
Analizi yap›lacak kat› numune, 100-110 o C’da bir saat kadar kurutulur ve yaklafl›k 0,3<br />
g tart›l›r. Tart›lan miktar not edilir. Numune dikkatle erlene aktar›l›r ve yaklafl›k 100 mL<br />
dam›t›k suda çözülür. Analizi yap›lacak numune çözelti halinde ise do¤rudan erlene<br />
aktar›l›r ve üzerine 25 mL saf su eklenir. Çözelti haline getirilen numune, 5 mL 6 M<br />
HNO 3 ile asitlendirilir. Bu çözeltiye 0,01 mL duyarl›kla 10 mL (V Ag ) ayarl› AgNO 3 çö-
6. Ünite - Çöktürme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
zeltisi, 3 mL demir (III) amonyum sülfat belirteci ve 5 mL klorsuz nitrobenzen eklenir,<br />
çözelti kuvvetlice çalkalan›r. Ortamdaki Ag + iyonunun fazlas› ayarl› KSCN çözeltisi ile<br />
dönüm noktas›nda oluflan FeSCN 2+ kompleksinin k›rm›z›-kahve rengi (Resim 6.1) bir<br />
dakika kal›c› olana kadar titre edilir. Harcanan titrant hacmi (V KSCN ) not edilir.<br />
Titrasyondan önce:<br />
Ag + + Cl - → AgCl(beyaz) + Ag + (fazlas›) Kçç= 1,8x10 -10<br />
Titrasyon Tepkimesi:<br />
Ag + (fazlas›) + SCN - → AgSCN(beyaz) Kçç= 1,1x10 -12<br />
Dönüm noktas›nda:<br />
SCN - (fazlas›) + Fe 3+ → FeSCN 2+ (k›rm›z›-kahverengi)<br />
Çözelti halinde verilen numunede, yukar›da anlat›ld›¤› flekilde Volhard yöntemiyle Cl- tayini<br />
yapt›¤›n›zda titrasyon sonucu harcanan KSCN miktar›n› üç titrasyon sonucu ortalama<br />
8,0 mL olarak bulduysan›z, numunedeki Cl- SIRA S‹ZDE<br />
miktar›n› hesaplay›n›z. DÜfiÜNEL‹M (Hesaplama yöntemini<br />
hat›rlam›yorsan›z, AÖF Analitik Kimya Kitab› Ünite 9: Çöktürme Titrasyonlar› ve Uygulamalar›<br />
k›sm›na tekrar göz atman›z gerekmektedir)<br />
SORU<br />
MOHR YÖNTEM‹YLE BROMÜR M‹KTAR TAY‹N‹<br />
Resim 6.1<br />
Mohr yöntemiyle bromür (Br- ) tayininde erlendeki numuneye bir D‹KKAT miktar potasyum<br />
D‹KKAT<br />
kromat (K2CrO4 ) belirteci eklenir ve gümüfl nitrat ile do¤rudan titrasyona bafllan›r.<br />
Titrasyonun sonuna gelindi¤inde numunedeki bromürün tamam› SIRA AgBr S‹ZDEolarak çök-<br />
SIRA S‹ZDE<br />
müfltür ve ortamda art›k gümüflün çok az fazlas› vard›r, bu da kromat belirteci ile<br />
koyu k›rm›z› renkli çökelek oluflturarak dönüm noktas›na gelindi¤ini gösterir.<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
113<br />
Volhard yöntemiyle<br />
klorür miktar<br />
tayininde titrasyon<br />
s›ras›nda dönüm<br />
noktas› öncesi<br />
(beyaz) ve sonras›<br />
(k›rm›z›-kahve)<br />
gözlenmesi gereken<br />
renkler.<br />
2<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
114<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Analiz Çözeltilerinin Haz›rlanmas›<br />
Deneyinizde kullan›lacak çözeltileri afla¤›da verilen yöntemlerle haz›rlayabilirsiniz.<br />
Standart 0,1 M AgNO 3 Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
Volhard yöntemiyle klorür tayini deneyinde anlat›ld›¤› flekilde haz›rlan›r.<br />
%5’lik Potasyum Kromat (K 2 CrO 4 ) Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
5 g K 2 CrO 4 kat›s› al›n›r ve deiyonize su ile çözülerek balon jojede 100 mL’ye<br />
seyreltilir.<br />
Deney S›ras›nda Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar<br />
Mohr yöntemiyle bir tayin yap›lmadan önce yine dikkat edilmesi gerekli noktalar›n<br />
bilinmesinde fayda vard›r:<br />
i. Kromat (CrO 4 2- ) iyonu sar› renklidir ve belirteç olarak ortama fazla ilave<br />
edildi¤inde bu sar› renk, dönüm noktas›nda gözlenmesi gereken k›rm›z›<br />
rengi engelleyebilir. Bu nedenle belirtecin fazlas›ndan kaç›n›lmal›d›r.<br />
ii. Volhard yöntemi asidik ortamda gerçeklefltirilirken, Mohr yönteminde<br />
ortam hafif bazik olmal›d›r. Çünkü kuvvetli bazik ortamda gümüfl oksit<br />
çökebilir, asidik ortamda ise Ag 2 CrO 4 ’ün çözünürlü¤ü artar. Bu nedenle<br />
en ideal çal›flma aral›¤› pH 6,5-10’dur. Ancak ortamda demir, kalay ve<br />
alüminyum gibi iyonlar varsa pH 9-10 da çal›flmak da sak›ncal› olabilir.<br />
Çünkü bahsi geçen iyonlar bu pH’ larda da hidroksitleri fleklinde çökebilir.<br />
iii.Ortamda bulunabilecek di¤er iyonlar›n deney öncesi uzaklaflt›r›lmalar›<br />
gerekir. Baryum (Ba 2+ ) ve kurflun (Pb 2+ ) gibi katyonlar kromat ile, arsenat<br />
(AsO 4 3- ), sülfit (SO3 2- ), fosfat (PO4 2- ) gibi anyonlar da gümüfl ile az<br />
çözünen tuzlar oluflturarak, analit miktar›n›n hatal› bulunmas›na neden<br />
olabilirler.<br />
Deneyin Yap›l›fl›<br />
Analizi yap›lacak kat› numune, 100-110 o C’de bir saat kadar kurutulur ve 0,1 mg<br />
duyarl›kla yaklafl›k 0,2 g tart›l›r. Tart›lan miktar not edilir. Erlene aktar›ld›ktan sonra<br />
üzerine 25 mL saf su ilave edilerek çözülür. %5 lik K 2 CrO 4 belirteç çözeltisinden<br />
1,0 mL eklenir. Bürete koydu¤unuz 0,1 M ayarl› AgNO 3 ile titre edilir. Dönüm noktas›nda<br />
k›rm›z› rengin görülmesiyle (Resim 6.2) titrasyona son verilir ve harcanan<br />
AgNO 3 miktar› not edilir. Titrasyon ifllemi en az üç defa tekrar edilerek sonuçlar›n<br />
güvenilirli¤i kontrol edilmelidir.<br />
Titrasyon tepkimesi:<br />
Ag + + Br - → AgBr(k) Kçç=5,2x10 -13<br />
Beyaz çökelek<br />
Dönüm noktas›:<br />
2Ag + (fazlas›) + CrO 4 2- → Ag2 CrO 4 (k) Kçç=1,1x10 -12<br />
K›rm›z› çökelek
Kat› halde verilen numuneden 0,2125 g tartarak yukar›da anlat›ld›¤› SIRA flekilde S‹ZDE deneyinizi<br />
gerçeklefltirdi¤inizde, yapt›¤›n›z üç titrasyon sonucu ortalama 15,0 mL 0,1 M AgNO3 harcand›¤›n›<br />
buluyorsan›z, numunedeki bromür yüzdesini hesaplay›n›z.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
FAJANS YÖNTEM‹YLE ‹YODÜR M‹KTAR TAY‹N‹<br />
Fajans yöntemiyle iyodür (I- ) tayini hafif asidik ortamda gerçeklefltirilir. SORU Bunun<br />
için, adsorpsiyon belirteci olarak diklorofloroseine göre daha asidik bir yap›ya sahip<br />
olan eosin belirteci kullan›l›r. ‹yodür tayininde özellikle tercih edilen baflka bir<br />
D‹KKAT<br />
belirteç diiyododimetilfloreseindir.<br />
Analiz Çözeltilerinin Haz›rlanmas›<br />
Deneyinizde kullan›lacak çözeltileri afla¤›da verilen yöntemlerle haz›rlayabilirsiniz.<br />
Standart 0,1 M AgNO 3 Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
Volhard yöntemiyle klorür tayini deneyinde anlat›ld›¤› flekilde haz›rlan›r.<br />
Belirteç Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
0,1 g eosin sodyum tuzunun %70 lik alkol-su kar›fl›m›nda çözülmesi ve balonjojede<br />
100 mL’ye seyreltilmesi ile haz›rlan›r.<br />
Deneyin Yap›l›fl›<br />
6. Ünite - Çöktürme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Resim 6.2<br />
Analizi yap›lacak kat› numune, 100-110 oC’da bir saat kadar kurutulur ve 0,1 mg<br />
duyarl›kla yaklafl›k 1,0 g tart›l›r. Tart›lan miktar not edilir. Numune ‹NTERNET 100 mL’lik bir<br />
‹NTERNET<br />
balonjojeye aktar›larak saf su ile çözeltisi haz›rlan›r. Bu çözeltiden 50 ml al›narak<br />
bir erlene koyulur, üzerine 100 ml saf su ve 5-6 damla eosin belirteç çözeltisi ilave<br />
edilir. Bürete koyulan 0,1 M ayarl› AgNO3 ile titre edilir. Dönüm noktas›nda<br />
koyu pembe rengin görülmesiyle (Resim 6.3) titrasyona son verilir ve harcanan<br />
AgNO3 miktar› not edilir. Titrasyon ifllemi en az üç defa tekrar edilerek sonuçlar›n<br />
güvenilirli¤i kontrol edilmelidir.<br />
115<br />
Mohr yöntemiyle<br />
bromür miktar<br />
tayininde titrasyon<br />
s›ras›nda dönüm<br />
noktas› öncesi<br />
(sar›) ve sonras›<br />
(k›rm›z›)<br />
gözlenmesi gereken<br />
renkler.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
3<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
116<br />
SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Titrasyon s›ras›nda D‹KKATdönüm<br />
noktas›na yaklafl›ld›kça, damlan›n çözeltiye düfltü¤ü noktada<br />
daha yo¤un bir pembe renk görülür. Bu aflamaya gelindi¤inde titrasyon çok daha dikkatli<br />
SIRA S‹ZDE ve damla damla SIRA gerçeklefltirilmelidir. S‹ZDE<br />
Çökele¤in, 1 dakikadan fazla pembe renkte kald›¤›<br />
anda titrasyona son verilmelidir.<br />
AMAÇLARIMIZ Resim 6.3 <br />
AMAÇLARIMIZ<br />
Fajans yöntemiyle<br />
iyodür miktar<br />
K<br />
tayininde<br />
‹ T A P<br />
bafllangݍ<br />
K ‹ T A P<br />
(sar›), dönüm<br />
noktas› öncesi<br />
(pembe-beyaz) ve<br />
TELEV‹ZYON<br />
dönüm noktas›<br />
TELEV‹ZYON<br />
sonras› (koyu<br />
pembe) gözlenmesi<br />
gereken renkler.<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
‹yodür ve klorür SIRA S‹ZDE içerdi¤i bilinen bir numunenin fajans yöntemiyle analizi için bir yol öneriniz.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
4<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
Özet<br />
A MAÇ<br />
1<br />
A MAÇ<br />
2<br />
Çöktürme titrasyonlar›n› hangi kimyasal türlerin<br />
miktar tayininde kullan›labilece¤i ve bir halojenür<br />
analizinde hangi yöntemin tercih edilece¤ini<br />
tart›flmak<br />
Gümüfl iyonunun çöktürücü olarak kullan›ld›¤›<br />
yöntemlere arjentometrik yöntemler denilmektedir.<br />
Arjentometrik yöntemlerle halojenürlerin<br />
(F - , Cl - , I ve Br - ), ya¤ asitlerinin, AsO 4 -3 , SCN - ,<br />
CrO 4 -2 , PO4 -3 gibi anyonlar›n tayini gerçeklefltirilebilir.<br />
Arjentometrik yöntemlerde dönüm<br />
noktas›n›n kimyasal olarak belirlenebilmesi için<br />
renkli kompleks veya renkli çökelek oluflturabilen<br />
belirteçler ya da adsorpsiyon belirteçleri<br />
kullan›lmaktad›r ve bunlar s›ras›yla Volhard,<br />
Mohr ve Fajans yöntemleri olarak isimlendirilirler.<br />
Bu üç yöntem de genelde halojenür tayini<br />
için kullan›l›r, ancak birbirlerine göre baz› avantaj<br />
ve dezavantajlar› vard›r. Bir halojenür tayininde<br />
hangisinin kullan›laca¤› numunenin türüne<br />
göre ve mevcut belirteçlerin durumuna<br />
göre belirlenmelidir.<br />
Volhard yöntemiyle klorür tayini deneyini uygulamak<br />
Volhard yöntemi ile bir numunede klorür miktar›<br />
tayini için öncelikle numunedeki klorür<br />
AgNO 3 ile çöktürülür ve gümüflün fazlas› demir<br />
(III) amonyum sülfat belirteci eflli¤inde tiyosiyanat<br />
çözeltisi ile titre edilir. Deneyin baflar›l›<br />
bir flekilde sonland›r›lmas› için deney öncesi<br />
bu bölümün tamam›n›n dikkatle okunmas›<br />
gerekir.<br />
6. Ünite - Çöktürme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
A MAÇ<br />
3<br />
A MAÇ<br />
4<br />
117<br />
Mohr yöntemiyle bromür tayini deneyini uygulamak<br />
Mohr yöntemiyle bromür tayininde erlendeki numuneye<br />
bir miktar potasyum kromat belirteci eklenir<br />
ve gümüfl nitrat ile do¤rudan titrasyonu yap›l›r.<br />
Deneyin baflar›l› bir flekilde sonland›r›lmas›<br />
için deney öncesi bu bölümün tamam›n›n dikkatle<br />
okunmas› gerekir.<br />
Fajans yöntemiyle iyodür tayini deneyini uygulamak<br />
Fajans yöntemiyle iyodür tayininde erlendeki numuneye<br />
bir miktar eosin çözeltisi ilave edilir ve<br />
gümüfl nitrat ile do¤rudan titrasyon yap›l›r. Deneyin<br />
baflar›l› bir flekilde sonland›r›lmas› için deney<br />
öncesi bu bölümün tamam›n›n dikkatle<br />
okunmas› gerekir.
118<br />
Kendimizi S›nayal›m<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
1. Gümüfl iyonlar›n›n çöktürücü olarak kullan›ld›¤› titrasyon<br />
yöntemlerine genel olarak ne ad verilir?<br />
a. Volhard<br />
b. Gravimetri<br />
c. Mohr<br />
d. Arjentometri<br />
e. Fajans<br />
2. Afla¤›daki maddelerden hangisi gümüfl iyonuyla titre<br />
edilerek tayin edilemez?<br />
a. ‹yodür (I - )<br />
b. Ya¤ asitleri<br />
c. Kalsiyum (Ca 2+ )<br />
d. Tiyosiyanür (SCN - )<br />
e. Okzalat (C 2 O 4 2- )<br />
3. Volhard yöntemi ile ilgili afla¤›daki ifadelerden hangisi<br />
yanl›flt›r?<br />
a. Volhard yöntemiyle genellikle halojenür tayini<br />
yap›l›r.<br />
b. Volhard yönteminde ortam hafif bazik veya nötral<br />
olmal›d›r.<br />
c. Volhard yönteminde renkli kompleks oluflturan<br />
bir belirteç kullan›l›r.<br />
d. Gümüfl nitrat primer standart madde olarak<br />
kullan›l›r.<br />
e. Titrant potasyum tiyosiyanatt›r.<br />
4. Mohr yöntemi ile ilgili afla¤›daki ifadelerden hangisi<br />
do¤rudur?<br />
a. Titrant olarak potasyum dikromat çözeltisi kullan›l›r.<br />
b. Ortam hafif bazik veya nötral olmal›d›r.<br />
c. Gümüfl nitrat›n do¤rudan analit ile titrasyonu<br />
söz konusudur.<br />
d. Mohr yöntemiyle florür, potasyum ve kromat<br />
iyonlar›n›n tayini yap›labilir.<br />
e. Belirteç olarak florosein kullan›l›r.<br />
5. Afla¤›dakilerden hangisi Volhard yöntemiyle klor tayini<br />
deneyinde dikkat edilmesi gereken kurallardan biri<br />
de¤ildir?<br />
a. Gümüfl nitrat çözeltisi karanl›kta saklanmal›d›r.<br />
b. Dönüm noktas›n›n daha iyi gözlenmesi için asetik<br />
asit çözeltisi eklenmelidir.<br />
c. KSCN çözeltisi titrant olarak kullan›lmadan önce<br />
ayarlanmal›d›r.<br />
d. Nitrobenzen ilavesiyle SCN - ve Ag + iyonlar›n›n<br />
AgCl çökele¤i ile temas› engellenmelidir.<br />
e. AgCl çökmesi için gerekli olan gümüfl nitrat hacminin<br />
3-4 mL fazlas› eklenmelidir.<br />
6. Mohr yönteminde dönüm noktas› öncesi ve sonras›nda<br />
gözlenmesi gereken renkler afla¤›dakilerin hangisinde<br />
do¤ru olarak verilmifltir?<br />
a. Sar›-k›rm›z›<br />
b. Sar›-kahverengi<br />
c. Beyaz-k›rm›z›<br />
d. Beyaz-sar›<br />
e. Kahverengi-k›rm›z›<br />
7. ‹yot içerdi¤i bilinen bir numuneden 0,560 g al›n›p<br />
fajans yöntemiyle analizi yap›l›yor ve titrasyon sonucu<br />
0,1 M 18 mL AgNO 3 harcand›¤› tespit ediliyor. Buna göre<br />
numunedeki iyot yüzdesi nedir? (M I = 126,7 g mol -1 )<br />
a. 1,8<br />
b. 30,86<br />
c. 40,73<br />
d. 46,8<br />
e. 56<br />
8. 0,011 mol klorür içerdi¤i bilinen bir numunenin 0,2<br />
M AgNO 3 ile titrasyonunda kaç mL AgNO3 harcars›n›z?<br />
a. 40<br />
b. 45<br />
c. 50<br />
d. 55<br />
e. 60<br />
9. Mohr yönteminde kullan›lan belirteç afla¤›dakilerden<br />
hangisidir?<br />
a. Eosin<br />
b. Dikloroflorosein<br />
c. Demir (III) amonyum sülfat<br />
d. Potasyum kromat<br />
e. Potasyum dikromat<br />
10. Volhard yönteminde dönüm noktas›nda k›rm›z› rengi<br />
veren madde afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. AgSCN<br />
b. Fe(SCN) 2+<br />
c. Fe(OH) 3<br />
d. Fe(CN) 3<br />
e. Ag(NH 3 ) +
“<br />
Yaflam›n ‹çinden<br />
Karl Frederic Mohr<br />
Ünlü Alman eczac› Mohr 1806 y›l›nda Almanya Koblenz’de<br />
dünyaya geldi. Zaman›n›n ço¤unu eczac› olan<br />
babas›n›n laboratuvar›nda geçirirdi ve burada çocukluktan<br />
itibaren edindi¤i deneyimler ve böylece sahip<br />
oldu¤u yetenek onun ilerleyen yafllar›nda birçok keflif<br />
yapmas›n› sa¤layacakt›. Mohr 21 yafl›nda Berlin, Heidelberg’de<br />
kimya çal›flmaya bafllad›. Daha sonra<br />
Bonn’da doktoras›n› tamamlayarak babas›n›n kurdu¤u<br />
flirkete geri döndü. 1840’da babas› ölünce Mohr, aile<br />
flirketinin bafl›na geçti. 1857’de bilimsel bir yaflam için<br />
iflinden emekli oldu. Fakat 1857 yaz›nda maddi imkans›zl›klar<br />
yüzünden Bonn’da profesör olarak çal›flmak<br />
zorunda kald›. 1867’de hükümet taraf›ndan eczac›l›kta<br />
ekstraordinaryus profesör olarak atand›. Mohr, Almanya’da<br />
zaman›n›n en önemli eczac›s›yd› ve analitiksel<br />
metodolojideki pek çok ilerlemenin de keflifçisiydi. Bugün<br />
titrasyon ifllemlerinde en çok kullan›lan cam malzemelerden<br />
biri olan büreti icat etmifltir. Yine volumetrik<br />
analiz metotlar› ile ilgili olarak haz›rlad›¤› “Lehrbuch<br />
der chemisch-analytischen Titri-methode” isimli kitab›<br />
birçok dilde bas›lm›fl ve özel takdir ödülü alm›flt›r. Enerjinin<br />
korunumunun temel prensiplerini ortaya atan, yeni<br />
titrimetrik metotlar gelifltiren Mohr’un ad› daha sonra<br />
amonyum demir (II) sülfat kimyasal›na da verilmifltir.<br />
Mohr bir yay›n›nda enerjinin korunumu tezinin ilk genel<br />
ifadelerini vermifltir:<br />
“Bilinen 54 kimyasal elementin yan›nda, fiziksel dünyada<br />
enerji olarak adland›r›lan bir element daha bulunmaktad›r.<br />
Bu element duruma göre hareket, kimyasal<br />
ilgi, kohezyon, elektrik, ›fl›k ve manyetizma olarak görülebilir<br />
ve bu haller birbirine dönüflebilir.”<br />
Kaynak: http://www.absoluteastronomy.com/topics/<br />
Karl_Friedrich_Mohr. Eriflim Tarihi: 02.04.2009<br />
6. Ünite - Çöktürme Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
”<br />
119<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›<br />
1. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Genel Bilgi” bölümünü tekrar<br />
gözden geçiriniz.<br />
2. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Genel Bilgi” bölümünü tekrar<br />
gözden geçiriniz.<br />
3. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Volhard yöntemiyle klorür<br />
miktar tayini” bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
4. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Mohr yöntemiyle klorür miktar<br />
tayini” bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
5. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Volhard yöntemiyle klorür<br />
miktar tayini” bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
6. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Mohr yöntemiyle klorür miktar<br />
tayini” bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
7. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Fajans yöntemiyle iyodür<br />
miktar tayini” bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
8. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Çöktürme titrasyonlar›” bölümünü<br />
tekrar gözden geçiriniz.<br />
9. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Mohr yöntemiyle klorür miktar<br />
tayini” bölümünü tekrar gözden geçiriniz.<br />
10. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Volhard yöntemiyle klorür<br />
miktar tayini” bölümünü tekrar gözden geçiriniz.
120<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar› Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek<br />
Kaynaklar<br />
S›ra Sizde 1<br />
Renkli kompleks oluflturan tiyosiyanat belirteci veya<br />
hafif asidik olan eosin belirteci kullan›lmal›d›r. Bu<br />
analiz Mohr yöntemi ile yap›l›rsa ortam›n bazik olmas›<br />
fosfat ve karbonat anyonlar›n›n da gümüfl ile çökelek<br />
oluflturmas›na neden olur bu da tayinde pozitif<br />
hataya yol açar. Bu nedenle analizde asidik ortam ile<br />
gerçeklefltirilen Volhard ya da Fajans yöntemlerinden<br />
biri kullan›lmal›d›r.<br />
S›ra Sizde 2<br />
V KSCN =8,0 mL M KSCN =0,1 mmol mL -1<br />
mmol KSCN= 0,8 mmol<br />
mmol KSCN= mmol AgNO 3 fazlas›= 0,8 mmol<br />
Ortama eklenen toplam AgNO 3 = 0,1 mmol mL -1 x 10<br />
mL= 1 mmol<br />
Cl - ile tepkimeye giren AgNO 3 = 1 mmol-0,8 mmol= 0,2<br />
mmol AgNO 3<br />
Ag + + Cl -→ AgCl (k)<br />
Ag + ile Cl - bire bir oran›nda tepkimeye girdi¤inden Cl -<br />
mmol say›s› da 0,2 mmol’dür.<br />
Numunedeki Cl - miktar›= 0,2 mmol x 35,5 mg mmol -1<br />
= 7,1 mg<br />
S›ra Sizde 3<br />
Numune miktar›: 0,2125 g<br />
Br - ile tepkimeye giren Ag + miktar›= 15 mL x 0,1 mmol<br />
mL -1 =1,5 mmol<br />
Ag + + Br -→ AgBr (k)<br />
Ag + ile Br - bire bir oran›nda tepkimeye girdi¤inden Br -<br />
mmol say›s› da 1,5 mmol’dür.<br />
Numunedeki Br - miktar› = 1,5 mmol x 79,9 mg mmol -1<br />
= 119,85 mg = 0,1199 g<br />
% Br = 0,1199g Br - / 0,2125 g numune x 100= 56,4<br />
Numunede %56,4 Br vard›r.<br />
S›ra Sizde 4<br />
Numuneden belli bir miktar al›narak bir erlene koyulur<br />
ve floresein belirteci varl›¤›nda AgNO 3 ile titre edilerek<br />
toplam iyodür ve klorür miktar› bulunur. Daha sonra<br />
numuneden tekrar ayn› miktar erlene al›narak titrasyon<br />
bu sefer diiyododimetilfloresein belirteci varl›¤›nda gerçeklefltirilerek<br />
sadece iyodür miktar› bulunur. Aradaki<br />
farktan da klorür miktar› bulunur.<br />
Atefl, S., Özyörük, G., Salih, B. (1991). Analitik Kimya<br />
Laboratuvar› Nicel Analiz Uygulamalar›. Ankara:<br />
Hacettepe <strong>Üniversitesi</strong>, Mühendislik Fakültesi.<br />
Gündüz, T. (1999). Kantitatif Analiz Laboratuvar Kitab›.<br />
Ankara: Gazi Büro Kitabevi.<br />
Skoog, A.D., West, D.M., Holler, F.J. (1996). Fundamentals<br />
of Analytical Chemistry. Saunders College<br />
Publishing, Seventh Edition.<br />
Http:/www.absoluteastronomy.com/topics/Karl_Friedr<br />
ich_Mohr
7ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARI<br />
Amaçlar›m›z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;<br />
Kompleks oluflumu ile ilgili terimleri tan›mlayabilecek,<br />
Baz› metal iyonlar›n› kompleks oluflum titrasyonu ile tayin edebilecek,<br />
Kompleks oluflum titrasyonlar›n› s›n›fland›rabilecek ve uygulayabilecek,<br />
Sularda sertli¤i tan›mlayabilecek,<br />
Sular› sertlik derecelerine göre s›n›fland›rabilecek ve sertli¤in nas›l giderilebilece¤ini<br />
aç›klayabileceksiniz.<br />
Anahtar Kavramlar<br />
• Kompleks<br />
• Kompleksleflme<br />
• Kompleks oluflum titrasyonu<br />
• Ligand<br />
• Koordinasyon say›s›<br />
‹çerik Haritas›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›<br />
Kompleks Oluflum<br />
Titrasyonlar› ve<br />
Laboratuvar<br />
Uygulamalar›<br />
• fielat<br />
• EDTA<br />
• Belirteç<br />
• Sularda sertlik<br />
• Titrasyon<br />
• TEMEL KAVRAMLAR<br />
• KOMPLEKS OLUfiUM<br />
T‹TRASYONLARI<br />
• KOMPLEKS OLUfiUM<br />
T‹TRASYONLARININ<br />
UYGULAMALARI<br />
• SU SERTL‹⁄‹ VE TOPLAM<br />
KALS‹YUM VE MAGNEZYUM<br />
M‹KTARLARININ TAY‹N‹<br />
• EDTA ‹LE P‹R‹NÇTE Ç‹NKO<br />
M‹KTAR TAY‹N‹
Kompleks Oluflum<br />
Titrasyonlar› ve<br />
Laboratuvar Uygulamalar›<br />
TEMEL KAVRAMLAR<br />
‹ki veya daha fazla say›da bilefli¤in bir araya gelerek çökelek oluflturmadan daha<br />
kararl› ve daha büyük bir moleküle dönüflmesi kompleks oluflumu olarak bilinir.<br />
Özellikle geçifl metalleri, metal katyonunun iki veya daha fazla iyon veya molekül<br />
ile çevrili oldu¤u kompleks bileflikler oluflturur. Bu kompleksler ayn› zamanda koordinasyon<br />
bileflikleri olarak da bilinirler.<br />
Bir çözeltide kompleks bir iyonun veya nötral kompleks yap›l› bir bilefli¤in<br />
oluflmas› bir çok analitik kimyasal ifllemde oldukça önemli rol oynar. Çözeltiye bir<br />
komplekslefltirici eklenerek gerçekleflmesi istenmeyen baz› tepkimelerin de önüne<br />
geçilebilir. Örne¤in; dimetil glioksim komplekslefltiricisi kullan›larak Ni2+ iyonunun<br />
çöktürülmesi s›ras›nda ortama analizi bozmamas› için ve Fe3+ iyonunu kompleks<br />
oluflturarak tutmak için tartarat tuzu eklenir. Yap›lan bu iflleme maskeleme ad›<br />
verilir (Ayr›nt›l› bilgi için Analitik Kimya kitab› Ünite 10’a bak›n›z.).<br />
Metal iyonlar› ile kompleks oluflturan maddelere ligand denir. Örne¤in;<br />
kompleksinde NH3 molekülleri birer ligandd›r. Bir metal iyonu birden<br />
fazla ligandla birleflebilir. Komplekste, merkez metal iyonu ile ligandlar aras›nda<br />
kovalent ba¤lar oluflur. Bu ba¤lardaki her iki elektron da ligand›n elektronlar›d›r.<br />
Ba¤ oluflumunda; ligand elektron çifti veren, metal iyonu ise bu elektronlar› alan<br />
durumundad›r (çekirdek atom). Cr, Mn, Fe, Co, Ni ve Cu gibi 3d veya 4d orbitalleri<br />
yar› dolu olan geçifl metalleri çekirdek atomu olufltururlar. Genel olarak, bir ligand›n<br />
ba¤ yapmak üzere en az bir çift serbest elektronunun bulunmas› gerekir.<br />
Metal (Mn+ 2+<br />
Cu( NH3)<br />
4<br />
) iyonu ile ligand (:L) aras›nda gerçekleflen kompleksleflme tepkimesi<br />
k›saca afla¤›daki gibi ifade edilebilir.<br />
Mn+ + :L (M:L) n+ ⇌<br />
Ligandlara örnek olarak; siyanür, klorür, bromür, iyodür, florür, amonyak, piridin,<br />
hidroksit, karboksil, karbonil grubu içeren organik bileflikler vb. verilebilir. Bütün<br />
bu ligandlar›n ortak özelli¤i, metal katyonu ile koordine kovalent ba¤ oluflturacak<br />
ortaklanmam›fl elektron çiftlerine sahip olmalar›d›r. Bu durumda kompleks oluflumu<br />
Lewis asit-baz tepkimesi olarak düflünülebilir.<br />
Bir komplekste, metale ba¤l› ligandlar ilk koordinasyon küresinde bulunur. Bir<br />
metal kompleksinin formülü yaz›l›rken, ilk koordinasyon küresindeki ligandlar me-<br />
3<br />
tal iyonu ile beraber köfleli parantez içinde gösterilir. Örne¤in; ⎡CoCl<br />
⎤ kompleks<br />
⎣⎢ 6⎦⎥<br />
iyonunda 3– yükü bütün kompleksin tafl›d›¤› yüktür. Metal iyonlar›n›n ligandlarla<br />
−<br />
Kompleks oluflumu: ‹ki veya<br />
daha fazla say›da bilefli¤in<br />
birleflerek çökelek<br />
oluflturmadan daha kararl›<br />
ve daha büyük bir moleküle<br />
dönüflmesi olarak bilinir.<br />
Ligand:Bir kompleks<br />
bileflikte elektron çifti<br />
sa¤layabilen atomlar› içeren<br />
moleküllere verilen add›r.
124<br />
Koordinasyon say›s›: Bir<br />
kompleks bileflikte, metal<br />
katyonunun yapabildi¤i ba¤<br />
say›s›d›r.<br />
fielat: Bir metal katyonunun,<br />
birden fazla elektron çifti<br />
sa¤layabilen bir ligandla<br />
tepkimeye girerek<br />
oluflturdu¤u halkal›<br />
kompleks bilefliklere verilen<br />
add›r.<br />
fiekil 7.1<br />
Magnezyum<br />
katyonunun<br />
etilendiamin ile<br />
oluflturdu¤u<br />
kompleks.<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
oluflturdu¤u kompleksler katyonik, anyonik ve nötral olabilir. Örne-<br />
¤in; katyonik, Cu(NH2CH2COO) 2 nötral ve CuCl 2–<br />
4 ise anyonik bir<br />
komplekstir.<br />
Bir metal katyonu ligand ile genellikle 2, 4 veya 6 ba¤ yapabilir. Metal katyonlar›<br />
ile ligandlar aras›nda oluflan ba¤ say›s›na koordinasyon say›s› denir. Merkezi<br />
çekirdek atomun koordinasyon say›s›, genellikle oluflan kompleks molekülün<br />
geometrisini de belirler. Koordinasyon say›s› iki olan , gibi<br />
yap›lar do¤rusal; dört olan, , gibi yap›lar tetrahedral veya<br />
gibi yap›lar kare düzlemsel; alt› olan EDTA gibi yap›lar ise metal iyonlar›yla<br />
oktahedral kompleks geometri olufltururlar.<br />
Çekirdek atomla, ancak tek ba¤ oluflturarak iç koordinasyon küresine girebilen<br />
F – , CI – , OH – , H2O, NH3 ve CN – gibi ligandlara tek diflli (monodentat) ligandlar denir.<br />
Etilendiamin (NH2CH2CH2NH2 ) veya okzalat iyonlar› ise çekirdek<br />
atomuna her iki azot veya oksijen üzerinden ba¤lan›rlar ve bunlara da iki diflli (bidentat)<br />
ligandlar denir. EDTA ise alt› konumdan iç koordinasyon küresine girer.<br />
Birden fazla serbest elektron çifti içeren ligandlar katyonla birden fazla ba¤ yapabilir.<br />
Bu tür komplekslere flelat kompleksleri denir. Metal katyonuna birkaç<br />
yerden ba¤lanabilen elektronca zengin anyon ve moleküle de polidentat ligand<br />
denir. Örne¤in; magnezyum katyonunun etilendiamin ile oluflturdu¤u komplekste<br />
(fiekil 7.1), etilendiamin molekülündeki her iki azotun da Mg2+ 2+<br />
Ag( CN)<br />
Ag( NH3)<br />
2<br />
2−<br />
2−<br />
Zn( Cl)<br />
4 Cd( CN)<br />
4<br />
2+<br />
Cu( NH3)<br />
4<br />
2−<br />
( CO 2 4 )<br />
iyonlar› ile ba¤<br />
yapmas›yla oluflan iki flelat halkas› vard›r.<br />
−<br />
2+<br />
Cu( NH3)<br />
4<br />
2<br />
Kompleks oluflumunda da bir denge söz konusudur ve burada oluflan dengeler<br />
de asit-baz dengelerine benzer, fakat asit-baz ile kompleksleflme terimleri aras›nda<br />
baz› farkl›l›klar vard›r. Örne¤in; kuvvetli sözcü¤ü asit ve bazlarda iyonlaflma<br />
derecesinin bir ölçüsü iken, komplekslerde iyonlaflmaman›n yani kararl›l›¤›n (dayan›kl›l›¤›n)<br />
bir ölçüsüdür. Benzer flekilde zor iyonlaflan asit veya bazlar için zay›f<br />
asit veya baz terimi kullan›l›rken, kolay çözünen yani karars›z kompleksler için zay›f<br />
kompleks terimi kullan›lmaktad›r. Sonuç olarak komplekslerde, asit ve bazlar›n<br />
tersine bozunma de¤il oluflma veya dayan›kl›l›k önemlidir. Örne¤in;<br />
Ag + + 2CN –<br />
⇌<br />
kompleksinin oluflum sabiti;<br />
⎡ ⎤<br />
⎢ ⎥<br />
Kol = ⎣ ⎦<br />
⎡ ⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎣ ⎦<br />
⎡<br />
−<br />
Ag( CN)<br />
2<br />
+ −<br />
Ag<br />
⎤<br />
⎢CN<br />
⎥<br />
⎣ ⎦<br />
Ag( CN)<br />
−<br />
2<br />
2<br />
fleklinde ifade edilir ve bu sabitin say›sal de¤eri 1 × 10 21 ’dir. Bu say›sal de¤er, oluflan<br />
kompleksin oldukça dayan›kl› bir kompleks oldu¤unu gösterir.
KOMPLEKS OLUfiUM T‹TRASYONLARI<br />
Birçok metal iyonu, kompleks veren reaktiflerle titre edilerek tayin edilebilir. Titre<br />
edilecek çözelti belli bir pH’a tamponlan›r ve içine bir belirteç (indikatör) eklendikten<br />
sonra ayarl› komplekslefltirici reaktif ile titre edilir. Bu tür titrasyonlar gravimetrik<br />
analize oranla daha az zaman al›r ve daha duyarl›d›r.<br />
Kompleks oluflum titrasyonlar›nda reaktif seçerken, oluflacak kompleksin dayan›kl›l›k<br />
yani oluflum sabitinin yüksek olmas›na, tepkimenin stokiyometrik olmas›na<br />
ve dönüm noktas›n› gözleyebilmek için iyon derifliminde ani bir de¤iflimin olmas›na<br />
dikkat edilmelidir. Kompleks oluflum titrasyonlar›nda kullan›lan en önemli<br />
reaktif yani komplekslefltirici, EDTA (etilendiamin tetraasetikasit)’d›r. EDTA ile<br />
ço¤u metal katyonunun tayini yap›labilir. EDTA’n›n kimyasal formülü fiekil 7.2’de<br />
gösterilmektedir.<br />
Kompleks oluflumu titrasyonlar›nda tek diflli ligandlar neden tercih SIRA edilmezler? S‹ZDE<br />
EDTA, dört de¤erlikli bir ligand ve ayn› zamanda bir asit olup k›saca H4Y fleklinde<br />
gösterilir. EDTA ortam›n pH’s›na ba¤l› olarak, karboksil grubuna DÜfiÜNEL‹Mba¤l›<br />
uçlardaki<br />
dört protonunu kaybederek farkl› flekillerde iyonlafl›r.<br />
H4Y + H2O H3O + + H3Y –<br />
⇌<br />
H3Y – + H2O H3O + + H2Y2– ⇌<br />
H2Y2– + H2O H3O + HY3– ⇌<br />
HY3– + H2O H3O + Y4– ⇌<br />
7. Ünite - Kompleks Oluflum Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
⎡<br />
HO<br />
⎤<br />
⎢ 3 ⎥ HY 3<br />
K1<br />
= ⎣ ⎦ 66 10<br />
H4Y ⎡ + −⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎣ ⎦ = ×<br />
⎡ ⎤ K ‹ T, A P<br />
⎣⎢ ⎦⎥<br />
Yukar›daki dengelere göre EDTA’n›n H 4 Y, H 3 Y – , H 2 Y 2– , HY 3– ve Y 4– olmak üzere<br />
befl farkl› flekli vard›r. Bunlar›n çözeltide hangi oranda bulundu¤u ortam›n<br />
pH’s›na ba¤l›d›r. Genellikle pH=3-6 aras›nda ortamda en fazla bulunan tür H 2 Y 2–<br />
iyonu, pH=6-10 aras›nda çözeltide en fazla bulunan tür HY 3– iyonudur. pH>10<br />
oldu¤unda ise ortamda en fazla bulunan tür Y 4– iyonudur. Gerek asidin kendisi<br />
K<br />
K<br />
K<br />
2<br />
2<br />
2<br />
⎡<br />
HO<br />
⎤ 2<br />
⎢ 3 ⎥ HY 2<br />
= ⎣ ⎦<br />
18 10<br />
HY 3<br />
⎡ + −⎤<br />
⎢ TELEV‹ZYON ⎥<br />
⎣ ⎦ = , ×<br />
⎡ −⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎣ ⎦<br />
⎡<br />
HO<br />
⎤<br />
⎢ 3 ⎥ HY<br />
= ⎣ ⎦<br />
2<br />
H2Y ⎡<br />
⎢<br />
⎣<br />
⎡ −⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎣ ⎦<br />
⎡<br />
HO<br />
⎤<br />
⎢ 3 ⎥ Y<br />
= ⎣ ⎦<br />
3<br />
HY<br />
⎡<br />
⎢<br />
⎣<br />
⎡ −⎤<br />
⎢ ⎥<br />
⎣ ⎦<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
+ 3−⎤<br />
⎥<br />
−7<br />
+ 4−<br />
SORU<br />
⎦ = 63 , × 10<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦ = 52 , × 10<br />
−3<br />
−3<br />
−11<br />
SORU<br />
fiekil 7.2<br />
125<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
EDTA<br />
D‹KKAT<br />
(etilendiamin D‹KKAT<br />
tetraasetikasit)’n›n<br />
SIRA S‹ZDE<br />
kimyasal formülü.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
1<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
126<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
TELEV‹ZYON<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
yani EDTA, gerekse tuzlar› saf olarak elde edilebildi¤i, mol kütleleri büyük oldu-<br />
¤u ve kararl› olduklar› için birincil (primer) standart madde olarak kullan›l›rlar.<br />
Yaln›z asidin kendisinin sudaki çözünürlü¤ü oldukça az oldu¤undan, onun yerine<br />
suda ondan daha çok çözünen disodyum tuzu (Na 2 H 2 Y×2H 2 O) kullan›l›r.<br />
EDTA ile yap›lan titrasyonlarda pH’n›n sabit tutulmas› için, tampon çözelti kullan›lmas›<br />
zorunludur. EDTA’n›n metal iyonlar› ile oluflturdu¤u kompleks, afla¤›daki<br />
tepkimelerden de anlafl›laca¤› gibi ortam pH’s›na göre de¤iflir.<br />
Asidik ortamda:<br />
2,7 < pH < 6 ise; Mn+ + H2Y2– MY (n–4) + 2H +<br />
⇌<br />
Nötral/zay›f bazik ortamda:<br />
6 < pH < 10 ise; Mn+ + HY3– MY (n– 4) + H +<br />
⇌<br />
Bazik ortamda:<br />
pH>10 ise; Mn+ + Y4– ⇌ MY (n– 4)<br />
Yukar›daki tepkimelerde görüldü¤ü gibi EDTA titrasyonu ile çok say›da metal<br />
iyonu tayin edilebilir. Bununla birlikte EDTA’n›n çok seçici bir ligand olmamas›,<br />
fazla·say›da metal iyonlar› içeren çözeltilerle çal›fl›lmas›n› engeller. Örne¤in; kompleks<br />
oluflum sabitleri (K ol ); Fe 3+ için 1,3 × 10 25 , Cu 2+ için 6,3 × l0 18 , Ca 2+ için 5,0 ×<br />
l0 10 ve Mg 2+ için 4,9 × l0 8 ’dir.<br />
EDTA’n›n iki de¤erlikli katyonlarla oluflturdu¤u kompleksin yap›s› fiekil 7.3’de<br />
verilmifltir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
fiekil 7.3<br />
EDTA’n›n iki<br />
de¤erlikli DÜfiÜNEL‹M<br />
katyonlarla<br />
oluflturdu¤u<br />
kompleksin SORU yap›s›.<br />
TELEV‹ZYON<br />
EDTA kompleksleri SIRA S‹ZDE neden oldukça kararl›d›r?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
‹NTERNET Kompleks ‹NTERNET<br />
DÜfiÜNEL‹M oluflum titrasyonlar› ile ilgili olarak “http://kimyaokulu.blogs-<br />
SORU<br />
pot.com/2009/05/komplekslesme-titrasyonlar.html” ve “http://www. kimyaevi.org/dokgoster.asp?dosya=110020170”<br />
SORU internet adreslerinden de yararlanabilirsiniz.<br />
D‹KKAT<br />
2<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE
7. Ünite - Kompleks Oluflum Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
EDTA ile Kompleks Oluflum Titrasyonlar›nda Eflde¤erlik<br />
Noktas› ve Kullan›lan Belirteçler<br />
EDTA ve benzeri flelat oluflum tepkimelerinde, kompleks oluflum titrasyonunun eflde¤erlik<br />
noktas›n› belirlemek için metal-iyon belirteçleri (indikatörleri) kullan›l›r.<br />
Bu belirteçler asl›nda organik boyarmaddelerdir ve metal iyonlar› ile renkli flelatlar<br />
olufltururlar. Bununla birlikte oluflan kompleksin dayan›kl›l›¤›, metalin ligandla<br />
yapt›¤› kompleksin dayan›kl›l›¤›ndan daha zay›ft›r. Bundan dolay› titrasyon s›ras›nda<br />
metal-belirteç kompleksi bozunur ve metal-EDTA kompleksi oluflur. Titrasyon<br />
sonunda metal-belirteç kompleksinin renginin kaybolmas› dönüm noktas›n› belirler.<br />
Oluflan bu kompleksler, 10 –6 veya 10 –7 M deriflimde dahi gözle fark edilebilir<br />
renge sahiptir. Bunlardan en çok kullan›lan› Eriokrom siyah› T belirtecidir.<br />
Eriokrom siyah› T belirteci (fiekil<br />
7.4) üç de¤erli bir asit olup (H 3 In) fleklinde<br />
gösterilir. Bu belirteç yap›s›nda<br />
bulunan H + iyonlar›ndan ilkini kolayl›kla,<br />
ikincisi (pK 2 =6,3) ve üçüncüsünü<br />
(pK 3 =11,55) ise ilkine göre daha<br />
zor verir. Belirteç, ayn› asit-baz belirteçleri<br />
gibi pH’ya ba¤l› olarak renk de-<br />
¤ifltirir. Belirtecin iyonlaflmam›fl hali<br />
H 3 In renksiz iken, H 2 In – k›rm›z› (asidik),<br />
HIn 2– mavi (bazik), In 3– (kuvvetli<br />
bazik) hali ise portakal rengindedir. Çözeltide hangi türün bulunaca¤› ortam›n<br />
pH’s›na ba¤l›d›r. Örne¤in; pH=2,0-5,0 aras›nda iken çözeltide H 2 In – , pH=7,0-10,5<br />
aras›nda iken ise HIn 2– bask›nd›r.<br />
Eriokrom siyah› T belirtecinin iyonlaflmam›fl hali (H3In) renksiz iken, H2In – k›rm›z›,<br />
HIn2– mavi ve In3– SIRA S‹ZDE<br />
halinin ise portakal renginde olmas›ndan yararlanarak belirtecin dört<br />
halinin asitli¤i-bazl›¤› hakk›nda ne söylenebilir?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Eriokrom siyah› T belirteci, metal iyonlar› ile k›rm›z› renkli flelatlar oluflturur,<br />
ancak ortamda pH>7 ise belirtecin kendi rengi mavidir. SORU<br />
Titrasyon bafllang›c›nda: M 2+ + HIn 2– " MIn – + H +<br />
(pH>7 ise) Mavi K›rm›z›<br />
Titrasyon sonucunda: MIn – + HY 3– " HIn 2– + MY 2–<br />
K›rm›z› Mavi<br />
Bir belirtecin EDTA titrasyonlar›nda kullan›labilmesi için, metal-belirteç kompleks<br />
oluflum denge sabitinin, ayn› metalin metal-EDTA kompleks oluflum denge<br />
sabitinden en az on kat daha küçük olmas› gerekir. Aksi halde dönüm noktas›ndaki<br />
renk de¤iflimi çok yavafl olur (Örne¤in; Ca2+ ile oldu¤u gibi) veya hiç olmaz.<br />
EDTA ile kompleks oluflturmada Mg2+ en ideal katyondur. Örne¤in; pH=l0’a tamponlanm›fl<br />
çözeltide Mg2+ ’nin EDTA ile titrasyonuna ait tepkimeler afla¤›daki gibidir:<br />
Eriokrom siyah› T belirteci eklenince MgIn – K ‹ T A P<br />
’den dolay› çözeltinin rengi k›rm›z›d›r.<br />
Eflde¤erlik noktas›nda ise çözeltide mavi renk oluflur. TELEV‹ZYON<br />
Mg 2+ + HY 3– " MgY 2– + H +<br />
Çözelti Titrant<br />
Eflde¤erlik noktas›nda: MgIn – + HY 3– "MgY 2– + HIn 2–<br />
K›rm›z› Mavi<br />
D‹KKAT<br />
fiekil 7.4<br />
Eriokrom siyah› T<br />
belirtecinin<br />
kimyasal yap›s›.<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
127<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
3<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
128<br />
fiekil 7.5<br />
0,01 M EDTA ile<br />
yap›lan titrasyonda<br />
belirtecin renk<br />
de¤iflimi.<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Kompleks oluflumu gerçekleflirse veya ortam asidik ise çözeltinin rengi k›rm›z›d›r.<br />
Kompleks oluflmam›flsa ve ortam bazik ise bu durumda gözlenen renk mavidir.<br />
fiekil 7.5 (a)’da titrasyona bafllamadan önceki belirtecin rengi görülmektedir. fiekil<br />
7.5 (b), (c) ve (d)’deki renkler dönüm noktas›ndaki renklerdir ve titrasyon iflleminde<br />
0,01 M EDTA kullan›lm›flt›r. fiekil 7.5 (b), (c) ve (d) aras›nda sadece birer damla<br />
çözelti fark› vard›r. Her bir damla çözelti eklendikten sonra erlenler kar›flt›r›lm›flt›r.<br />
Sonuçta renk dönüflümü k›rm›z›dan maviye do¤ru gerçekleflmifltir.<br />
(a) (b) (c) (d)<br />
KOMPLEKS OLUfiUM T‹TRASYONLARININ<br />
UYGULAMALARI<br />
Komplekslefltirme yöntemi ile birçok analiz gerçeklefltirilebilir ve ço¤u analizde de<br />
titrant olarak EDTA kullan›l›r. EDTA ile yayg›n olarak gerçeklefltirilen volumetrik<br />
analizler; do¤rudan titrasyon, dolayl› titrasyon, geri titrasyon, yer de¤ifltirme titrasyonu,<br />
alkalimetrik titrasyon ve sularda sertlik tayini fleklinde s›n›fland›r›labilir.<br />
Afla¤›da bu yöntemlere k›saca de¤inilmifltir.<br />
Do¤rudan Titrasyon<br />
EDTA kullan›larak yaklafl›k 25 tane metal iyonunun titrasyonu, metal-iyon belirteci<br />
olan ve yukar›da de¤inilen Eriokrom siyah› T belirteci eflli¤inde gerçeklefltirilmektedir.<br />
Dolayl› Titrasyon<br />
Ag, Au ve Pd gibi baz› metal katyonlar› EDTA ile do¤rudan titre edilemezler, dolay›s›yla<br />
bu tür metaller dolayl› titrasyon yöntemi ile titre edilirler. Örne¤in; Ag +<br />
iyonu;<br />
+ 2Ag + + Ni2+ 2Ag( CN)<br />
2<br />
−<br />
2−<br />
Ni( CN)<br />
4 ⇌<br />
tepkimesine göre a盤a ç›kan nikelin ayarl› EDTA çözeltisi ile titre edilmesiyle dolayl›<br />
olarak analiz edilebilir.<br />
Geri Titrasyon<br />
Do¤rudan titrasyon uygulanamad›¤›nda geri titrasyon yöntemi tercih edilir. Yöntem;<br />
EDTA ile çok kararl› kompleks oluflturan katyonlar›n (Th 4+ , V 3+ , Fe 3+ ve Hg 2+<br />
gibi) veya metal-iyon belirtecinin baflar›s›z oldu¤u katyonlar›n (Ca 2+ gibi) titrasyonunda<br />
s›kl›kla kullan›l›r. Çözeltiye, hacmi belli fazla miktarda EDTA eklenerek aran›lan<br />
metalin tamam› kompleks haline getirilir. Eklenen EDTA’n›n fazlas› ise standart<br />
Mg 2+ çözeltisi ile geri titre edilir. Bu yöntemin uygulanabilmesi için metal-<br />
EDTA kompleksinin magnezyum-EDTA kompleksinden daha dayan›kl› olmas› gerekir.<br />
Metal-EDTA kompleksi daha dayan›kl› de¤ilse, geri titrasyon s›ras›nda metal
kompleksi bozunur. Eriokrom siyah› T belirteci çözeltiye son aflamada eklenir. Geri<br />
titrasyon yöntemi, özellikle baz› anyonlar›n katyonlarla az çözünür çökelekler<br />
oluflturdu¤u örneklere de s›kça uygulan›r. EDTA’n›n fazlas› olas› anyon etkilerini<br />
yok ederek çökmeyi önler.<br />
Yer De¤ifltirme Titrasyonu<br />
Yer de¤ifltirme titrasyonlar›nda, çözelti ortam›na Mg 2+ -EDTA kompleks çözeltisinden<br />
birkaç damla eklenir. Çözeltideki metal iyonu-EDTA ile daha kararl› kompleks<br />
oluflturuyorsa Mg 2+ ile yer de¤ifltirir.<br />
MgY 2– + M 2+ → MY 2– + Mg 2+<br />
A盤a ç›kan Mg 2+ , çözeltideki M 2+ ile eflde¤erdir ve Eriokrom siyah› T belirteci ile<br />
çok kararl› bir kompleks oluflturur. Standart EDTA ile titrasyonda öncelikle ortamdaki<br />
metal iyonu tüketilir. Eflde¤erlik noktas›nda, ortamda metal iyonu kalmay›nca,<br />
belirtece ba¤l› Mg 2+ , EDTA ile kompleks oluflturur. Belirtecin rengi, k›rm›z›dan<br />
maviye döner. Bu yöntem özellikle uygun bir belirtecin bulunamad›¤› durumlarda<br />
kullan›l›r.<br />
Alkalimetrik Titrasyon<br />
Metal iyonu içeren nötral çözeltiye afl›r› miktarda disodyum EDTA (Na 2 H 2 Y) çözeltisi<br />
eklenir ve afla¤›da verilen tepkime gere¤ince stokiyometrik oranda a盤a ç›kan<br />
hidronyum iyonlar›n›n deriflimi, ayarl› bir baz çözeltisi ile titre edilerek bulunur.<br />
Titrasyonda standart bir baz ve asit-baz belirteci kullan›l›r. Bu yöntem, özellikle<br />
çok say›da metal iyonu içeren örnek çözeltilerindeki toplam katyon deriflimini bulmak<br />
için uygulan›r.<br />
M 2+ + H 2 Y 2– → MY 2– + 2H +<br />
Sularda Sertlik Tayini<br />
Sularda kalsiyum ve magnezyum iyonlar›n›n neden oldu¤u sertlik EDTA ile tayin<br />
edilebilir. Suyun sabunu tüketebilme yetene¤ine sertlik denir. Do¤al kaynaklardaki<br />
su, birtak›m kimyasal tepkimeler sonucu asidik özellik kazan›r ve bu su örnekleri<br />
magnezyum ve kalsiyum tuzlar›ndan oluflan kayalarla etkileflince onlar›n içindeki<br />
tuzlar› çözerler. ‹çinde magnezyum ve kalsiyum iyonlar› bulunduran sulara<br />
sert su denir. Sert sudaki magnezyum ve kalsiyum iyonlar› potasyum, sodyum gibi<br />
iyonlarla yer de¤ifltirirler ve su yumuflar. Kalsiyum ve magnezyum bikarbonatlar›n›n<br />
neden oldu¤u sertli¤e geçici sertlik denir. Geçici sertlik, kaynatmayla afla¤›daki<br />
tepkime gere¤i giderilebilir.<br />
Ca(HCO 3 ) 2 → CaCO 3 + CO 2 + H 2 O<br />
7. Ünite - Kompleks Oluflum Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Kalsiyum ve magnezyum klorür, sülfat, fosfat veya silikat tuzlar›ndan oluflan<br />
sertli¤e ise kal›c› sertlik ad› verilir ve kaynatma ile giderilemez. Kal›c› ve geçici<br />
sertli¤in toplam›na toplam sertlik denir.<br />
Yayg›n olarak kullan›lan üç sertlik birimi vard›r.<br />
• Alman Sertlik Birimi: 100 mL su içindeki 1 mg CaO’e eflde¤er kalsiyum<br />
iyonlar›n›n miktar›d›r.<br />
• Frans›z Sertlik Birimi: 100 mL su içindeki 1 mg CaCO 3 ’a eflde¤er kalsiyum<br />
iyonlar›n›n miktar›d›r.<br />
• ‹ngiliz Sertlik Birimi: 70 mL su içindeki 1 mg CaCO 3 ’a eflde¤er kalsiyum<br />
iyonlar›n›n miktar›d›r.<br />
129<br />
Sertlik: Suyun sabunu<br />
tüketebilme yetene¤i olarak<br />
tan›mlanabilir.<br />
Sert su: ‹çinde magnezyum<br />
ve kalsiyum iyonlar›<br />
bulunduran sulara denir.<br />
Alman, Frans›z ve ‹ngiliz<br />
olmak üzere üç sertlik birimi<br />
vard›r.
130<br />
Çizelge 7.1<br />
Sular›n sertlik<br />
derecelerine göre<br />
s›n›fland›r›lmas›<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Bu üç sertlik birimi afla¤›daki gibi birbirine dönüfltürülebilir.<br />
1 Alman Sertlik Birimi = 1,25 ‹ngiliz Sertlik Birimi = 1,79 Frans›z Sertlik Birimi<br />
Ülkemizde ço¤unlukla Frans›z Sertlik Birimi kullan›lmaktad›r. Sular sertlik derecelerine<br />
göre Çizelge 7.1’deki gibi s›n›fland›rabilir.<br />
S›n›f› Frans›z sertli¤ine göre CaCO 3 deriflimine göre (mg L –1 )<br />
Çok yumuflak 0-7,5 ° F 0-75<br />
Yumuflak 7,5-15,0 ° F 75-150<br />
Sert 15,0-30,0 ° F 150-300<br />
Çok sert 30,0-55,0 ° F 300-550<br />
Bir su örne¤inin SIRA sertlik S‹ZDE derecesinin Frans›z sertlik s›n›flamas›na göre 45 °F olmas› nas›l<br />
yorumlanabilir?<br />
EDTA, kalsiyum iyonlar› ile CaY2– ve magnezyum iyonlar› ile MgY2– komplekslerini<br />
oluflturur. Bu komplekslerin oluflumu afla¤›daki tepkimelerle gösterilebilir.<br />
Ca2+ + H2Y2– CaY2– + 2H +<br />
Mg2+ + H2Y2– MgY2– + 2H +<br />
Bunlardan ilki ikincisinden daha kararl› oldu¤undan, önce Ca2+ tamamen<br />
kompleksleflir. EDTA’n›n fazlas›yla Mg2+ kompleksleflir. Titrasyonda dönüm noktas›<br />
Mg2+ iyonlar›n›n tamamen kompleksleflti¤i noktad›r. Magnezyum iyonunun<br />
Eriokrom siyah› T ile renkli bir kompleks verdi¤i ve bu kompleksin MgY2– DÜfiÜNEL‹M<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
SORU<br />
⇌<br />
⇌<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
’den<br />
daha az kararl› oldu¤u görülmüfltür. ‹çinde magnezyum iyonu ve belirteç bulunan<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
çözeltiye EDTA eklendi¤inde;<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
4<br />
MgIn – + H2Y2– MgY2– + HIn – + H +<br />
⇌<br />
K›rm›z› K ‹ T A P Renksiz Mavi<br />
tepkimesi gere¤i k›rm›z›dan maviye do¤ru bir renk dönüflümü olur, yani EDTA ile<br />
kalsiyum iyonu tayininde ortamda mutlaka magnezyum iyonlar› da bulunmal›d›r.<br />
TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
E¤er kalsiyum örne¤i önceden magnezyum iyonlar›n› içermiyorsa haz›rlanan EDTA<br />
çözeltisine litrede 12 gram olacak flekilde magnezyum klorür eklenir.<br />
‹çinde kalsiyum iyonu, belirteç ve magnezyum iyonlar› bulunan çözeltiye EDTA<br />
‹NTERNET eklendi¤inde ‹NTERNET önce;<br />
MgY2– + Ca2+ CaY2– + Mg2+ ⇌<br />
tepkimesine göre Mg 2+ iyonlar› a盤a ç›kar. Bu iyonlar belirteç ile afla¤›daki gibi<br />
tepkimeye girer.<br />
Mg2+ + HIn2– MgIn – + H +<br />
⇌<br />
Renk de¤iflimi bütün kalsiyum iyonlar› komplekslefltikten sonra gözlenir.<br />
SU SERTL‹⁄‹ VE TOPLAM KALS‹YUM VE MAGNEZYUM<br />
M‹KTARLARININ TAY‹N‹<br />
“Su Sertli¤i ve Toplam Kalsiyum ve Magnezyum Miktarlar›n›n Tayini” deneyinde,<br />
içinde Ca 2+ ve Mg 2+ iyonlar› bulunan sert su, ayarl› EDTA çözeltisi ile Eriokrom
siyah› T belirteci varl›¤›nda eflde¤erlik noktas›nda mavi renk olufluncaya kadar titre<br />
edilip, sudaki sertlik ppm CaCO 3 cinsinden hesaplanacakt›r.<br />
Deneyin Yap›l›fl›<br />
“Su Sertli¤i ve Toplam Kalsiyum ve Magnezyum Miktarlar›n›n Tayini” deneyinde,<br />
önce titrant olarak kullan›lacak olan standart 0,01 M EDTA çözeltisi, titrasyonun<br />
dönüm noktas›n› gözlemlemek için kullan›lacak olan Eriokrom siyah› T belirteci<br />
çözeltisi ve NH 3 /NH 4 Cl tampon çözeltisi haz›rlanacak ve sonra titrasyon ifllemi<br />
gerçeklefltirilecektir.<br />
Standart 0,0l M EDTA Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
Analitik safl›ktaki disodyum dihidrojen etilendiamin tetraasetat (Na 2 H 2 C 10 H 12 O 8 N 2<br />
×2H 2 O) tuzu k›saca Na 2 H 2 Y×2H 2 O fleklinde gösterilir. Tuzun mol kütlesi 372,25<br />
g mol –1 ’dir. Tuz, yüzey neminin uçurulmas› için 80°C’de kurutulur, so¤utulur ve so-<br />
¤utulan tuzdan 3,7225 g çok hassas bir flekilde tart›larak litrelik balon jojeye aktar›l›r.<br />
Önce balon jojeye bir miktar su konulur ve kat› halde olan tuz iyice çözülür. Sonra<br />
iflaret çizgisine kadar saf su ile tamamlan›r. Haz›rlanan EDTA çözeltisi primer standart<br />
çözelti olarak kullan›labilir, dolay›s›yla ayarlama ifllemi gerektirmez.<br />
250,0 mL 0,0147 M EDTA çözeltisini haz›rlamak için kaç g Na2H2Y × SIRA 2H S‹ZDE<br />
2O tart›lmal›d›r?<br />
Erikrom Siyah›-T Belirteç Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Yaklafl›k 0,2 g kat› boyarmadde tart›larak, 15 mL trietanol amin ve 5 mL susuz etanol<br />
kar›fl›m›nda çözülür. Haz›rlanan belirteç çözeltisi yaklafl›k 1 ay kullan›labilir.<br />
SORU<br />
Çözelti içerisine az miktarda sodyum borat veya % 2’lik NH4Cl ve % 2’lik NH4OH çözeltisi eklenerek uzun süre saklanabilir. Bu yöntemle haz›rlanan belirteç çözeltisi<br />
so¤ukta saklan›r.<br />
Haz›rlanan belirteç çözeltisi neden so¤ukta saklan›r?<br />
7. Ünite - Kompleks Oluflum Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
D‹KKAT<br />
Tampon Çözeltinin (pH=10) Haz›rlanmas›<br />
Titrasyon ortam›n›n pH’s›n›n yaklafl›k 10 dolay›nda olmas› gerekir ve bunu sa¤lamak<br />
için, 142 mL deriflik NH3 çözeltisine (özgül kütlesi 0,88-0,90 g cm –3 DÜfiÜNEL‹M<br />
) 17,5 g<br />
NH4Cl eklenir ve saf su ile 250 mL’ye tamamlanarak tampon çözelti SORU haz›rlanm›fl<br />
olur.<br />
K ‹ T A P<br />
Sertlik Tayini<br />
Suyun toplam sertli¤i, genellikle suda çözünmüfl olarak bulunan TELEV‹ZYON kalsiyum ve magnezyum<br />
tuzlar›ndan ileri gelir. Ayr› ayr› kalsiyum ve magnezyum miktarlar› tayin<br />
edilebilirse de, tek bir titrasyonla her iki katyonun toplam deriflimi bulunabilir ve<br />
sonuçlar CaCO3 eflde¤eri olarak ifade edilebilir.<br />
Analiz edilecek su örne¤i bir erlene al›n›r ve 20 mL deiyonize su ile seyreltilip,<br />
sonra üzerine 2 mL tampon çözelti (pH=10) ve 3-4 damla Eriokrom siyah› T<br />
belirteci eklenir. Daha önceden haz›rlanm›fl olan standart 0,01 K ‹ M T EDTA A P çözeltisi<br />
ile k›rm›z›dan maviye bir renk de¤iflimi izleninceye kadar su örne¤i titre edilir<br />
(fiekil 7.6). Harcanan titrant hacmi not edilir ve toplam sertlik, litre suda miligram<br />
(ppm) CaCO3 cinsinden afla¤›daki gibi hesaplan›r.<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
131<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
D‹KKAT<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
‹NTERNET AMAÇLARIMIZ<br />
‹NTERNET<br />
TELEV‹ZYON<br />
5<br />
6<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
132<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
7<br />
8<br />
SORU<br />
DÜfiÜNEL‹M fiekil 7.6<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
MEDTA × VEDTA × Mol kütlesiCaCO3<br />
Toplam sertlik =<br />
×1000<br />
Su örrneği<br />
( mL)<br />
Çözeltide bulunan Cu 2+ , Zn 2+ ve Mn 2+ iyonlar› bu yöntemle sertlik tayinini<br />
bozar. Bak›r ve çinko iyonlar›, çözeltiye % 1,52’lik Na 2 S çözeltisinden eklenip çöken<br />
sülfürlerin süzülmesiyle, Mn 2+ ise çözeltiye % 1’lik hidroksilamin hidroklorürün<br />
az miktarda eklenmesiyle önlenebilir.<br />
Su sertli¤inin tayininde titrasyon ortam›nda Mg2+ SIRA S‹ZDE<br />
katyonunun olmad›¤› nas›l anlafl›l›r?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
50,00 mL su SIRA örne¤i S‹ZDE 0,0100 M EDTA’n›n 5,800 mL’si ile titre edildi¤ine göre suyun sertli-<br />
¤ini ppm CaCO3 olarak hesaplay›n›z.<br />
SORU<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
EDTA D‹KKAT ile kompleks<br />
D‹KKAT<br />
oluflum SORUtitrasyonu<br />
SORU<br />
ile suda sertlik<br />
SIRA tayini S‹ZDE deneyinin<br />
SIRA S‹ZDE<br />
basamaklar›. D‹KKAT (a)<br />
D‹KKAT<br />
Titrasyon<br />
AMAÇLARIMIZ bafllamadan önce<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
SIRA analit S‹ZDE ve belirtecin SIRA S‹ZDE<br />
konulaca¤› erlen,<br />
(b) Analit eklenmifl<br />
K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
AMAÇLARIMIZ erlene belirteç<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
konulmas›, <br />
(c)<br />
Belirteç konulunca<br />
(a) (b)<br />
oluflan k›rm›z›<br />
TELEV‹ZYON<br />
K renk, ‹ T A(d) PTitrasyon<br />
TELEV‹ZYON<br />
K ‹ T A P<br />
ifllemine<br />
bafllanmas›, (e)<br />
Titrasyon iflleminin<br />
TELEV‹ZYON ilerlemesi, (f)<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
Titrasyon ifllemi<br />
sonucunda<br />
k›rm›z›dan maviye<br />
renk de¤iflimi.<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
(c) (d)<br />
(e) (f)
EDTA ‹LE P‹R‹NÇTE Ç‹NKO M‹KTAR TAY‹N‹<br />
“EDTA ile Pirinçte Çinko Miktar Tayini” deneyinde, içinde Zn 2+ iyonu bulunan pirinç,<br />
ayarl› EDTA çözeltisi ile Eriokrom siyah› T belirteci varl›¤›nda eflde¤erlik noktas›nda<br />
mavi renk olufluncaya kadar titre edilip, pirinçteki sertlik ppm CaCO 3 cinsinden<br />
hesaplanacakt›r.<br />
Deneyin Yap›l›fl›<br />
“EDTA ile Pirinçte Çinko Miktar Tayini” deneyinde, önce standart 0,02 M EDTA çözeltisi,<br />
titrasyonun dönüm noktas›n› gözlemlemek için Eriokrom siyah› T belirteci<br />
çözeltisi, ayr›ca NH 3 /NH 4 Cl tampon çözeltisi haz›rlanacak ve sonra titrasyon ifllemi<br />
gerçeklefltirilecektir.<br />
Analitik terazide yaklafl›k 0,2-0,5 g kadar pirinç örne¤i tart›l›r ve bir behere aktar›l›r.<br />
Üzerine 10 mL su ve 15 mL deriflik HNO 3 asit eklenerek, hacim dörtte birine<br />
ininceye kadar buharlaflt›r›l›r. Çözelti balon joje içinde 250 mL’ye seyreltilir.<br />
250 mL’lik balon jojeden 5,0 mL örnek çözeltisi dikkatle ölçülerek al›n›r ve bir<br />
erlene aktar›l›r. Çökelek olufluncaya kadar damla damla seyreltik NH 3 çözeltisi eklenir<br />
ve eklenen bu hacmin daha fazlas› ortama kat›l›r. Çok afl›r› miktarda NH 3 eklenmesi<br />
ise hataya neden olur. Çözeltinin mavi rengi kayboluncaya kadar %20’lik<br />
KCN eklenir ve 100 mL’ye seyreltilir. 2 mL %10’luk formaldehit ve 3-4 damla Eriokrom<br />
siyah› T belirteci eklenir. Renk k›rm›z› olmal›d›r, de¤ilse biraz daha formaldehit<br />
eklenir. Bundan sonra 0,02 M EDTA ile kal›c› mavi renk olufluncaya kadar<br />
titre edilir (fiekil 7.6). Harcanan titrant hacmi not edilir ve pirinçteki çinko miktar›<br />
hesaplan›r. Titrasyonun tepkimesi afla¤›daki gibidir.<br />
Zn 2+ + H 2 Y 2– → ZnY 2– + 2H +<br />
7. Ünite - Kompleks Oluflum Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Numunedeki çinko miktar› afla¤›daki flekilde hesaplan›r:<br />
M × V × Mol kütlesi<br />
% Çinko miktarı =<br />
Pirinç örneği ( g)<br />
EDTA EDTA Zn<br />
250<br />
× × 100<br />
5<br />
0,7556 g pirinç örne¤i, çinko yüzdesinin belirlenmesi için gerekli ön ifllemlerden SIRA S‹ZDEsonra,<br />
21,27<br />
mL 0,0200 M EDTA ile titre ediliyor. Buna göre örnekteki çinko yüzdesini (k/k) hesaplay›n›z.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
133<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
9<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
134<br />
Özet<br />
A MAÇ<br />
1<br />
A MAÇ<br />
2<br />
A MAÇ<br />
3<br />
A MAÇ<br />
4<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Kompleks oluflumu ile ilgili terimleri tan›mlamak.<br />
Kompleks oluflumu, iki veya daha fazla say›da<br />
bilefli¤in birleflmesiyle gerçekleflir. Metal iyonlar›<br />
ile kompleks oluflturan maddelere ligand ad› verilir.<br />
Bir metal iyonu birden fazla ligandla birleflebilir.<br />
Komplekste merkez atom ile ligandlar<br />
aras›nda kovalent ba¤ oluflur. Bir komplekste,<br />
metal iyonlar›na ba¤l› ligandlar ilk koordinasyon<br />
küresinde yer al›r. Metal iyonlar›n›n ligandlarla<br />
oluflturdu¤u kompleksler; katyonik, anyonik ve<br />
nötral olabilir. Metal iyonlar› ile ligandlar aras›nda<br />
oluflan ba¤ say›s›na koordinasyon say›s› denir.<br />
Ligandlar; tek diflli (monodentat), iki diflli<br />
(bidentat) ve polidentat olabilirler. Birden fazla<br />
serbest elektron çifti içeren ligandlar metal iyonu<br />
birden fazla ba¤ ile ba¤lanarak flelat komplekslerini<br />
olufltururlar.<br />
Baz› metal iyonlar›n› kompleks oluflum titrasyonu<br />
ile tayin etmek.<br />
Komplekslefltirme yöntemi ile birçok analiz gerçeklefltirilebilir<br />
ve bu analizlerin ço¤unda da reaktif<br />
olarak etilendiamin tetraasetikasit (EDTA)<br />
kullan›lmaktad›r. EDTA ile 25 dolaylar›nda metal<br />
iyonu ortam pH’s›na ba¤l› olarak kolayl›kla tayin<br />
edilebilir. Bunlara birkaç örnek; Fe 3+ iyonu<br />
pH=1’de, Ca 2+ iyonu pH=8’de ve Mg 2+ iyonu<br />
ise pH=10’da EDTA ile baflar›l› bir flekilde tayin<br />
edilebilmektedir.<br />
Kompleks oluflum titrasyonlar›n› s›n›fland›rmak<br />
ve uygulamak.<br />
Kompleks oluflum titrasyonlar›nda en çok tercih<br />
edilen reaktif EDTA’d›r. EDTA ile yap›lan titrasyonlarda<br />
metal-iyon belirteçleri kullan›l›r. Kompleks<br />
oluflum titrasyonlar›; do¤rudan titrasyon, dolayl›<br />
titrasyon, geri titrasyon, yer de¤ifltirme titrasyonu,<br />
alkalimetrik titrasyon ve sularda sertlik<br />
tayini fleklinde s›n›fland›r›l›rlar ve uygulan›rlar.<br />
Sularda sertli¤i tan›mlamak.<br />
Sularda Ca 2+ ve Mg 2+ iyonlar›n›n neden oldu¤u<br />
sertlik EDTA titrasyonu ile tayin edilebilir. Suyun<br />
sabunu tüketebilme yetene¤ine sertlik denir. ‹çinde<br />
Ca 2+ ve Mg 2+ iyonlar› bulunan sulara sert su<br />
denir. Sert sudaki Ca 2+ ve Mg 2+ iyonlar› K + ve<br />
A MAÇ<br />
5<br />
Na + gibi iyonlarla yer de¤ifltirirler ve su yumuflar.<br />
Kalsiyum ve magnezyum bikarbonatlar›n›n neden<br />
oldu¤u sertli¤e geçici sertlik denir. Kalsiyum<br />
ve magnezyum klorür, sülfat, fosfat veya silikat<br />
tuzlar›ndan oluflan sertli¤e ise kal›c› sertlik ad›<br />
verilir. Kal›c› ve geçici sertli¤in her ikisine birden<br />
toplam sertlik ad› verilir.<br />
Sular› sertlik derecelerine göre s›n›fland›rmak ve<br />
sertli¤in nas›l giderilebilece¤ini aç›klamak.<br />
Alman, Frans›z ve ‹ngiliz olmak üzere üç sertlik<br />
birimi vard›r. Ülkemizde yayg›n olarak Frans›z<br />
sertlik birimi kullan›lmaktad›r. Bu birimde su;<br />
çok yumuflaktan - çok serte kadar genifl bir aral›kta<br />
s›n›fland›r›lmaktad›r. ‹çinde Ca 2+ ve Mg 2+<br />
iyonlar› bulunan sert suyun sertli¤inin titrasyon<br />
yöntemi ile giderilebilmesi için, titrant olarak<br />
ayarl› EDTA çözeltisi kullan›l›r. EDTA çözeltisi<br />
ile Eriokrom siyah› T belirteci varl›¤›nda sert su<br />
titre edilir. Titrasyon sonucu büretten okunan titrant<br />
(EDTA) hacminden de sudaki sertlik ppm<br />
CaCO 3 cinsinden hesaplan›r.
Kendimizi S›nayal›m<br />
1. Afla¤›dakilerden terimlerden hangisi kompleks oluflumu<br />
ile ilgili de¤ildir?<br />
a. Ligand<br />
b. ‹ndirgenme<br />
c. fielat<br />
d. Koordinasyon say›s›<br />
e. Koordinasyon küresi<br />
2. Metal iyonlar›n›n ligandlarla oluflturdu¤u komplekslerle<br />
ilgili olarak afla¤›daki ifadelerden hangisi yanl›flt›r?<br />
a. Komplekste merkez metal iyonu ile ligandlar<br />
aras›nda koordine kovalent ba¤lar oluflur.<br />
b. Ba¤lanmada kullan›lan her iki elektron da ligand›n<br />
elektronlar›d›r.<br />
c. Ba¤ oluflumunda; ligand elektron çifti veren, metal<br />
iyonu ise bu elektronlar› alan durumundad›r.<br />
d. Metal iyonlar›n›n ligandlarla oluflturdu¤u kompleksler<br />
katyonik, anyonik ve nötral olabilir.<br />
e. Metal iyonu ile ligand›n birleflmesinden genellikle<br />
bir çökelek oluflur.<br />
3. EDTA ile Ca 2+ ’nin titrasyonunda tampon çözeltinin<br />
pH’s› kaçt›r?<br />
a. 2<br />
b. 4<br />
c. 7<br />
d. 10<br />
e. 12<br />
4. Metal-iyon belirteçleri ile ilgili afla¤›daki ifadelerden<br />
hangisi yanl›flt›r?<br />
a. Metal-iyon belirteçleri titrasyonlarda ayn› zamanda<br />
titrant olarak kullan›l›rlar.<br />
b. Metal-iyon belirteçleri metal iyonlar› ile k›rm›z›<br />
renkli flelatlar oluflturur.<br />
c. Bir metal-iyon belirteçleri olan Eriokrom siyah›<br />
T belirteci üç de¤erli bir asittir.<br />
d. Metal ile belirtecin oluflturdu¤u kompleksin dayan›kl›l›¤›<br />
metalin ligandla yapt›¤› kompleksin<br />
dayan›kl›l›¤›ndan daha zay›ft›r.<br />
e. Metal-iyon belirteçleri organik boyarmaddelerdir.<br />
7. Ünite - Kompleks Oluflum Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
135<br />
5. Afla¤›dakilerden hangisi Frans›z sertlik derecesine<br />
göre yumuflak sudur?<br />
a. 0-7,5 ° F<br />
b. 7,5-15,0 ° F<br />
c. 15,0-30,0 ° F<br />
d. 30,0-55 ° F<br />
e. 56-70 ° F<br />
6. Sertlikle ilgili afla¤›daki ifadelerden hangisi yanl›flt›r?<br />
a. ‹çinde magnezyum ve kalsiyum iyonlar› bulunduran<br />
sulara sert su denir.<br />
b. Kalsiyum ve magnezyum bikarbonatlar›n›n neden<br />
oldu¤u sertli¤e geçici sertlik denir.<br />
c. Suyun sabunu tüketebilme yetene¤i sertlik olarak<br />
tan›mlan›r.<br />
d. Kal›c› sertlik kaynatma ile giderilebilir.<br />
e. Kalsiyum ve magnezyum klorür, sülfat, fosfat<br />
veya silikat tuzlar›ndan oluflan sertli¤e ise kal›c›<br />
sertlik ad› verilir.<br />
7. 50,00 mL’lik bir su örne¤i 8,00 × 10 –3 M EDTA ile<br />
içersindeki Ca 2+ iyonlar› deriflimini bulmak için titre<br />
ediliyor. Eflde¤erlik noktas›na ulaflmak için 10,68 mL<br />
EDTA harcand›¤›na göre Ca 2+ iyonu deriflimi afla¤›dakilerden<br />
hangisidir?<br />
a. 1,71 × 10 –3<br />
b. 2,56 × 10 –3<br />
c. 3,41 × 10 –3<br />
d. 4,87 × 10 –3<br />
e. 5,02 × 10 –3<br />
8. 50,00 mL’lik bir su örne¤i 0,01 M EDTA ile titre ediliyor.<br />
Eflde¤erlik noktas›na ulaflmak için 12,25 mL ED-<br />
TA harcand›¤›na göre su örne¤inin sertli¤i ppm CaCO 3<br />
(100,09 g mol –1 ) cinsinden afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. 125<br />
b. 178<br />
c. 245<br />
d. 298<br />
e. 327
136<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
9. Saf kalsiyum karbonattan al›nan 0,2542 g’l›k bir örnek<br />
hidroklorik asitte (HCl) çözülüyor ve çözelti saf su<br />
ile 250,0 mL’ye seyreltiliyor. Bu çözeltiden 50,00 mL’lik<br />
bir k›s›m al›narak 41,12 mL EDTA çözeltisi ile titre edildi¤inde,<br />
EDTA çözeltisinin molaritesi afla¤›dakilerden<br />
hangisidir?<br />
a. 1,13 × 10 –2<br />
b. 1,18 × 10 –2<br />
c. 1,23 × 10 –2<br />
d. 1,58 × 10 –2<br />
e. 2,05 × 10 –3<br />
10. Bir su örne¤inin 100 mL’sindeki magnezyumun<br />
(Mg 2+ ) tayininde 19,20 mL 0,1012 M EDTA çözeltisi<br />
harcand›¤›na göre suyun Mg 2+ (24,31 g mol –1 ) içeri¤i<br />
mg L –1 cinsinden afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. 472<br />
b. 527<br />
c. 582<br />
d. 641<br />
e. 785<br />
“<br />
Yaflam›n ‹çinden<br />
fiehir fiebeke Suyunun Sert veya Yumuflak Olmas›<br />
Kalp Rahats›zl›¤› Nedeniyle Ölümlere Yol Açabilir<br />
mi?<br />
T›p biliminde “flehir flebeke suyunun sert veya yumuflak<br />
olmas› kalp rahats›zl›¤› nedeniyle ölümlere yol açabilir<br />
mi?” konusu uzun y›llard›r tart›fl›lmaktad›r. 1960’l›<br />
y›llarda sert suyun kalp krizine ve dolay›s›yla ölümlere<br />
yol açt›¤› düflünülmekteydi. Bu konuyu tart›flan bilim<br />
insanlar›, daha sonraki y›llarda sudaki sertlik ve toplam<br />
çözünmüfl kat› maddeler gibi iki faktörün üzerinde yo-<br />
¤unlaflm›fllard›r. Ancak araflt›rmalar, bu iki faktörün de<br />
kalp krizinden ölümlere yol açma riskinin çok az oldu-<br />
¤unu göstermifltir. Kalp krizinden veya baflka bir kalp<br />
rahats›zl›¤›ndan ölümün eski y›llarda çok olmas›n›n nedenlerinden<br />
birinin, daha sonraki y›llarda yap›lan araflt›rmalardan<br />
anlafl›ld›¤› gibi kullan›lan su borular›n›n korozyona<br />
u¤ramas›d›r.<br />
Suda sertlik, sudaki Ca 2+ ve Mg 2+ iyonlar›ndan veya<br />
kalsiyum karbonattan kaynaklan›r. Daha fazla CaCO 3 ’›n<br />
anlam› daha sert su, daha az CaCO 3 ’›n anlam› ise daha<br />
yumuflak su demektir. fiehir kullan›m (flebeke) sular›n›n<br />
sert veya yumuflak olmas›n›n kalp hastal›klar› nedeniyle<br />
ölümlere yol aç›p açmad›¤› detayl› olarak Amerika’da<br />
163 büyük flehri kapsayacak flekilde Schroeder<br />
taraf›ndan araflt›r›lm›flt›r. Schroeder’in araflt›rmas›n›n sonuçlar›<br />
son derece ilginçtir. Buna göre, suyun sert veya<br />
yumuflak olmas› tam anlam›yla kalp rahats›zl›¤› sonucu<br />
ölüme yol açmamakta, baflka faktörler de bu ölümlerde<br />
rol oynamaktad›r.<br />
Günümüzdeki çal›flmalar ilginç bir flekilde göstermifltir<br />
ki, sert su içilmesi, yumuflak su içilmesinden daha az<br />
kalp rahats›zl›¤›na neden olmaktad›r. Bununla birlikte içme<br />
suyunda bulunabilecek baz› spesifik elementler çinko,<br />
bak›r, selenyum vb. kalp krizine yol açabilmektedir.<br />
‹ngiltere’de 253 flehirde 1969 y›l›ndan 1973 y›l›na kadar<br />
yap›lan genifl çapl› bir araflt›rmada, kalp rahats›zl›klar›ndan<br />
ölümün, yumuflak su kullan›lan bölgelerde sert su<br />
kullanan bölgelere göre %10-15 daha fazla oldu¤u gözlenmifltir.<br />
Sudaki sertlik için önerilen s›n›r de¤er ise 170<br />
ppm’dir. Bu çal›flmay› destekleyen baflka bir çal›flma ise<br />
Amerika’da yafllar› 25-74 aras›nda de¤iflen 35 farkl› co¤rafik<br />
bölgede gerçeklefltirilmifltir. Bu çal›flmadan elde<br />
edilen sonuçlara göre, kalp çarp›nt›s› ve kalp krizi riskinin<br />
Ca 2+ ve Mg 2+ iyonlar›n› içeren sert su kullan›lan bölgelerde,<br />
yumuflak su kullan›lan bölgelere göre daha az<br />
oldu¤u gözlenmifltir. Wisconsin eyaletinde kendi çiftlik-
lerindeki sert suyu kullanan 1400 çift çiftçi üzerinde yap›lan<br />
bir araflt›rmada da benzer sonuçlar elde edilmifltir.<br />
Bu sonuçlar bize, flehir flebeke suyunun, su sert dahi<br />
olsa içme suyu olarak kullan›lmas›n›n önemli bir kalp<br />
rahats›zl›¤›na yol açmad›¤›n› göstermektedir.<br />
Yukar›daki olay, su sertli¤inin günlük yaflant›m›zda karfl›laflt›¤›m›z<br />
olaylarla ne kadar yak›ndan iliflkili oldu¤unu<br />
göstermesi bak›m›ndan önemlidir.<br />
Kaynaklar:<br />
http://www.mgwater.com/changes.shtml<br />
http://sili.cium.free.fr/water.htm<br />
http://www.freedrinkingwater.com/water_health/health1/1-hard-soft-water-cardio-disease.htm<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›<br />
1. b Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Temel Kavramlar” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
2. e Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Temel Kavramlar” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
3. d Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Kompleks Oluflum Titrasyonlar›”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
4. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Kompleks Oluflum Titrasyonlar›”<br />
konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
5. b Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Kompleks Oluflum Titrasyonlar›n›n<br />
Uygulamalar›” konusunu yeniden<br />
gözden geçiriniz.<br />
6. d Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Su Sertli¤i ve Toplam Kalsiyum<br />
ve Magnezyum Miktarlar›n›n Tayini” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
7. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Su Sertli¤i ve Toplam Kalsiyum<br />
ve Magnezyum Miktarlar›n›n Tayini” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
8. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Su Sertli¤i ve Toplam Kalsiyum<br />
ve Magnezyum Miktarlar›n›n Tayini” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
9. c Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Su Sertli¤i ve Toplam Kalsiyum<br />
ve Magnezyum Miktarlar›n›n Tayini” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
10. a Yan›t›n›z yanl›fl ise, “Su Sertli¤i ve Toplam Kalsiyum<br />
ve Magnezyum Miktarlar›n›n Tayini” konusunu<br />
yeniden gözden geçiriniz.<br />
7. Ünite - Kompleks Oluflum Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
”<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar›<br />
137<br />
S›ra Sizde 1<br />
Kompleks oluflumu titrasyonlar›nda tek diflli ligandlar<br />
tercih edilmezler, çünkü bu tür titrasyonlarda ligand<br />
birkaç basamakl› tepkime ile kompleks oluflturur. Oysa<br />
iki diflli, üç diflli, dört diflli veya alt› diflli ligandlar ile<br />
tepkime tek basamakl›d›r.<br />
S›ra Sizde 2<br />
EDTA, kompleksleri oldukça kararl›d›r. Bu komplekslerin<br />
kararl› olmas›n›n nedeni, metal katyonu ile EDTA<br />
molekülü aras›nda alt› ayr› ba¤›n oluflmas› ve bu ba¤lar›n<br />
flelat (k›skaç) halkalar› oluflturmas›d›r.<br />
S›ra Sizde 3<br />
Belirtecin iyonlaflmam›fl hali H 3 In renksiz iken, H 2 In –<br />
k›rm›z› (asidik), HIn 2– mavi (bazik), In 3– (kuvvetli bazik)<br />
hali ise portakal rengindedir.<br />
S›ra Sizde 4<br />
Bir su örne¤inin sertlik derecesinin Frans›z sertlik s›n›flamas›na<br />
göre 45 ° F olmas›, bu suyun Çizelge 7.1’den<br />
de kolayca anlafl›labilece¤i gibi oldukça sert bir su oldu¤unu<br />
gösterir. Bu sertlikteki bir suyun kullan›mdan<br />
önce yumuflat›lmas› gerekir.<br />
S›ra Sizde 5<br />
gNa<br />
H Y× 2H<br />
O<br />
2 2 2<br />
MEDTA<br />
=<br />
⇒<br />
Mol kütlesi Na H Y× 2H<br />
O × VEDTA<br />
gNa H Y× 2HO= MEDTA × Mol kütlesiNa H Y× 2HO×<br />
VEDTA<br />
2 2 2 2 2 2<br />
mol EDTA mol Na<br />
g<br />
2H2Y× 2H2O<br />
Na H Y× 2H<br />
O = 00147 ,<br />
×<br />
×<br />
2 2 2<br />
L<br />
mol EDTA<br />
372, 25 gNa2H2Y× 2HO<br />
2<br />
1 L<br />
× 250 mL×<br />
mol Na2H2Y× 2H2O<br />
1000 mL<br />
gNa H Y× 2H<br />
O = 1368 , g<br />
2 2 2<br />
2 2 2<br />
S›ra Sizde 6<br />
Haz›rlanan belirteç çözeltisi çabuk bozunmamas› için<br />
so¤ukta saklan›r.
138<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
S›ra Sizde 7<br />
Belirtecin renk de¤iflimi yavafl oluyorsa, ortamda Mg 2+<br />
katyonu olmad›¤› anlafl›l›r. Bu durumda ortama, 1-2 mL<br />
0,l M Mg–EDTA kompleks çözeltisi eklenerek titrasyon<br />
tekrarlan›r.<br />
S›ra Sizde 8<br />
Toplam sertlik ( ppm)<br />
=<br />
MEDTA × VEDTA × Mol kütlesiCaCO<br />
×<br />
Su örneği ( mL)<br />
Toplam sertlik ( ppm)<br />
=<br />
1 mmol CaCO<br />
( 0, 0100× 5, 800)<br />
mmol EDTA×<br />
3 100, 09 mg CaCO<br />
×<br />
3<br />
mmol EDTA mmol CaCO3<br />
× 1000<br />
50 mL<br />
Toplam sertlik ( ppm)<br />
= 116, 1<br />
S›ra Sizde 9<br />
M V Mol kütlesi<br />
% Çinko miktarı EDTA × EDTA ×<br />
=<br />
Zn ×100<br />
Pirinç örneği ( g)<br />
% Çinko miktarı =<br />
2+<br />
2+<br />
1 mmol Zn 0,<br />
06539 gZn<br />
( 21, 27× 0, 0200)<br />
mmol EDTA×<br />
×<br />
mmol EDTA<br />
2+<br />
mmol Zn × 100<br />
0, 7556 g pirinç örneği<br />
% Çinko miktarı = 368 ,<br />
3 1000<br />
Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek<br />
Kaynaklar<br />
Christian, G.D. (1994). Analytical Chemistry (5th ed.).<br />
New York: John Wiley & Sons, Inc.<br />
Dölen, E. (1985). K›sa Kantitatif Analiz Uygulamas›.<br />
‹stanbul: Okan Yay›n Da¤›t›m.<br />
Gülensoy, H. (1984). Kompleksometrinin Esaslar›<br />
ve Kompleksometrik Titrasyonlar. ‹stanbul: Fatih<br />
Yay›nevi Matbaas›.<br />
Gündüz, T. (1990). Kantitatif Analiz Laboratuvar Kitab›<br />
(4. Bask›). Ankara: Bilge Yay›nc›l›k.<br />
Harris, D.C. (1994). Quantitative Chemical Analysis.<br />
Analitik Kimya (Çev. Ed.: G. Somer). Ankara: Gazi<br />
Büro Kitabevi.<br />
Kellner, R., Mermet, J.-M., Otto, M., Valcárcel, M. ve<br />
Widmer, H.M. (2004). Analytical Chemistry-A Modern<br />
Approach to Analytical Science (2nd ed.).<br />
Weinheim: Wiley VCH Verlag GmbH & Co.<br />
Pietrzyk, D.J. ve Frank, C.W. (1979). Analytical Chemistry<br />
(2nd ed.). New York: Academic Press, Inc.<br />
Skoog, D.A., West, D.M. ve Holler, F.J. (1999). Fundamentals<br />
of Analytical Chemistry (7th ed.). Analitik<br />
Kimya Temelleri (Çev. Editörleri: E. K›l›ç ve F.<br />
Köseo¤lu). Ankara: Bilim Yay›nc›l›k.<br />
http://www.gov.calgary.ab.ca/cww/water_quality/water_hardness/,<br />
Eriflim Tarihi: 26/05/2009.<br />
http://homepages.ius.edu/DSPURLOC/c121/week13.htm,<br />
Eriflim Tarihi: 26/05/2009.<br />
http://www.kimyaevi.org/dokgoster.asp?dosya=110020170,<br />
Eriflim Tarihi: 26/05/2009.<br />
http://kimyaokulu.blogspot.com/2009/05/komplekslesme-titrasyonlar.html,<br />
Eriflim Tarihi: 26/05/2009.<br />
http//mccord.cm.utexas.edu/courses/spring2005/<br />
ch455/Spr05455Wk4Lab.pdf,EriflimTarihi:<br />
26/05/2009.<br />
http://standardbase.vapronet.nl/userdata/sbase_beheer/documenten/stappenplannen/Determination_of_hardness_of_water_(Step-By-Step_Plan).pdf,<br />
Eriflim Tarihi: 26/05/2009.
8ANAL‹T‹K K‹MYA LABORATUVARI<br />
Amaçlar›m›z<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;<br />
Yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›n›n hangi kimyasal türlerin kantitatif<br />
tayininde nas›l kullan›labilece¤ini tart›flabilecek;<br />
Permanganat çözeltisi ile tayin deneylerini yapabilecek;<br />
Potasyum dikromat çözeltisi ile tayin deneylerini uygulayabilecek;<br />
‹yot çözeltisi ile tayin deneylerini uygulayabilecek<br />
bilgi ve becerilere sahip olacaks›n›z.<br />
Anahtar Kavramlar<br />
• Yükseltgenme-indirgenme<br />
(redoks) titrasyonu<br />
• Yükseltgenme-indirgenme<br />
belirteci<br />
‹çerik Haritas›<br />
Analitik Kimya<br />
Laboratuvar›<br />
Yükseltgenme -<br />
‹ndirgenme (Redoks)<br />
Titrasyonlar› ve<br />
Laboratuvar<br />
Uygulamalar›<br />
• Manganometri<br />
• ‹yodometri<br />
• ‹yodimetri<br />
• GENEL B‹LG‹LER<br />
• PERMANGANAT ÇÖZELT‹S‹YLE<br />
YAPILAN (MANGANOMETR‹K)<br />
T‹TRASYONLAR<br />
• POTASYUM D‹KROMAT<br />
ÇÖZELT‹S‹ ‹LE YAPILAN<br />
T‹TRASYONLAR<br />
• ‹YOT ‹LE YAPILAN<br />
T‹TRASYONLAR
Yükseltgenme-‹ndirgenme<br />
(Redoks) Titrasyonlar› ve<br />
Laboratuvar Uygulamalar›<br />
GENEL B‹LG‹LER<br />
Yükseltgenme-indirgenme (redoks) titrasyonlar›, titrant›n analiti indirgedi¤i<br />
veya yükseltgedi¤i, yani elektron al›flverifli yoluyla gerçekleflen, titrimetrik tayin<br />
yöntemleridir. Bu tür titrasyonlarda, tepkimeye giren türlerden biri elektron alan<br />
(yükseltgen, yükseltgeyici), di¤eri ise elektron veren (indirgen, indirgeyici) olarak<br />
isimlendirilir. Yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›nda en çok kullan›lan titrantlar;<br />
permanganat (MnO -<br />
4 ), iyodat (IO3- ), dikromat (Cr2O 2-<br />
7 ), bromat (BrO3- ), seryum(IV)<br />
(Ce4+ SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
) ve tiyosülfat (S2O 2-<br />
3 ) çözeltileri gibi yükseltgen reaktiflerdir. ‹ndirgen<br />
reaktiflerin ayarl› çözeltileri daha düflük kararl›l›¤a sahip SIRA olmalar› S‹ZDE nedeniyle<br />
SORU<br />
pek tercih edilmez.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SORU<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Yükseltgenme-indirgenme tepkimesinde; indirgen’in karfl›s›ndaki türü D‹KKAT indirgeyerek (daha<br />
düflük yükseltgenme basama¤›na getirerek) kendisinin yükseltgendi¤ini (daha yüksek<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
D‹KKAT<br />
yükseltgenme basama¤›na ulaflt›¤›n›) unutmay›n›z.<br />
SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Yükseltgen’in karfl›s›ndaki türü yükseltgeyerek (daha yüksek yükseltgenme D‹KKAT basama¤›na<br />
D‹KKAT<br />
getirerek) kendisinin indirgendi¤ini (daha düflük yükseltgenme basama¤›na ulaflt›¤›n›)<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
unutmay›n›z.<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›nda eflde¤erlik noktas›, K ‹ Tpotansiyometrik A P<br />
K ‹ T A P<br />
olarak veya belirteç kullan›larak belirlenebilir. Potansiyometrik olarak yükseltgen-<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
me-indirgenme titrasyon e¤rilerinde ordinatta (Y-ekseninde) elektrot potansiyeli,<br />
absiste (X-ekseninde) eklenen titrant hacmi yer al›r. E¤ride sistemin TELEV‹ZYON potansiyelinin<br />
TELEV‹ZYON<br />
en fazla de¤iflti¤i nokta, eflde¤erlik noktas› olarak bilinir. E¤er K yükseltgenme-indir-<br />
‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
genme tepkimesine ait titrasyon e¤risi çizilmek istenmiyorsa ya da her titrant ilavesinden<br />
sonra potansiyeli ölçecek cihaz yoksa eflde¤erlik noktas›; bu potansiyel-<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
de indirgenen veya yükseltgenen (ve indirgenmifl ve yükseltgenmifl TELEV‹ZYONhallerinin<br />
TELEV‹ZYON<br />
renkleri farkl› olan) bir belirteç yard›m›yla titrasyon yap›larak belirlenebilir. Analitik<br />
kimya laboratuvar›nda yükseltgenme-indirgenme tepkimelerinde belirteç yard›m›yla<br />
titrasyon yap›larak, renk de¤iflimi gözleninceye kadar harcanan titrant hac-<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
mi kullan›larak analit miktar› hesaplan›r.<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Yükseltgenme-indirgenme<br />
(redoks) titrasyonlar›:<br />
Titrant›n analiti indirgedi¤i<br />
veya yükseltgedi¤i, yani<br />
elektron al›flverifli SIRA yoluyla S‹ZDE<br />
gerçekleflen, titrimetrik tayin<br />
yöntemleridir.
142<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Yard›mc› Reaktifler<br />
Yükseltgenme-indirgenme titrasyonunun baflar›s›, titre edilen ortamdaki türlerin tamam›n›n<br />
belli ve tek bir yükseltgenme basama¤›nda olmas›na ba¤l›d›r. Bu nedenle<br />
titrasyona bafllamadan önce analitin bulundu¤u ortama ikinci bir indirgen veya yükseltgen<br />
reaktifin (yard›mc› reaktif) eklenmesi gerekebilir. Yard›mc› reaktif, analit ile<br />
titrant aras›ndaki tepkimeye etki etmemelidir. Yard›mc› reaktif olarak yükseltgen reaktif<br />
kullan›m›, indirgen reaktiflerin daha kolay bozunmalar› nedeniyle, daha yayg›nd›r.<br />
En çok kullan›lan yükseltgen yard›mc› reaktifler: Sodyum bizmutat (NaBiO 3 ),<br />
perklorik asit (HClO 4 ), potasyum peroksidisülfat (K 2 S 2 O 8 ), amonyum peroksidisülfat<br />
[(NH 4 ) 2 S 2 O 8 ], sodyum peroksit (Na 2 O 2 ), hidrojen peroksit (H 2 O 2 ) ve brom (Br 2 )’dur.<br />
Yard›mc› indirgen reaktifler ise metaller ve gaz indirgenlerdir. Bu kitap kapsam›nda<br />
sadece yard›mc› yükseltgen reaktiflerden bahsedilecektir.<br />
Yard›mc› Yükseltgen Reaktifler<br />
Yükseltgenme-‹ndirgenme titrasyonlar›nda en çok kullun›lan yard›mc› yükseltgen<br />
reaktifler afla¤›da k›saca anlat›lm›flt›r.<br />
Sodyum Bizmutat (NaBiO3 )<br />
NaBiO3 , analit çözeltisinde süspansiyon haline getirilerek ve k›sa süre kaynat›larak<br />
yükseltgenme gerçeklefltirilir. Tepkimeye girmeden kalan madde süzülerek ortamdan<br />
uzaklaflt›r›l›r. NaBiO3 ’›n indirgenmesine ait yar›-tepkime afla¤›daki gibi yaz›labilir:<br />
NaBiO3 (k) + 4H + + 2e- BiO + + Na + ↽ ⇀<br />
+ 2H2O Güçlü bir yükseltgen olan sodyum bizmutattaki bizmut(V) (Bi 5+ ), mangan(II)<br />
(Mn 2+ )’yi permanganat iyonuna (MnO 4 - ) yükseltgerken kendisi de bizmut(III)<br />
(Bi 3+ )’e indirgenir.<br />
Potasyum Peroksidisülfat (K 2 S 2 O 8 ) veya Amonyum Peroksidisülfat<br />
[(NH 4 ) 2 S 2 O 8 ]<br />
S2O 2-<br />
8 iyonu afla¤›daki yar›-tepkimeye göre SO42- iyonuna indirgenir:<br />
S2O 2-<br />
8 + 2e- ↽ ⇀<br />
2SO 2-<br />
4<br />
Bu indirgenmenin gerçekleflmesi için ortama az miktarda eklenen gümüfl iyonu<br />
tepkimeyi katalizler. S 2 O 8 2- iyonunun fazlas›, kaynat›larak parçalan›r:<br />
2S 2 O 8 2- + 2H2 O → 4SO 4 2- + O2 (g) + 4H +<br />
Asidik çözeltilerde krom (III) (Cr 3+ )’ü dikromata (Cr 2 O 7 2-), seryum(III) (Ce 3+ )’ü<br />
seryum(IV) (Ce 4+ )’e ve mangan(II) (Mn 2+ )’yi permanganata (MnO 4 - ) yükseltgemekte<br />
kullan›l›r.<br />
Sodyum Peroksit (Na2O2 ) veya Hidrojen Peroksit (H2O2 )<br />
Kat› sodyum peroksit (Na2O2 ) veya seyreltik hidrojen peroksit çözeltisi (H2O2 ) de<br />
yard›mc› yükseltgen olarak kullan›l›r. Asidik çözeltide H2O2 meye göre indirgenir.<br />
afla¤›daki yar›-tepki-<br />
H2O2 + 2H + + 2e- ↽ ⇀<br />
2H2O Yükseltgenme ifllemi tamamland›ktan sonra ortamdaki fazla yükseltgen kaynat›larak<br />
suya dönüfltürülür:<br />
2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 (g)
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Yükseltgenme-‹ndirgenme Titrasyonu Belirteçleri<br />
Yükseltgenme-‹ndirgenme titrasyonu belirteçleri, yükseltgenmifl ve indirgenmifl<br />
hallerinin renkleri de¤iflik olan maddelerdir. Belirteç seçilirken, oluflacak renk<br />
de¤ifliminin titrant ve analit aras›ndaki tepkimenin eflde¤erlik noktas› civar›nda<br />
gözlenmesine ve belirtecin (±0,059/n) potansiyel aral›¤›nda renk de¤iflimini tamamlamas›na<br />
dikkat edilmelidir.<br />
Yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›nda kullan›lan titrant›n bazen kendisi belirteç<br />
olarak davran›r (KMnO 4 gibi titrant belirteçler). Baz› belirteçler ise analit veya<br />
titrant›n yükseltgenme basamaklar›ndan biri ile renkli bileflik oluflturur (niflasta belirteci<br />
gibi). Üçüncü gruptaki belirteçler de indirgenmifl rengi ile yükseltgenmifl rengi<br />
farkl› olan organik bilefliklerdir (metilen mavisi, difenil amin, nitroferroin, difenil<br />
sülfonik asit gibi). fiimdi s›ras›yla bu üç tip belirteci ayr›nt›l› olarak inceleyelim:<br />
Titrant Belirteçler<br />
KMnO 4 gibi rengi fliddetli olan titrantlar›n dönüm noktalar›, herhangi ilave bir belirteç<br />
kullan›lmadan, kendi renkleri yard›m›yla belirlenebilir.<br />
Mor renkli olan deriflik KMnO 4 çözeltisinin rengi çözeltinin seyreltilmesiyle birlikte<br />
pembe renk al›r. Mor renkli KMnO 4 titrant›n›n analite ilavesiyle birlikte rengi,<br />
oluflan Mn 2+ nedeniyle, kaybolur:<br />
MnO 4 - + 8H + + 5e - → Mn 2+ + 4H2 O<br />
Pembe Renksiz<br />
KMnO 4 titrant› eklenmeye devam edilirse eflde¤erlik noktas›na gelindi¤inde<br />
art›k eklenen bir damla KMnO 4 ’›n pembe rengi kaybolmaz ve bu renk 20 s kal›c›<br />
ise dönüm noktas›na ulafl›ld›¤› anlafl›l›r.<br />
Böylece kuvvetli bir yükseltgen olan KMnO 4 ’›n standart çözeltisi hem titrant<br />
hem de belirteç olarak kullan›lm›fl olur.<br />
Analit veya Titrant›n Yükseltgenme Basamaklar›ndan Biri ile Renkli<br />
Bileflik Oluflturan Belirteçler<br />
Ortofenantrolin olarak bilinen oganik bileflikler demir gibi baz› metal iyonlar›yla<br />
kararl› kompleks olufltururlar. Bu tür belirteçlerin de yükseltgenmifl ve indirgenmifl<br />
hallerinin renkleri farkl›d›r. Bu yolla dönüm noktalar› gözlenip, dönüm noktas›na<br />
kadar harcanan titrant hacminden analit miktarlar› belirlenebilir. Niflasta belirteci<br />
bu grupta yer alan en bilinen belirteçtir.<br />
Niflasta belirteci, triiyodür (I 3 - ) ile mavi renkli kompleks oluflturarak, iyot (I2 )<br />
veya iyodür (I - ) içeren yükseltgenme-indirgenme tepkimelerinde kullan›l›r:<br />
Niflasta + I 2 + I - + H 2 O → Niflasta.I 2 .I - .H 2 O<br />
Mavi renkli adsorpsiyon kompleksi<br />
E¤er I 2 ’ün fazlas› ortamda bulunursa, I 2 ’un derifliminin I - ’ün deriflimine oran›<br />
çözeltiye mavi renk verecek kadar yüksektir. Ayr›ca, I - ’nin deriflimi fazla ise bu sefer<br />
de mavi renk görülmez. Ortamda bulunan afl›r› I 3 - de niflastan›n bozunmas›na<br />
neden olur. Az miktarda I 3 - veya I2 içeren niflasta çözeltisi yükseltgenme-indirgenme<br />
belirteci olarak kullan›labilir. Tiyosülfat›n (S 2 O 3 2- ) titrant olarak kullan›ld›¤› titrasyonlarda<br />
yukar›daki sebeplerden dolay› niflasta belirteci titrasyonun bafllang›c›nda<br />
eklenmez. Eflde¤erlik noktas›na yaklafl›ld›¤›nda, yani I 2 deriflimi azald›¤›nda,<br />
(çözeltinin renginin aç›k sar› olmas›ndan anlafl›labilir) ortama eklenir.<br />
143<br />
Yükseltgenme-‹ndirgenme<br />
titrasyonu belirteçleri:<br />
Yükseltgenmifl ve<br />
indirgenmifl hallerinin<br />
renkleri farkl› olan<br />
maddelerdir.
144<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
I 2 ’un titrant olarak kullan›ld›¤› titrasyonlarda ise niflasta ortama titrasyon öncesinde<br />
eklenmelidir. O zaman dönüm noktas›na kadar analit çözeltisi renksizdir. Dönüm<br />
noktas›nda eklenen bir damla titrantla birlikte analit çözeltisi mavi renk al›r.<br />
Niflasta belirteci afla¤›daki gibi haz›rlan›r:<br />
1 g niflasta az miktarda so¤uk suda baget yard›m›yla kar›flt›r›larak hamur haline<br />
getirilir. Bu hamur, daha önceden haz›rlanm›fl olan 100 mL borik asitli kaynar<br />
suya (1 g borik asit/ 100 mL kaynar su) yavaflça ve dikkatlice eklenerek kar›flt›r›l›r.<br />
Bir-iki dakika daha kaynat›ld›ktan sonra so¤utulur. Bekletildi¤inde niflasta çözeltisi<br />
bozulur ve yanl›fl titrant tüketimine neden olur. Bu nedenle genellikle taze<br />
haz›rlan›r.<br />
‹yotla yap›lan SIRA titrasyonlarda, S‹ZDE iyot çözeltileri neden I2 ’nin deriflik KI’da çözünmesiyle haz›rlan›r?<br />
Bu iki türün deriflimi neden önemlidir?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
‹ndirgenmifl Rengi ile Yükseltgenmifl Rengi Farkl› Olan Belirteçler<br />
Bu tip belirteçler, h›zl› ve tersinir olarak indirgenebilen veya yükseltgenebilen ve<br />
bu iki yükseltgenme SORU basama¤›ndaki renkleri farkl› olan organik bilefliklerdir. Bu<br />
tip belirteç kullan›m›yla yap›lan titrasyonlar›n baflar›s›, belirteçlerin bu iki yükseltgenme<br />
basama¤›na dönüflümünün h›zl› ve tersinir olmas›na ba¤l›d›r. Belirteç se-<br />
D‹KKAT<br />
çiminde dikkat edilmesi gereken hususlara, bu ünitede “Yükseltgenme-indirgenme<br />
titrasyonu belirteçleri” bafll›kl› konuyu okuyarak tekrar hat›rlay›n›z. Yükseltgenme-indirgenme<br />
titrasyonlar›nda kullan›labilecek bu tip belirteçler çok fazla de-<br />
¤ildir. Çizelge 8.1.’de bu belirteçler verilmifltir.<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Çizelge 8.1<br />
Yükseltgenmifl rengi<br />
ile indirgenmifl rengi<br />
farkl› K ‹ Tolan A P baz› belirteç<br />
örnekleri<br />
TELEV‹ZYON<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
Belirteç Renk Geçifl<br />
potansiyeli, V<br />
K ‹ T A P Yükseltgenmifl ‹ndirgenmifl<br />
5-Nitro-1,10-fenantrolin<br />
demir(II) kompleksi<br />
TELEV‹ZYON<br />
2,3/-Difenilamindikarboksilik<br />
asit<br />
1,10-Fenantrolin demir(II)<br />
‹NTERNET kompleksi ‹NTERNET<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
1<br />
2<br />
5-Metil-1,10-fenantrolin<br />
demir(II) kompleksi<br />
soluk mavi<br />
k›rm›z›menekfle<br />
+1,25<br />
mavi-menekfle renksiz +1,12<br />
fiartlar<br />
1 M H 2 SO 4<br />
7-10 M<br />
H2SO4 soluk mavi k›rm›z› +1,11 1 M H 2 SO 4<br />
soluk mavi k›rm›z› +1,02 1 M H 2 SO 4<br />
Difenilamin sülfonik asit k›rm›z›-menekfle renksiz +0,85<br />
seyreltik<br />
asit<br />
Difenilamin menekfle renksiz +0,76<br />
seyreltik<br />
asit<br />
Metilen mavisi mavi renksiz +0,53 1 M asit<br />
‹ndigo tetrasülfonat mavi renksiz +0,36 1 M asit<br />
Yükseltgenme-indirgenme SIRA S‹ZDE titrasyonlar›nda kullan›lan belirteçler ne tür özelliklere sahip<br />
olmal›d›r?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
PERMANGANAT ÇÖZELT‹S‹YLE YAPILAN<br />
(MANGANOMETR‹K) T‹TRASYONLAR<br />
Bu ünitede “titrant belirteçler” bafll›¤› alt›nda da belirteç olarak özellikleri anlat›lan<br />
potasyum permanganat (KMnO 4 ) çözeltisi, ayn› zamanda titrant olarak da kullan›l›r.<br />
Daha önce de bahsedildi¤i gibi iyi bir yükseltgen olmas›, indirgen analitlerle<br />
h›zl› tepkime vermesi, titrasyonda ilave belirtece gerek duyulmadan kendisinin belirteç<br />
görevi görmesi gibi nedenlerle çok tercih edilen bir titrantt›r.<br />
Permanganat iyonu, ortam›n pH’s›na ba¤l› olarak farkl› indirgenme-yar› potansiyellerine<br />
sahip olan tepkimeleri verirler:<br />
Asidik ortamda:<br />
MnO 4 - + 8H + + 5e - → Mn 2+ + 4H2 O<br />
Pembe renksiz<br />
Nötr veya hafif bazik ortamda:<br />
MnO 4 - + 4H + + 3e - → MnO2 (k) + 2H 2 O<br />
Kuvvetli bazik ortamda:<br />
MnO 4 - + e - → MnO4 2-<br />
Yukar›da verilen asidik ortamdaki yar› tepkime arac›l›¤›yla bu ortamda yükseltgenebilen<br />
Fe 2+ , As 3+ , Sb 3+ , Sn 2+ , Mo 3+ , U 4+ , Ti 3+ , NO 2 - , I - , Br - , C2 O 4 2- ve H2 O 2 gibi<br />
türler do¤rudan ayarl› KMnO 4 çözeltisi kullan›larak tayin edilebilir.<br />
Ca 2+ , Ba 2+ , Zn 2+ , Ag + gibi iyonlar da önce okzalatlar› halinde çöktürülür. Oluflan<br />
çökelek asit çözeltisinde çözüldükten sonra ayarl› KMnO 4 titrant› kullan›larak<br />
dolayl› olarak tayin edilebilir.<br />
KMnO 4 çözeltisi kuvvetli bir yükseltgen olmas› nedeni ile süzgeç ka¤›d› ve lastik<br />
gibi organik maddeleri yükseltgeyerek bozunur. Bu nedenle ayarl› KMnO 4 çözeltisi<br />
haz›rlan›rken süzme ifllemi için süzgeç ka¤›d› yerine cam pamu¤u kullan›l›r.<br />
Ayr›ca ›s› ve ›fl›k da bozunmay› h›zland›r›r. Bunu önlemek için de çözelti renkli fliflelerde<br />
ve serin bir ortamda saklan›r. KMnO 4 çözeltisinin bozunmas›na neden<br />
olan di¤er bir etki ortamda klorür (Cl - ) iyonlar›n›n bulunmas›d›r. KMnO 4 ; Cl - iyonlar›n›<br />
Cl 2 ’e yükseltger. E¤er ortamda Fe 2+ varsa bu tepkime daha da h›zl› gerçekleflir.<br />
Bunu önlemek için özellikle Fe 2+ titre edilirken ya ortamda Cl - iyonlar› bulunmamal›<br />
ya da yükseltgenmesi önlenmelidir (maskelenmelidir).<br />
Potasyum Permanganat Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
Yaklafl›k 0,02 M KMnO 4 çözeltisi haz›rlamak için yaklafl›k 3,2 g KMnO 4 tart›l›r.<br />
Cam balonda yaklafl›k 1 L suda çözülür. Çözelti kaynama noktas›n›n alt›na kadar<br />
›s›t›l›r (KMnO 4 çözeltisinin sudaki mikroorganizmalardan bozunmas›n› engellemek<br />
için). Balonun a¤z› saat cam› ile kapat›larak 1 gece karanl›kta bekletilir. Çözelti,<br />
içine cam pamu¤u yerlefltirilmifl huni veya cam kroze (4 nolu) yard›m›yla süzülür<br />
(böylece oluflan MnO 2 uzaklaflt›r›lm›fl olur). Süzülen bu çözelti etiketlenmifl koyu<br />
renkli flifleye al›narak karanl›k ortamda saklan›r. KMnO 4 çözeltisi primer standart<br />
bir madde olmad›¤› için ayarlanmas› gerekmektedir. Ayarlama için en çok kullan›lan<br />
primer standart maddeler; sodyum okzalat (Na 2 C 2 O 4 ), arsenik trioksit (As 2 O 3 )<br />
veya Fe metalidir. Burada Na 2 C 2 O 4 kullan›lacakt›r.<br />
145
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
146<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
SORU<br />
KMnO4 çözeltisi D‹KKAT gibi renkli çözeltilerin büret veya mezürdeki hacimleri, s›v›n›n en üst seviye<br />
çizgisi (menisküsün üst çizgisi) göz hizas›na gelecek flekilde ölçülmelidir.<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
Potasyum Permanganat Çözeltisinin Sodyum Okzalata<br />
Karfl› Ayarlanmas›<br />
K ‹ T A P<br />
Sodyum okzalat AMAÇLARIMIZ (Na2C2O4 ), 105-110 °C s›cakl›ktaki etüvde 2 saat kurutulup desikatörde<br />
saklan›r. Sabit tart›ma getirilerek 0,1 mg duyarl›l›kla 0,2 gram tart›l›r. 250<br />
mL’lik erlene al›narak üzerine 100 mL 0,72 M H2SO4 çözeltisi (250 mL saf su üzerine<br />
yaklafl›k K ‹ 10 T mL A Pderiflik<br />
H2SO4 çözeltisi eklenirse 0,72 M H2SO4 çözeltisi haz›rlanm›fl<br />
olur) eklenir. Çözelti kaynat›lmadan 70-80 °C’a kadar ›s›t›l›r. S›cak haldeki<br />
TELEV‹ZYON<br />
bu çözelti bürette bulunan KMnO4 çözeltisi ile titre edilir. Bir taraftan erlen dikkatlice<br />
çalkalanarak TELEV‹ZYON di¤er taraftan büretten yavaflça KMnO4 titrant› eklenir (titrant ilavesi<br />
h›zl› yap›l›rsa MnO2 oluflabilir. Aç›k kahverengi renk oluflumu bunun kan›t›d›r.<br />
Bu durumda titrasyona ara vererek çözeltinin berraklaflmas› beklenir). Titras-<br />
‹NTERNET yonun sonuna ‹NTERNET do¤ru piset yard›m›yla erlenin cidar›na bulaflan KMnO4 çözeltisinin<br />
saf su eklenerek erlendeki çözeltiye kar›flmas› beklenir. Eklenen bir damla<br />
KMnO4 titrant›n›n pembe rengi 20 s kal›c› ise dönüm noktas›na ulafl›lm›fl demektir.<br />
Bu noktada harcanan KMnO4 hacmi not edilir (V1 ).<br />
Baflka bir erlene bir önceki sodyum okzalat erlenindeki kadar saf su ve ayn›<br />
miktarda H2SO4 çözeltisi konarak KMnO4 çözeltisi ile titre edilir. Bofl çözeltinin<br />
harcad›¤› KMnO4 çözeltisi hacmi de not edilir (V2 ). Afla¤›daki tepkime ve eflitlik<br />
yard›m›yla KMnO4 çözeltisinin deriflimi hesaplan›r:<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
5C 2 O 4 2- + + 16H + → 10CO2 + 2Mn 2+ + 8H 2 O<br />
Tart›lan Na 2 C 2 O 4 miktar› (g) :<br />
Na 2 C 2 O 4 molekül kütlesi (g mol -1 ) : 134,00<br />
Harcanan KMnO 4 hacmi (L) : (V 1 -V 2 )<br />
KMnO 4 deriflimi (M)=<br />
0,3600 g NaSIRA 2C2O4 S‹ZDE ’› titre etmek için 48 mL KMnO4 çözeltisi harcan›yor. Buna göre KMnO4 çözeltisinin molaritesi nedir?<br />
Permanganat DÜfiÜNEL‹MÇözeltisiyle<br />
Demir Tayini<br />
Demir filizi ve demir içeren numunelerdeki demir, çözünür haldeki demir (II) çözel-<br />
SORU<br />
tisinin permanganat SORU ile titre edilmesi yoluyla tayin edilir. Bu tayin iki yolla yap›l›r:<br />
1. Klorlu ortamda (Zimmerman-Reinhardt yöntemine göre)<br />
2. Ortamdan klorür iyonlar› uzaklaflt›r›larak.<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
Zimmerman-Reinhardt yöntemine göre demir tayini: Çözülmüfl numunedeki<br />
Fe(III) iyonlar› deriflik HCl’li ortamda SnCl2 ile Fe(II)’ye indirgenir (‹ndirgenmenin<br />
SIRA S‹ZDE tamamland›¤› SIRA çözeltinin S‹ZDE sar› renginin, Fe(III) kaynakl›, kaybolmas›ndan anlafl›l›r):<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
3<br />
2MnO 4<br />
−<br />
2Fe 3+ + Sn 2+ → 2Fe 2+ + Sn 4+<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
m Na C O<br />
2 2 4<br />
mol Na C O<br />
m x<br />
gNaCO x<br />
1 2 2 4 2 mol KMnO4<br />
1<br />
Na2C2O4 134 2 2 4 5 mol Na2C2O4 1 2<br />
x ( V −V<br />
) L
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
‹ndirgenmenin tam oldu¤undan emin olmak için ortama SnCl 2 ’ün fazlas› eklenir.<br />
SnCl 2 ’ün fazlas› HgCl 2 ile yükseltgenir:<br />
Sn 2+ + 2HgCl 2 → Sn 4+ + 2Cl - + Hg 2 Cl 2<br />
Bu tepkime yavafl yap›l›rsa civa(II) [Hg 2+ ] iyonlar›, Sn 2+ iyonlar› etkisiyle metalik<br />
civaya kadar indirgenebilir. Metalik civa da yükseltgenmifl demiri (Fe 3+ ) indirger<br />
(Fe 2+ ). Böylece hataya neden olur. Bunu önlemek için ortama bafllang›çta fazla<br />
HgCl 2 eklenir. E¤er oluflan Hg 2 Cl 2 renklenirse indirgenme tam yap›lamam›fl demektir.<br />
Bu numune dökülüp indirgenme tekrarlanmal›d›r.<br />
Haz›rlanan bu çözeltiye Zimmerman-Reinhardt çözeltisi eklenerek hemen<br />
KMnO 4 çözeltisiyle titrasyon yap›l›r. Harcanan titrant hacmi not edilir (V 1 ).<br />
Tan›k deney için de demir numunesi d›fl›ndaki bütün reaktifler analizdeki miktarlarda<br />
eklenerek ayn› ifllemler tekrarlan›r ve KMnO 4 titrant› ile titre edilerek harcanan<br />
titrant hacmi (V 2 ), V 1 ’den ç›kar›larak ve afla¤›daki tepkime ve eflitlik yard›m›yla<br />
numunedeki demir kütlesi (m Fe ) ve filizdeki kütlece % demir miktar› (k/k)<br />
hesaplan›r:<br />
5Fe 2+ + MnO 4 - + 8H + → 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H2 O<br />
Ayarl› KMnO4 çözeltisi deriflimi (M) :<br />
Harcanan KMnO4 hacmi (L) : (V1-V2 )<br />
Fe atom kütlesi (g mol-1 MKMnO4 ) : 55,85<br />
⎛mol<br />
KMnO ⎞<br />
−<br />
mFe= M ⎜<br />
4<br />
1 mol MnO4<br />
5 mol Fe<br />
KMnO ⎜<br />
x( V −V<br />
) L K<br />
4<br />
⎝⎜<br />
L KMnO4<br />
⎠⎟<br />
1 2 MnO4<br />
x x<br />
1 mol KMnO 4 1DÜfiÜNEL‹M−<br />
mol MnO4<br />
% Fe= (m Fe /m numune )x100<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SORU<br />
55 85<br />
x , g<br />
1 mol Fe<br />
Zimmerman-Reinhardt çözeltisi; SnCl2 ile Fe(III)’ün indirgenmesi s›ras›nda Cl- iyonlar›n›n<br />
KMnO4 ile yükseltgenmesini engellemek için koruyucu çözelti olarak kullan›l›r. Bu çözeltide<br />
bulunan Mn(II) iyonu, Fe(II)-KMnO4 tepkimesi için katalizör görevi yapar ve<br />
KMnO4 ’›n yükseltgeme gücünü azaltarak Cl- D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
’ün indirgenmesini engeller. Ayr›ca çözeltide<br />
bulunan PO 3-<br />
4 iyonu da Fe(III) iyonlar›yla renksiz Fe(PO4 ) 3-<br />
2 kompleksi oluflturarak sar›<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SIRA S‹ZDE<br />
renkli FeCl -<br />
4 kompleksinin oluflumunu engeller. Böylece titrasyonun AMAÇLARIMIZ dönüm noktas› daha<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
iyi gözlenir.<br />
<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Manganometrik demir tayininde Zimmerman-Reinhardt çözeltisi ne SIRA K amaçla ‹ TS‹ZDE A kullan›l›r?<br />
P<br />
SIRA K ‹ TS‹ZDE A P<br />
SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
4 SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
TELEV‹ZYON<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
TELEV‹ZYON<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
H2SO4 çözeltisi gibi ›s› a盤a ç›karan asit çözeltileri haz›rlan›rken balon D‹KKAT<br />
DÜfiÜNEL‹M jojeye (ölçülü balona)<br />
önce bir miktar saf su konulur. Üzerine gerekli hacimde deriflik SORU asit çözeltisi ekle-<br />
D‹KKAT<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
nir. Daha sonra ölçülü balonun çizgisine kadar su eklenerek istenen SIRA deriflimde S‹ZDE çözelti ha-<br />
SIRA S‹ZDE<br />
‹NTERNET SORU<br />
‹NTERNET SORU<br />
z›rlan›r. Böylece afl›r› ›s›nma nedeniyle oluflabilecek s›çrama ve kazalar önlenmifl olur.<br />
D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
Titrasyon hatas›n› gidermek için hem KMnO4 çözeltisini ayarlarken AMAÇLARIMIZ hem D‹KKAT de analit titrasyo-<br />
AMAÇLARIMIZ D‹KKAT<br />
nu esnas›nda tan›k deney (kör deneme) yapmay› unutmay›n›z. SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
147<br />
Zimmerman-Reinhardt çözeltisi:<br />
20 g MnSO 4 .4H 2 O’›n<br />
100 mL saf sudaki çözeltisine<br />
40 mL deriflik H 2 SO 4 , 40<br />
mL H 3 PO 4 (%85’lik) ve 120<br />
mL saf su eklenmesiyle haz›rlanan<br />
çözeltidir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
SIRA<br />
K ‹ T<br />
S‹ZDE<br />
A P<br />
SIRA<br />
K ‹ T<br />
S‹ZDE<br />
A P<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ<br />
TELEV‹ZYON<br />
K ‹ T A P<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
TELEV‹ZYON<br />
K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
148<br />
SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Permanganat D‹KKAT çözeltileri bürette uzun süre bekletildi¤inde MnO2 oluflumu ile büret muslu-<br />
¤u t›kanabilir. Bu durumdaki büret az miktarda %3 (h/h)’ lük H2O2 içeren 1 M H2SO4 çö-<br />
SIRA S‹ZDE<br />
zeltisi ile y›kanarak temizlenebilir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
POTASYUM D‹KROMAT ÇÖZELT‹S‹ ‹LE YAPILAN<br />
T‹TRASYONLAR<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
Potasyum dikromat (K2Cr2O7 ), KMnO4 çözeltisi kadar kuvvetli yükseltgen olmasa<br />
da iyi bir yükseltgendir. Ucuz olmas› ve çok saf olarak bulunabildi¤i için primer<br />
standart madde olarak kullan›labilmesi, ayarland›ktan sonra uzun süre bozunmamas›,<br />
permanganat çözeltisine göre daha dayan›kl› olmas›, Cl- iyonunun bozucu<br />
etki yapmamas› gibi özellikleri nedeniyle yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›nda<br />
titrant olarak yayg›n bir flekilde kullan›l›r. Asidik ortamdaki indirgenme tepkimesi<br />
afla¤›daki gibidir:<br />
Cr2O 2-<br />
7 + 14H3O + + 6e- 2Cr3+ K ‹ T A P<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
↽ ⇀<br />
+ 21H2O ‹NTERNET ‹NTERNET<br />
Bu tepkimede dikromatta bulunan, krom (+6) yükseltgenme basama¤›ndan<br />
(turuncu renkli), (+3) yükseltgenme basma¤›na (yeflil renkli) indirgenir. Bu yeflil<br />
renk nedeniyle ortama eklenen dikromat›n turuncu rengi farkedilmez. Dolay›s›yla<br />
titrant belirteç olarak kullan›lmaz. Bu tür titrasyonlar için ayr›ca belirtece ihtiyaç<br />
vard›r. En çok kullan›lan belirteç difenil amin sülfonik asit ve sodyum (veya baryum)<br />
difenilamin sülfonat çözeltileridir. Difenil sülfonik asidin indirgenmifl hali<br />
renksizdir. Dikromat ile titrasyonunda dönüm noktas›nda yükseltgenen difenil<br />
amin sülfonat mavi renkli olur. Dikromatl› titrasyonlar özellikle demir tayininde<br />
çok kullan›l›r. Numuneler eritifl sonras› veya do¤rudan deriflik HCl çözeltisi kullan›larak<br />
çözülür. Çözeltideki demirin tamam›, demir(II) yükseltgenme basama¤›nda<br />
olmal›d›r. Demir (II) iyonlar›n›n dikromat ile titrasyonunda oluflan Cr(III) çözeltisinin<br />
yeflil rengi, demir(II) varl›¤› nedeniyle, menekfle rengi olarak gözlenir. Belirteç<br />
renksiz oldu¤u için dönüm noktas›n›n gözlenmesinde sorun yaflanmaz.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Potasyum Dikromat Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
Potasyum dikromat çözeltisi primer standart bir madde oldu¤u için analitik safl›ktaki<br />
potasyum dikromat gerekli miktarda dikkatlice tart›larak ayarl› çözeltisi haz›r-<br />
lanabilir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Potasyum dikromat, 150-200 °C s›cakl›ktaki etüvde 1 saat kadar kurutulup desikatörde<br />
saklan›r. Yaklafl›k 0,02 M’l›k potasyum dikromat çözeltisi haz›rlamak için 0,1<br />
mg duyarl›l›kla DÜfiÜNEL‹M 4-5 gram potasyum dikromat tart›l›r. Bir miktar saf suyla çözülüp 1<br />
L’lik balon jojeye aktar›larak suyla 1 L’ye tamamlan›r. Tart›lan potasyum dikromat<br />
miktar› ve potasyum dikromat›n molekül kütlesi verileri kullan›larak haz›rlanan çözel-<br />
SORU<br />
tinin tam deriflimi hesaplan›r. Bu deriflim ayarl› çözelti deriflimi olarak kullan›labilir.<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
Difenil amin D‹KKAT sülfonik asit veya sodyum (veya baryum) difenilamin sülfonat belirteçleri % 2<br />
(kütle/hacimce) olacak flekilde ve çözücü olarak saf su kullan›larak haz›rlan›r.<br />
Potasyum Dikromat Çözeltisiyle Demir Filizinde Demir<br />
Tayini<br />
Filiz numunesinde AMAÇLARIMIZ demir tayini yap›labilmesi için, al›nan numunenin öncelikle eritifl<br />
yoluyla çözünür hale getirilmesi gerekmektedir.<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Demir Filizindeki Demirin Eritifl Yoluyla Çözünürlefltirilmesi<br />
Filiz numunesi önce Na 2 O 2 ile eritifl yap›larak çözünür hale getirilmelidir. ‹nce toz<br />
halinde ö¤ütülmüfl filiz 0,1 mg duyarl›l›kla (numunedeki demir miktar› biliniyorsa<br />
yaklafl›k 0,2 g demir içerecek miktarda) tart›l›r. Nikel veya kal›n cidarl› bir porselen<br />
krozede tart›lan numune, miktar›n›n yaklafl›k 5 kat› kadar Na 2 O 2 ile kar›flt›r›l›r.<br />
Kar›flt›rmada kullan›lan cam baget üzerindeki filiz art›klar› 1,0 g kadar Na 2 O 2 ile temizlenir<br />
ve bu k›s›m da krozeye eklenir. Krozenin kapa¤› örtülür ve yaklafl›k 10<br />
dakika bek alevinde s›v› hale gelinceye kadar ›s›t›l›r. K›z›l halde 10 dakika daha tutularak,<br />
so¤umaya al›n›r. Yüzeyde sertleflme bafllad›¤› anda tekrar 0,8-1,0 g daha<br />
Na 2 O 2 eklenerek tekrar ›s›t›l›r ve k›pk›rm›z› görünüm al›nca 10 dakika daha tutulur.<br />
Kroze so¤utulur, içinde az miktar dam›t›k su bulunan 600 mL’lik beher içine<br />
al›n›r ve beherin üstü saat-cam› ile kapat›l›r. Behere az miktarda ›l›k su ilavesi ile<br />
ortamda ani de¤iflmeler olur. Bir süre beklenir, kroze iyice y›kanarak beher d›fl›na<br />
al›n›r. Saat cam› tekrar kapat›larak 30 dakika kaynat›l›r. Bu ortamdan Na 2 O 2 ve<br />
H 2 O 2 parçalanarak ayr›l›r. 100-150 mL kaynar su eklenerek çözeltiden çökelmenin<br />
(Fe(OH) 3 ) tamamlanmas› beklenir. Mavi bant süzgeç ka¤›d› (veya daha uygunu<br />
sinterize cam fitreli kroze) kullanarak süzülür ve çökelek kaynar s›cak su ile CrO 4 2kalmay›ncaya<br />
kadar iyice y›kan›r. ‹yice y›kanan çökelek çözünene kadar deriflik<br />
HCl (yaklafl›k 10 mL kadar) eklenir. Erlendeki numune çözünene kadar, çözelti<br />
kaynat›lmadan ›s›t›l›r (Çökele¤in hidroklorik asitte tamamen çözülmesi ve çözeltide<br />
hiç bir siyah taneci¤in kalmamas› gerekir. Aksi halde yeni bir numune ile eritiflin<br />
tekrarlanmas› zorunludur. Çökelek iyi y›kanmaz ve içinde CrO 4 2- iyonlar› kal›rsa,<br />
Fe 2+ ’nin Cr 2 O 7 2- ile titrasyonu s›ras›nda eklenen difenilamin sülfonat belirteci<br />
ile kahverengi renk vererek titrasyonu bozar). Numunenin renginin sar› olmas›<br />
çözeltideki demirin demir(III)’e yükseltgenmesindendir. Dipte sadece beyaz kal›nt›<br />
(SiO 2 ) varsa çözme ifllemine son verilebilir (Kal›nt› siyah renkli ise numunedeki<br />
çözünmeyen silikat veya sülfürleri çözmek için HNO 3 ve ard›ndan H 2 SO 4 ekleyerek<br />
›s›tmak gerekebilir).<br />
Eritifl ifllemi s›ras›nda gerçekleflen tepkimeler afla¤›daki gibi gösterilebilir:<br />
2Fe(CrO 2 ) 2 + 7Na 2 O 2 → 2NaFeO 2 + 4Na 2 CrO 4 + 2Na 2 O<br />
NaFeO 2 + 2H 2 O → NaOH + Fe(OH) 3<br />
2Na 2 O + 2H 2 O → 4NaOH<br />
SIRA S‹ZDE<br />
Demir Filizinde Potasyum Dikromat ile Demir Tayini DÜfiÜNEL‹M<br />
Yukar›da anlat›lan eritifl yöntemiyle çözünürlefltirilmifl numuneye SIRA 10-15 S‹ZDE mL saf su<br />
eklenerek yaklafl›k 5 mL numune kalana kadar buharlaflt›r›l›r. Bu s›cak numune<br />
SORU<br />
üzerine numunenin sar› rengi kaybolana kadar 0,5 M SnCl2 çözeltisi eklenir.<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
0,5 M SnCl2 çözeltisinin haz›rlanmas›: 115,0 g SnCl2 .2H2O üzerine çözünene kadar deriflik<br />
HCl eklenir. Çözelti saf suyla 1 L’ye tamamlan›r.<br />
Çözeltinin sar› renginin kaybolmas› afla¤›daki tepkime yoluyla Fe3+ iyonunun Fe2+ iyonuna<br />
indirgenmesi kaynakl›d›r:<br />
2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ + Sn4+ D‹KKAT<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SORU<br />
SIRA S‹ZDE<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE<br />
D‹KKAT<br />
↽ <br />
⇀<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ <br />
Numune çözeltisi oda s›cakl›¤›nda so¤utularak üzerine yaklafl›k 50 mL saf su<br />
eklenir. 0,25 M HgCl2 çözeltisinden 10 mL h›zla bu çözeltiye eklenerek K ‹ T A P kar›flt›r›l›r.<br />
E¤er çözeltide beyaz renkli çökelek oluflursa bu çözelti üzerine 10 mL deriflik<br />
TELEV‹ZYON<br />
K ‹ T A P<br />
149<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE<br />
SORU<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
150<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
H 2 SO 4 ve 15 mL deriflik H 3 PO 4 eklenerek saf suyla yaklafl›k 100 mL’ye seyreltilir<br />
(Fakat çözelti gri renkli olursa numunenin dökülüp bu indirgeme ifllemlerinin tekrarlanmas›<br />
gerekir). 5-6 damla difenilamin sülfonik asit belirteci eklenerek, bu çözelti<br />
K 2 Cr 2 O 7 titrant› ile titre edilir. Dönüm noktas› çözeltinin menekfle renginden<br />
maviye dönmesiyle anlafl›l›r. Mavi renk görülünce titrasyona son verilip harcanan<br />
titrant hacmi not edilir. Titrant hacmi ve afla¤›daki tepkime yard›m›yla numunedeki<br />
demir miktar› ve yüzdesi hesaplan›r:<br />
6Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- + 14H + → 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H2 O<br />
K2Cr2O7 çözeltisi deriflimi (M) :<br />
Harcanan K2Cr2O7 hacmi (L)<br />
Tart›lan filiz kütlesi (g)<br />
:<br />
: mnumune Tart›lan filiz numunesindeki demir kütlesi (g) : mFe Fe atom kütlesi (g mol-1 VKCrO 2 2 7<br />
SIRA S‹ZDE ) : 55,85<br />
⎛mol<br />
K Cr O ⎞<br />
mFe = M ⎜ 2 2 7<br />
1 mol Cr<br />
K2Cr<br />
O ⎜<br />
x V<br />
2O7<br />
mol Fe<br />
2 7<br />
⎝⎜<br />
L K2Cr2O7 ⎠⎟<br />
K 2Cr2O7<br />
mol K2Cr2O7 2−<br />
6<br />
x x<br />
1<br />
1 mol Cr 1 mol Fe<br />
2O gFe<br />
7 2<br />
55 85<br />
− x<br />
,<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
% Fe (k/k)= SORU (mFe /mnumune ) x 100<br />
Afl›r› eklenen Sn2+ , afla¤›daki tepkime ile Sn4+ D‹KKAT<br />
’e yükseltgenirken civa, metalik civaya (Hg)<br />
indirgenirse (renk gri olursa) bu ifllem tekrarlanmal›d›r.<br />
Sn2+ SIRA S‹ZDE + SIRA 2HgCl S‹ZDE<br />
⇀<br />
2 ↽ AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
Sn 2+ + HgCl 2<br />
K ‹ T A P<br />
Hg 2 Cl 2 (k) + Sn 4+ + 2Cl -<br />
Beyaz olmas› istenen tepkime<br />
Hg(k) + Sn 4+ + 2Cl -<br />
Gri olmas› istenmeyen tepkime<br />
SIRA S‹ZDE<br />
TELEV‹ZYON<br />
5<br />
2,0000 g demir SIRA filizi S‹ZDEeritifl<br />
yoluyla çözündürülerek numunenin sar› rengi gidene kadar<br />
TELEV‹ZYON<br />
SnCl2 çözeltisi eklenir. Bu çözelti üzerine HgCl2 çözeltisi eklenerek kar›flt›r›l›r. Difenil<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
amin sülfonik asit belirteci damlat›larak 0,1 M K2Cr2O7 titrant›ndan 20 mL harcand›¤›n-<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
da çözeltinin menekfle rengi maviye döndü¤üne göre bu deneyde gerçekleflen tepkimeyi<br />
‹NTERNET yazarak numunedeki ‹NTERNET demirin kütlece yüzdesini hesaplay›n›z.<br />
SORU<br />
SORU<br />
‹YOT ‹LE YAPILAN T‹TRASYONLAR<br />
‹yot (I2 ), yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›nda kullan›lan KMnO4 ve<br />
K2Cr2O7 ’den daha zay›f bir yükseltgendir. ‹yodür (I- ) ise kuvvetli bir indirgendir.<br />
I2 /I- çiftinin yar› hücre indirgenme potansiyeli afla¤›daki gibidir:<br />
I2 (k) + 2e- 2I- E0 D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE<br />
D‹KKAT<br />
SIRA S‹ZDE<br />
↽ ⇀<br />
= 0,54 volt<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
Kat› I2 ’un AMAÇLARIMIZ sudaki çözünürlü¤ünün az olmas› nedeniyle ortama afl›r› KI eklenerek<br />
çözünürlü¤ü afla¤›daki denge sayesinde artt›r›l›r:<br />
I2 (aq) + I- I -<br />
3 Koluflum = 7,1 x102 K ‹ T↽ ⇀<br />
A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET<br />
↽ ⇀<br />
M KCrO<br />
2 2 7
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Asl›nda bu tip titrasyonlarda titrant I 3 - (triiyodür) iyonudur.<br />
Yüksek safl›kta I 2 elde edilmesine ra¤men I 2 çözeltileri As 2 O 3 gibi primer standart<br />
maddelere karfl› ayarlanmas› gerekir.<br />
‹yotla titrimetrik tayinler iyodimetri ve iyodometri olmak üzere iki flekilde<br />
yap›l›r:<br />
‹yodimetri<br />
Titrant olarak ayarl› iyot çözeltisinin kullan›lmas›yla baz› indirgen maddelerin (iyodu<br />
iyodüre indirgeyebilen) do¤rudan titrimetrik tayinlerinin yap›ld›¤› yönteme<br />
iyodimetri denir.<br />
‹yodimetrik titrasyonlara ait tepkime afla¤›daki gibi gösterilebilir:<br />
‹ndirgen + nI2 + nH2O Yükseltgen + 2nI- + 2nH +<br />
↽ ⇀<br />
I 2 /I - çiftinin standart elektrot potansiyeli çok büyük olmad›¤›ndan (0,54 V) I 2 ile<br />
çok az say›da maddenin yükseltgenmesi gerçeklefltirilebilir. Bu nedenle bu yöntemle<br />
çok az say›daki indirgen madde tayini yap›labilir. ‹yodimetrik yöntemle tayini<br />
yap›labilecek indirgen maddeler Sn 2+ , H 2 S, S 2 O 3 2- , SO3 2- , As 3+ ve askorbik asit<br />
gibi türlerdir. ‹ndikatör olarak niflasta belirteci kullan›l›r (belirteçleri hat›rlamak için<br />
bu ünitenin bafl›nda bulunan “Yükseltgenme-‹ndirgenme titrasyonu belirteçleri”<br />
bafll›¤›na tekrar göz atabilirsiniz). ‹yodimetrik titrasyonlar pH 7-8 aral›¤›nda yap›l›r.<br />
E¤er ortam daha kuvvetli bazik ise afla¤›daki tepkime gerçekleflir:<br />
I2 + 2OH- IO- + I- ↽ ⇀<br />
+ H2O Asidik pH’larda ise niflasta belirteci bozulur ve dönüm noktas› görülmez. Ayr›ca<br />
asidik pH’larda iyodimetrik tepkimeden oluflan I - , ortamdaki çözünmüfl O 2 ile<br />
I 2 ’a yükseltgenir.<br />
‹yot Çözeltisinin Haz›rlanmas› ve Ayarlanmas›<br />
Yaklafl›k 0,01 M iyot çözeltisi haz›rlamak için yaklafl›k 10 g KI ve 3,0 g I2 tart›larak<br />
100 mL’lik behere al›n›r. Üzerine 15-20 mL saf su eklenerek ve SIRA cam S‹ZDE baget yard›m›yla<br />
kar›flt›r›larak kat› kar›fl›m›n tamamen çözündü¤ünden emin olunur. Bu çözelti<br />
1 L’lik balon jojeye aktar›larak saf suyla 1 L’ye seyreltilir. DÜfiÜNEL‹M Kapa¤› da cam olan<br />
balon joje iyice kapat›larak serin ve karanl›k bir yerde saklan›r. Münkünse haz›rland›¤›<br />
gün çözeltinin kullan›lmas› tavsiye edilir (Bu çözelti laboratuvar sorumlula-<br />
SORU<br />
r› taraf›ndan haz›rlan›p size verilecektir).<br />
‹yodun buhar bas›nc› büyük oldu¤undan iyot çözeltileri kapal› kapta saklanmal›d›r. Ayr›ca<br />
havadaki O2 , I2 çözeltisindeki I- deriflimini afla¤›daki tepkime nedeniyle de¤ifltirir:<br />
4I- + O2 + 4H3O + D‹KKAT<br />
D‹KKAT<br />
↽ <br />
⇀<br />
2I2 + 6H2O SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
Haz›rlanan bu I2 çözeltisini ayarlamak için en k›sa yol primer standart madde<br />
olan As2O3 (arsenik-III-oksit) kullan›lmas›d›r. Ancak As2O3 toksik olmas› nedeniyle<br />
burada I2 çözeltisini ayarlamak için tercih edilmeyecektir. I2 çözeltisi<br />
ayarl› sodyum tiyosülfat (Na2S2O3 ) çözeltisi kullan›larak ayarlanacakt›r. Bunun<br />
için öncelikle Na2S2O3 çözeltisinin potasyum iyodat (KIO3 ), K potasyum ‹ T A P dikromat<br />
(K2Cr2O7 ) veya potasyum bromat (KBrO3 ) primer standart maddelerinden biri<br />
yard›m›yla ayarlanmas› gerekmektedir. Burada potasyum dikromat (K2Cr2O7 )<br />
ile ayarlama yap›lacakt›r.<br />
TELEV‹ZYON<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
151<br />
‹yodimetri: Ayarl› iyot<br />
çözeltisinin titrant olarak<br />
kullan›ld›¤› yükseltgenmeindirgenme<br />
tayin yöntemidir.<br />
‹yodometri: Analitle<br />
iyodürün (I -) aras›ndaki<br />
tepkime sonucu, analite<br />
eflde¤er miktarda oluflan<br />
iyodun (I 2) dolayl›<br />
titrasyonunu temel alan<br />
yükseltgenme-indirgenme<br />
tayin yöntemidir.<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
‹NTERNET ‹NTERNET
152<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Yaklafl›k 0,02 M Sodyum Tiyosülfat Çözeltisinin Haz›rlanmas›: Çözelti en az 5<br />
dakika kaynat›l›p so¤utulan saf su ile haz›rlan›r. Yaklafl›k 0,3 - 0,4 g Na 2 S 2 O 3<br />
(158,07 g/mol) kat›s› tart›larak 50-60 mL suda çözülür ve üzerine 0,01 g kadar<br />
Na 2 CO 3 eklenir. Ard›ndan çözelti balon jojeye aktar›larak hacim 100 mL’ye seyreltilir.<br />
Haz›rlanan çözelti karanl›kta saklanmal›d›r.<br />
Sodyum Tiyosülfat Çözeltisinin Potasyum Dikromata Karfl› Ayarlanmas›: Primer<br />
standart kat› K 2 Cr 2 O 7 150 °C’da 1 saat kurutulur ve desikatörde so¤utulur.<br />
0,02-0,03 g kadar potasyum dikromat 0,1 mg hassasiyetle tart›l›r ve 250 mL’lik erlene<br />
al›n›r. 50 mL kaynat›larak so¤utulmufl suda çözülür. 0,5 g KI eklenerek dikkatli<br />
bir flekilde 2,0 mL deriflik HCl ile asitlendirilir. Tepkimenin tamamlanmas› için<br />
erlenin a¤z› saat cam›yla örtülür ve karanl›k bir yerde 5 dakika bekletilir. Erlenin<br />
kenarlar› temizlenecek flekilde hacim 100 mL’ye saf su ile seyreltilir ve tiyosülfat<br />
çözeltisiyle titrasyona bafllan›r. ‹yodun sar› rengi aç›l›nca 3 mL niflasta belirteci eklenir.<br />
Oluflan mavi renk, Cr(III)’ün yeflil rengine dönüflene kadar titrasyona devam<br />
edilir. Harcanan titrant hacminden ve afla¤›daki eflitlikten tiyosülfat çözeltisinin kesin<br />
deriflimi hesaplan›r.<br />
Cr2O 2-<br />
7 + 6I- + 14H3O + 2Cr3+ + 3I2 + 21H2O (titrasyon öncesi)<br />
I2 + 2S2O 2-<br />
3 2I- ↽ ⇀<br />
↽ ⇀<br />
+ S4O 2-<br />
6 (titrasyon tepkimesi)<br />
Tart›lan K 2 Cr 2 O 7 miktar› (g) :<br />
K2Cr2O7 molekül kütlesi (g mol-1 ) : 294,20<br />
Harcanan Na2S2O3 çözeltisinin hacmi (L) :<br />
Na 2 S 2 O 3 çözeltisinin deriflimi (M) :<br />
1 mol K Cr O<br />
MNa S O mKCrOx 2 2 7 mol Cr O<br />
=<br />
x<br />
2 2 3 2 2 7 294, 20 gKC 2 rO mol K Cr O x<br />
2−<br />
2−<br />
1 2 7 3 mol I2<br />
2 mol S<br />
x 2O3 1<br />
x<br />
2 7 1<br />
2−<br />
2 2 7 1 mol Cr O 1 mol I VNa<br />
2 7<br />
2<br />
S O , L<br />
2 2 3<br />
Yaklafl›k 0,01 M iyot çözeltisinin ayarl› sodyum tiyosülfat çözeltisi ile ayarlanmas›:<br />
Bu bölümde haz›rlanm›fl olan yaklafl›k 0,01 M iyot çözeltisinden mezürle ölçerek<br />
3-5 mL erlene al›n›r. Üzerine 100 mL kadar saf su eklenir. ‹yot çözeltisinin<br />
rengi aç›lana kadar ayarl› tiyosülfat çözeltisi ile titre edilir. Erlendeki çözeltiye 3 mL<br />
kadar niflasta çözeltisi eklenip, koyu mavi renk kaybolana kadar ayarl› tiyosülfat<br />
çözeltisiyle titre edilir. Harcanan titrant hacmi ve afla¤›daki tepkime ve eflitlik kullan›larak<br />
iyot çözeltisinin deriflimi hesaplan›r:<br />
I 2 + 2S 2 O 3 2- → 2I - + S4 O 6 2-<br />
Na 2 S 2 O 3 çözelti deriflimi (M) :<br />
Harcanan Na 2 S 2 O 3 hacmi (L) :<br />
I 2 çözelti deriflimi (M) :<br />
I 2 çözelti hacmi (L) :<br />
M = M<br />
⎛<br />
⎜ mol Na S O ⎞<br />
2 2 3<br />
1 mol S O<br />
⎜<br />
xV 3 1 mol I<br />
⎝⎜<br />
L Na S O ⎠⎟<br />
aSO 2 2 3 1 SO 2 mol<br />
2−<br />
x 2 x<br />
2<br />
mol Na<br />
S 2O I2 Na2S2O3 N<br />
2 2 3<br />
M Na S O<br />
2 2 3<br />
V Na S O<br />
2 2 3<br />
M I2<br />
V I2<br />
2<br />
2 3<br />
m KCrO<br />
2 2 7<br />
V Na S O<br />
2 2 3<br />
M Na S O<br />
2 2 3<br />
1<br />
V<br />
3 I<br />
2−<br />
x<br />
2
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
‹yodimetrik Yöntem ile Meyve Sular›nda Askorbik Asit Tayini<br />
Askorbik asit (C vitamini) h›zl› bir flekilde iyodu (I 2 ) iyodüre (I - ) indirger. Bu tepkime,<br />
belirteç olarak niflastan›n kullan›ld›¤› standart bir iyot çözeltisiyle C vitamininin<br />
(C 6 H 8 O 6 ) do¤rudan titrasyonunun temelini oluflturur.<br />
I2 + C6H8O ⇀<br />
6 ↽ C 6 H 6 O 6 + 2H + + 2I -<br />
C vitamini ile tepkimeye girecek I 2 kayna¤› olarak ayarl› bir iyot çözeltisi kullan›labilece¤i<br />
gibi iyodat ile iyodür aras›ndaki reaksiyon sonucu stokiyometrik<br />
oranda oluflan iyot da bu amaçla kullan›labilir.<br />
Meyve sular›nda C vitaminini tayin etmek için portakal, mandalina, limon, greyfurt<br />
gibi meyveler meyve s›kaca¤› ile s›k›larak sular› ç›kar›l›r ve adi süzgeç ka¤›d›<br />
ile süzülür. Süzüntüden 10 mL erlene al›n›r. Süzüntüye 25 mL önceden kaynat›l›p<br />
so¤utulmufl saf su eklenir. Üzerine 5 mL % 10 (h/h)’l›k H 2 SO 4 ve 2,5 mL niflasta<br />
belirteci eklenir. Daha önceden ayarlad›¤›n›z I 2 çözeltisi bürete konulur (Meyve<br />
suyunda bulunan askorbik asit içeri¤ine göre daha önceden ayarlad›¤›n›z I 2 çözeltisi<br />
do¤rudan kullan›labilece¤i gibi laboratuvar sorumlular› taraf›ndan uygun oranda<br />
seyreltilmifl olarak da size verilebilir). Erlendeki çözelti mavi renk olunca titrasyona<br />
son verilir. Harcanan titrant hacmi not edilir.<br />
Askorbik asidin molekül kütlesi (g mol -1 ) : 176,13<br />
Ölçülen meyve suyu hacmi (mL) : V meyve suyu<br />
Ayarl› I 2 çözeltinin molaritesi :<br />
Harcanan I 2 çözeltisinin hacmi (mL) :<br />
Meyve suyundaki askorbik asit deriflimi, C (mg askorbik asit/mL meyve suyu):<br />
C askorbikasit (mgmL -1 )=<br />
1 mmol C6H6O6 176, 13 mg C6H6O6 1<br />
MI xV 2 I x x<br />
x<br />
2 1 mmol I2<br />
1 mmol C6H6O6 Vmeyve suyu<br />
‹yodometri<br />
‹yodometri, yükseltgen olan analitlerle iyodür iyonu (I - ) aras›ndaki tepkimeden<br />
a盤a ç›kan iyodun (I 2 ) ayarl› sodyum tiyosülfat (Na 2 S 2 O 3 ) çözeltisi ile dolayl› olarak<br />
titrasyonunu temel alan tayin yöntemidir.<br />
‹yodometrik titrasyonlara ait tepkime afla¤›daki gibi gösterilebilir:<br />
Yükseltgen + 2nI- + 2nH + ‹ndirgen + nI2 + nH2O I2 + 2S2O 2-<br />
3 2I- ↽ ⇀<br />
↽ ⇀<br />
+ S4O 2-<br />
6<br />
‹yodometrik titrasyonlar, pH 3-8 aral›¤›nda yükseltgen olan bir analitle a盤a ç›kan<br />
I 2 ’un niflasta belirteci kullan›larak ayarl› tiyosülfat (S 2 O 3 2- ) çözeltisiyle titre<br />
edilmesiyle yap›l›r.<br />
‹yodometrik titrasyonlar›n uygulama alan› iyodimetrik titrasyonlardan daha fazlad›r.<br />
‹yodometrik yöntemle MnO 4 - , IO3 - , BrO3 - , ClO3 - , NO2 - , MnO4 - , Cr2 O 7 2- ,<br />
Pb 2+ , Ba 2+ , Fe 3+ , Cu 2+ , Ce 4+ , As 5+ , Cl 2 , HClO, H 2 O 2 ve organik peroksitler tayin<br />
edilebilir.<br />
M I2<br />
V I2<br />
153<br />
‹yodometrik titrasyonlar pH 3-<br />
8 aral›¤›nda yap›lmal›d›r.<br />
E¤er titrasyon daha asidik<br />
ortamda yap›l›rsa<br />
S 2-<br />
2O3 + 2H + ↽ ⇀SO2<br />
+<br />
H2O+S tepkimesi nedeniyle<br />
afl›r› miktarda S 2-<br />
2O3 harcan›r. E¤er titrasyon bazik<br />
ortamda yap›l›rsa<br />
I2 + 2OH- → IO- + I- +H2O ve 3IO- IO -<br />
3 + 2I- ↽ ⇀<br />
tepkimeleri nedeniyle hatal›<br />
sonuç bulunur.
154<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
6<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Na 2 S 2 O 3 Çözeltisinin Haz›rlanmas›<br />
Na 2 S 2 O 3 (sodyum tiyosülfat) primer standart madde olmad›¤› için titrant olarak<br />
kullan›labilmesi için ayarlanmas› gerekir.<br />
Yaklafl›k 0,02 M Na 2 S 2 O 3 çözeltisi haz›rlamak için öncelikle 500 mL saf su kaynat›larak<br />
so¤utulur. So¤utulan su üzerine 1,58-1,60 g Na 2 S 2 O 3 ve 0,5 g Na 2 CO 3<br />
eklenir. Bagetle kar›flt›r›larak tamamen çözünme sa¤lan›r ve çözelti kapakl› bir flifleye<br />
al›narak karanl›kta saklan›r.<br />
Na 2 S 2 O 3 çözeltisini ayarlamak için potasyum iyodat (KIO 3 ), potasyum dikromat<br />
(K 2 Cr 2 O 7 ) ve potasyum bromat (KBrO 3 ) primer standart maddeleri kullan›l›r.<br />
Burada sadece KIO 3 ile ayarlamadan bahsedilecektir.<br />
Na 2 S 2 O 3 Çözeltisinin KIO 3 ile Ayarlanmas›<br />
100-150 °C’ a kadar kurutulmufl potasyum iyodat (KIO 3 ) 0,02-0,03 g kadar (0,1 mg<br />
hassasiyetle) tart›larak 250 mL’lik erlene al›n›r. 50 mL saf suda çözülerek üzerine<br />
20 mL % 10’luk (k/h) KI çözeltisi eklenir. Üzerine 2 mL 3 M H 2 SO 4 çözeltisi eklenir,<br />
erlen serin ve karanl›k bir yerde 3-5 dakika kadar bekletilir. 100-150 mL’ye kadar<br />
seyreltilen bu çözelti hemen büretteki Na 2 S 2 O 3 çözeltisi ile titre edilmeye bafllan›r.<br />
Titrasyona erlendeki çözelti rengi sar› olana kadar devam edilir. Sar› renk görülünce<br />
titrasyona ara verilip 3-5 mL niflasta belirteci eklenir (Bu ünitenin bafllar›nda<br />
anlat›lan “Analit veya titrant›n yükseltgenme basamaklar›ndan biri ile renkli bileflik<br />
oluflturan belirteçler” bafll›kl› konuyu tekrar okuyarak hat›rlamay› unutmay›n›z).<br />
Oluflan mavi renk kayboluncaya kadar Na 2 S 2 O 3 çözeltisi ile titre edilmeye devam<br />
edilir. Harcanan titrant hacmi not edilerek afla¤›daki tepkime ve eflitlikler yard›m›yla<br />
Na 2 S 2 O 3 çözeltisinin kesin deriflimi hesaplan›r.<br />
IO 3 - + 5I - + 6H + → 3I2 + 3H 2 O (titrasyon öncesi tepkime)<br />
I 2 + 2S 2 O 3 2- → 2I - + S4 O 6 2- (titrasyon tepkimesi)<br />
IO 3 - + 6H + + 6S2 O 3 2- → I - + 3S4 O 6 2- + 3H2 O (net tepkime)<br />
Tart›lan KIO3 miktar› (g) :<br />
KIO3 molekül kütlesi (g mol-1 mKIO3 ) : 214,02<br />
Harcanan Na 2 S 2 O 3 hacmi (L) :<br />
Na 2 S 2 O 3 deriflimi (M) :<br />
1 mol KIO3<br />
1 mol IO3<br />
2 3<br />
MNa S O = m<br />
2 2 3 KIO x x<br />
3 214, 02 gKIO3<br />
3<br />
2<br />
− −<br />
6 mol S O 1 mol Na2SO<br />
2 3<br />
x x<br />
1 mol KIO<br />
−<br />
1 mol IO3<br />
mol S O V<br />
2 3 Na S O<br />
2<br />
1<br />
−<br />
1<br />
x<br />
‹yodometrik SIRA ve iyodimetrik S‹ZDE yöntemler aras›ndaki farklar nelerdir? Hangisi daha kullan›fll›d›r?<br />
Neden?<br />
‹yodometrik Yöntem ile Bak›r Tayini<br />
‹yodometrik yöntemle bak›r tayininde ortam›n zay›fça asidik (pH yaklafl›k 4-6) olmas›<br />
istenir. Bu amaçla asetik asit-amonyum asetat tamponu kullan›labilir.<br />
Numunedeki bak›r, Cu(II) halinde olacak flekilde çözüldükten sonra I- eklenerek<br />
a盤a ç›kan I2 , Na2S2O3 çözeltisi ile niflasta belirteci yan›nda titre edilerek tayin<br />
edilir. Numunede I- DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT iyonunu yükseltgeyecek katyonlar›n (arsenik, demir gibi) bulunmamas›<br />
gerekir.<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P K ‹ T A P<br />
V Na S O<br />
2 2 3<br />
M Na S O<br />
2 2 3<br />
2 2 3
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Tayin için öncelikle size verilen numune alafl›m vb. gibi kat› halde ise numune<br />
miktar›na ba¤l› olarak HNO 3 eklenerek çözünürlefltirilmesi gerekir. E¤er numune<br />
çözelti halinde verilirse verilen numunenin içerdi¤i bak›r miktar›na ba¤l› olarak<br />
seyreltilip (bu konuda laboratuvardaki hocalar›n›zdan yard›m al›n›z) 1:3 (h:h) oran›ndaki<br />
(NH 3 :su) kar›fl›m›ndan bak›r-hidroksit çökünceye kadar veya çözeltinin<br />
mavi rengi gidinceye kadar damla damla eklenir. Üzerine damla damla deriflik<br />
asetik asit eklenerek oluflan çökele¤in çözünmesi sa¤lan›r. Bu çözeltiye 5 mL %<br />
10’luk (k/h) KI çözeltisi eklenerek karanl›kta 3-5 dakika bekletilir. Bu çözelti hemen<br />
büretteki ayarl› Na 2 S 2 O 3 çözeltisi ile titre edilmeye bafllan›r. Titrasyona erlendeki<br />
çözelti rengi sar› olana kadar devam edilir. Sar› renk görülünce titrasyona ara<br />
verilip 3-5 mL niflasta belirteci eklenir. Oluflan mavi renk aç›l›ncaya kadar Na 2 S 2 O 3<br />
çözeltisi ile titre edilmeye devam edilir. Yaklafl›k 1 g NH 4 SCN (amonyum tiyosiyanat)<br />
veya KSCN (potasyum tiyosiyanat) kristali eklenerek kar›flt›r›l›r (bak›r(I) iyodür<br />
taraf›ndan adsorplanm›fl I 2 ’u çözeltiye geçirmek için). Renk tekrar koyulafl›r.<br />
Mavi renk tamamen kaybolana kadar dikkatlice damla damla titrant ilavesine devam<br />
edilir. Harcanan titrant hacmi, afla¤›daki tepkime ve eflitlik yard›m›yla numunedeki<br />
bak›r kütlesi ve bak›r yüzdesi hesaplan›r.<br />
2Cu 2+ + 2I - → 2CuI(k) + I 2 (titrasyon öncesi tepkime)<br />
I 2 + 2S 2 O 3 2- → 2I - + S4 O 6 2- (titrasyon tepkimesi)<br />
2Cu 2+ + 2S 2 O 3 2- + 2I - → 2Cul(k) + S4 O 6 2- (net tepkime)<br />
Na 2 S 2 O 3 çözeltisi deriflimi (M) :<br />
Harcanan Na 2 S 2 O 3 hacmi (L) :<br />
Tart›lan numune kütlesi (g) : m numune<br />
Tart›lan numunedeki bak›r kütlesi : m Cu<br />
M Na S O<br />
2 2 3<br />
V Na S O<br />
2 2 3<br />
Bak›r atom kütlesi (g mol -1 ) : 63,54<br />
% Cu (k/k)= (m Cu /m numune ) x 100<br />
⎛mol<br />
a2<br />
mCu = M ⎜ N S ⎞<br />
2O3 SO3<br />
Na S O ⎜<br />
xV 2 2 3<br />
⎝⎜<br />
L Na2S O ⎠⎟<br />
NaSO 2 2 3<br />
2 3<br />
SO<br />
2−<br />
1 mol 2 2 mol Cu 3,54 gCu<br />
x x<br />
1 mol Na2<br />
2 3 2 mol<br />
SO 1 mol Cu<br />
2 3 2<br />
6<br />
− x<br />
‹yot çözeltilerinin tiyosülfat iyonu ile titrasyonunda niflasta belirteci SIRA titrasyonun S‹ZDE hangi<br />
aflamas›nda eklenir? Neden?<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
SORU<br />
D‹KKAT<br />
155<br />
SIRA S‹ZDE<br />
DÜfiÜNEL‹M<br />
SIRA S‹ZDE SIRA S‹ZDE<br />
AMAÇLARIMIZ <br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON<br />
7<br />
AMAÇLARIMIZ<br />
K ‹ T A P<br />
TELEV‹ZYON
156<br />
Özet<br />
A MAÇ<br />
1<br />
A MAÇ<br />
2<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›n›n hangi<br />
kimyasal türlerin kantitatif tayininde nas›l<br />
kullan›labilece¤ini tart›flmak<br />
Yükseltgenme-indirgenme (redoks) titrasyonlar›,<br />
titrant›n analiti indirgedi¤i veya yükseltgedi¤i,<br />
yani elektron al›flverifli yoluyla gerçekleflen, titrimetrik<br />
tayin yöntemleridir. Bu tür titrasyonlarda,<br />
tepkimeye giren türlerden biri elektron alan (yükseltgen,<br />
yükseltgeyici), di¤eri ise elektron veren<br />
(indirgen, indirgeyici) olarak isimlendirilir. Yükseltgenme-indirgenme<br />
titrasyonlar›nda en çok<br />
kullan›lan titrantlar; permanganat (MnO 4 - ), iyodat<br />
(IO 3 - ), dikromat (Cr2 O 7 2- ), bromat (BrO3 - ),<br />
seryum(IV) (Ce 4+ ), tiyosülfat (S 2 O 3 2- ) çözeltileri<br />
gibi yükseltgen reaktiflerdir. Analitik kimya laboratuvar›nda<br />
yükseltgenme-indirgenme tepkimelerinde<br />
belirteç yard›m›yla titrasyon yap›larak,<br />
renk de¤iflimindeki titrant hacmi kullan›larak<br />
analit miktar› hesaplan›r. Titrasyonunun baflar›s›<br />
titre edilen ortamdaki türlerin tamam›n›n belli ve<br />
tek bir yükseltgenme basama¤›nda olmas›na ba¤l›d›r.<br />
Bu nedenle titrasyona bafllamadan önce<br />
analitin bulundu¤u ortama ikinci bir indirgen veya<br />
yükseltgen reaktifin (yard›mc› reaktif) eklenmesi<br />
gerekebilir. Herhangi bir türün tayininde<br />
hangi titrant ve belirteçlerin kullan›labilece¤i, nelere<br />
dikkat edilmesi gerekti¤i konusunda bilgili<br />
olmak gerekmektedir.<br />
Permanganat çözeltisi ile tayin deneyleri yapmak<br />
Permanganat çözeltisinin çok iyi bir yükseltgen<br />
olmas› nedeniyle, asidik ortamda yükseltgenebilen<br />
Fe 2+ , As 3+ , Sb 3+ , Sn 2+ , Mo 3+ , U 4+ , Ti 3+ , NO 2 - ,<br />
I - , Br - , C 2 O 4 2- ve H2 O 2 gibi türler titrant olarak<br />
do¤rudan ayarl› KMnO 4 çözeltisinin kullan›lmas›yla;<br />
Ca 2+ , Ba 2+ , Zn 2+ , Ag + gibi iyonlar da önce<br />
okzalatlar› halinde çöktürülerek oluflan çökelek<br />
asit çözeltisinde çözündürüldükten sonra ayarl›<br />
KMnO 4 titrant› kullan›larak dolayl› olarak tayin<br />
edilebilir. Ortamda ilave bir belirtece ihtiyaç yoktur.<br />
KMnO 4 belirteç titrantt›r. Demir filizi ve demir<br />
içeren numunelerdeki demir, çözünür haldeki demir<br />
(II) çözeltisi ile permanganat›n titre edilmesi<br />
yoluyla ve klorlu ortamda (Zimmerman-Reinhardt<br />
yöntemine göre) ve/veya ortamdan klorür iyonlar›<br />
uzaklaflt›r›larak yap›l›r. Deneylerin baflar›yla sonuçland›r›labilmesi<br />
için bu bölümün tamam›n›n<br />
dikkatle okunmas› gerekmektedir.<br />
A MAÇ<br />
3<br />
A MAÇ<br />
4<br />
Potasyum dikromat çözeltisi ile tayin deneylerini<br />
uygulamak<br />
Potasyum dikromat (K 2 Cr 2 O 7 ), KMnO 4 çözeltisi<br />
kadar olmasa da iyi bir yükseltgendir. Bu ünitede<br />
anlat›lan birçok özelli¤inden dolay› yükseltgenme-indirgenme<br />
titrasyonlar›nda titrant olarak<br />
kullan›l›r. Bu tür titrasyonlar için ayr›ca difenil<br />
amin sülfonik asit ve sodyum (veya baryum) difenilamin<br />
sülfonat çözeltileri gibi belirteçlere ihtiyaç<br />
vard›r.<br />
Dikromat ile titrasyonunda dönüm noktas›nda<br />
sonra difenil amin sülfonat yükseltgendi¤inde<br />
mavi renkli olur. Titrasyonun dönüm noktas› bu<br />
renk yard›m›yla belirlenir. Dikromatl› titrasyonlar<br />
özellikle demir tayininde çok kullan›l›r. Numuneler<br />
eritifl sonras› veya do¤rudan deriflik HCl<br />
çözeltisi kullan›larak çözülür. Çözeltideki demirin<br />
tamam›, demir(II) yükseltgenme basama¤›nda<br />
olmal›d›r. Demir (II) iyonlar›n›n dikromat ile<br />
titrasyonunda oluflan Cr(III) çözeltisinin yeflil<br />
rengi, demir(II) varl›¤› nedeniyle, menekfle rengi<br />
olarak gözlenir. ‹yi bir tayin yap›labilmesi için bu<br />
bölümün dikkatle okunmas› gereklidir.<br />
‹yot çözeltisi ile yap›labilecek tayin deneylerini<br />
uygulamak<br />
‹yot (I 2 ), yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›nda<br />
kullan›lan KMnO 4 ve K 2 Cr 2 O 7 ’den daha zay›f<br />
bir yükseltgen olmas›na ra¤men yükseltgenme-indirgenme<br />
titrasyonlar›nda kullan›labilmektedir.<br />
‹yotla yap›labilecek tayinler iki yöntemle<br />
yap›labilir. Birincisi ayarl› iyot çözeltisinin titrant<br />
olarak kullan›larak baz› indirgen maddelerin<br />
(Sn 2+ , H 2 S, S 2 O 3 2- , SO3 2- , As 3+ , askorbik asit) do¤rudan<br />
titrimetrik tayinlerinin yap›ld›¤› iyodimetri<br />
yöntemidir. Di¤eri ise yükseltgen olan analitlerle<br />
iyodür (I - ) aras›ndaki tepkime sonucu, analite<br />
eflde¤er miktarda oluflan iyodun (I 2 ) dolayl› titrasyonunu<br />
temel alan iyodometrik tayin yöntemidir.<br />
‹yodometrik yöntemle MnO 4 - , IO3 - , BrO3 -<br />
, ClO 3 - , NO2 - , MnO4 - , Cr2 O 7 2- , Pb 2+ , Ba 2+ , Fe 3+ ,<br />
Cu 2+ , Ce 4+ , As 5+ , Cl 2 , HClO, H 2 O 2 ve organik<br />
peroksitler tayin edilebilir. Bu tür titrasyonlarda<br />
belirteç olarak niflasta çözeltisi kullan›l›r. Bu bölümde<br />
iyodometrik ve iyodimetrik tayin deneyleri<br />
yapabileceksiniz.
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Kendimizi S›nayal›m<br />
1. 0,4280 g potasyum iyodat (KIO 3 ) (molekül kütlesi<br />
214,00 g/mol) suda çözülerek çözeltisi haz›rlan›yor ve<br />
üzerine KI’ün fazlas› eklenip asitlendirildikten sonra<br />
sodyum tiyosülfat (Na 2 S 2 O 3 ) çözeltisi ile titre edilerek<br />
sodyum tiyosülfat çözeltisi ayarlan›yor. Mavi niflasta/iyot<br />
kompleksinin rengi kayboluncaya kadar 24,00 mL tiyosülfat<br />
çözeltisi harcan›yor. Bu bilgilere göre, sodyum tiyosülfat›n<br />
molaritesi kaçt›r?<br />
a. 0,01<br />
b. 0,25<br />
c. 0,5<br />
d. 2,0<br />
e. 2,5<br />
2. Deriflimi yaklafl›k 0,01 M olan KMnO 4 çözeltisini<br />
ayarlamak için 20 mL ile 30 mL aras›nda potasyum permanganat<br />
çözeltisi harcanmas› isteniyorsa ayar için kullan›lacak<br />
primer standart Na 2 C 2 O 4 (134,00 g mol -1 ) maddesinden<br />
tart›lmas› gereken aral›k ne olmal›d›r?<br />
a. 0,5-1,0 mg<br />
b. 0,01-0,02 g<br />
c. 0,07-0,10 g<br />
d. 1,0-1,3 g<br />
e. 1,4-1,5 g<br />
3. 5,0 g demir filizi çözülerek Zimmerman-Reinhardt<br />
yöntemine göre tayin ediliyor. Deriflik asitli ortamda<br />
SnCl 2 ve HgCl 2 ekleniyor. Bu çözelti üzerine Zimmerman-Reinhardt<br />
çözeltisi eklenerek ayarl› 0,1500 M<br />
KMnO 4 titrant› ile titre ediliyor. 25 mL titrant harcan›yor.<br />
Tan›k deney için ise 3 mL titrant harcand›¤›na göre<br />
filiz numunesindeki demirin kütlece yüzdesi kaçt›r?<br />
(demirin atom kütlesi 55,85 g mol -1 )<br />
a. 5,15<br />
b. 18,43<br />
c. 25,16<br />
d. 45,20<br />
e. 56,25<br />
4. Afla¤›dakilerden hangisi yükseltgenme-indirgenme<br />
titrasyonlar›nda kullan›lan belirteçlerden biridir?<br />
a. Potasyum kromat<br />
b. Potasyum dikromat<br />
c. Niflasta<br />
d. Sodyum okzalat<br />
e. Potasyum iyodat<br />
157<br />
5. Demir filizinde potasyum dikromat titrant› ile titrasyon<br />
yap›larak demir tayin edilmeye çal›fl›l›rken dönüm<br />
noktas›nda gözlenen renk de¤iflimi afla¤›dakilerden<br />
hangisidir?<br />
a. Yeflilden sar›ya<br />
b. Sar›dan kahverengiye<br />
c. Turuncudan yeflile<br />
d. Menekfle renginden maviye<br />
e. Beyazdan siyaha<br />
6. ‹yodimetrik yöntem ile ilgili afla¤›daki ifadelerden<br />
hangisi do¤rudur?<br />
a. Analitle iyodür aras›ndaki tepkimeden a盤a ç›kan<br />
iyodun dolayl› titrasyonunu temel alan yükseltgenme-indirgenme<br />
tayin yöntemidir.<br />
b. Çok az say›da madde iyot ile yükseltgenebildi-<br />
¤inden çok az say›da indirgen madde bu yöntemle<br />
tayin edilebilir.<br />
c. ‹yot çözeltisinin ayarlanmas›nda eosin standard›<br />
kullan›l›r.<br />
d. ‹yodimetrik titrasyonlar kuvvetli asidik ve kuvvetli<br />
bazik ortamda da yap›labilir.<br />
e. Titrant olarak sodyum tiyosülfat çözeltisi kullan›l›r.<br />
7. ‹yodometrik yöntemle bak›r tayininde, amonyum tiyosiyanat<br />
veya potasyum tiyosiyanat eklenme amac›<br />
afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. Baz› iyonlar›n yükseltgenmesini sa¤lamak için<br />
çözelti pH’s›n› belli aral›kta tutmak<br />
b. Kat› iyodun sudaki çözünürlü¤ünü artt›rmak<br />
c. Numunedeki çözünmeyen silikatlar› çözmek<br />
d. Tepkimeyi h›zland›rmak<br />
e. Bak›r(I) iyodür taraf›ndan adsorplanm›fl iyodu<br />
çözeltiye geçirmek<br />
8. Yükseltgenme-indirgenme titrasyonlar›nda yard›mc›<br />
reaktifin kullan›lma amac› afla¤›dakilerden hangisidir?<br />
a. Ortamda bulunan türlerin tamam›n›n belli ve tek<br />
yükseltgenme basama¤›nda olmas›n› sa¤lamak<br />
b. Dönüm noktas›n›n daha iyi gözlenmesini sa¤lamak<br />
c. Titrant›n ayarlanmas›nda kolayl›k sa¤lamak<br />
d. Renk de¤ifliminin tamamlanmas›n› sa¤lamak<br />
e. Titrasyonda belirteç kullan›m›n› önlemek
158<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
9. Afla¤›dakilerden hangisi permanganat çözeltisiyle<br />
yap›lan titrasyonlarda belirteç olarak kullan›l›r?<br />
a. Metilen mavisi<br />
b. Niflasta<br />
c. Difenil amin<br />
d. Belirtece gerek yoktur.<br />
e. Difenil amin sülfonat<br />
10. Potasyum dikromat titrant› ile demir tayini yap›l›rken<br />
çözelti gri renkli oldu¤unda ifllemlerin tekrarlanmas›<br />
gerekir. Burada oluflan gri rengin nedeni afla¤›dakilerden<br />
hangisidir?<br />
a. Demir(III) iyonunun demir(II) iyonuna indirgenmesi<br />
b. Çözeltide kromat iyonlar›n›n kalmas›<br />
c. Beyaz renkli silisyum dioksit çökele¤inin oluflumunun<br />
engellenmesi<br />
d. Demirin kompleks oluflturmas›n›n engellenmesi<br />
e. Afl›r› eklenen kalay(II) iyonlar› nedeniyle civan›n<br />
metalik civaya indirgenmesi<br />
“<br />
Yaflam›n ‹çinden<br />
Nobel Ödüllerinin Do¤uflu ve 1992 Kimya Nobel<br />
Ödülü -Rudolph Arthur Marcus<br />
“Kimyasal sistemlerde elektron transfer tepkimeleri<br />
kuram›na katk›lar› için”<br />
Bugün kendi ad›yla verilen Nobel Ödülleri ile tan›nan<br />
Alfred Nobel, 1833’te iflas etmifl bir ifladam›n›n o¤lu<br />
olarak dünyaya geldi. Babas›n›n de¤erli ticari malzemelerle<br />
yüklü gemisi batt›¤› için ailesi çok yoksuldu. Tarihe<br />
‘dinamitin mucidi’ olarak geçen Alfred Nobel, patlay›c›lara<br />
olan düflkünlü¤ünü babas›ndan ald›. 1866’da<br />
‘Nobel’in Güvenlik Barutu’ ya da daha çok bilinen ad›yla<br />
dinamit olan bu tehlikeli maddeyi buldu.<br />
Bu bulufluyla Nobel, k›sa sürede tüm Avrupa’da dinamit<br />
kral› olarak tan›nd›. 1879’da Paris’te bir laboratuvar<br />
kuran Nobel, buradaki çal›flmalar› s›ras›nda dumans›z<br />
barutu keflfetti. Nobel, San Remo’da 1896’da beyin kanamas›<br />
sonucu hayata veda etti. Vasiyetinde, servetinin<br />
büyük k›sm›n› her y›l insanl›¤a hizmette bulunanlara<br />
sunulmas›n› istedi. ‹lk Nobel ödülü bu vasiyet üzerine<br />
1901 tarihinde verilmeye bafllanm›flt›r. Bu ödüller fizik,<br />
kimya, t›p veya fizyoloji, edebiyat, bar›fl ve ekonomi<br />
alanlar›nda olmak üzere toplam alt› dalda her y›l Alfred<br />
Nobel’in ölüm y›ldönümü olan 10 Aral›k’ta ‹sveç Kraliyet<br />
Bilimler Akademisi taraf›ndan verilmektedir.<br />
1992 y›l› Kimya Nobel Ödülü “Kimyasal sistemlerde<br />
elektron transfer tepkimeleri kuram›na katk›lar›<br />
için” Rudolph Arthur Marcus’a verilmifltir. Bu katk›lar<br />
6 ana bafll›kta toplanm›flt›r:<br />
Marcus Modeli<br />
En basit kimyasal tepkime<br />
Metallerin oksitlenmesi (yükseltgenmesi)<br />
Fotosentez<br />
Canl› yap›larda elektron geçifli<br />
De¤erli tafllar<br />
Burada, kimyasal sistemlerde elektron transfer tepkimelerini<br />
temel alan bu 6 ana bafll›ktan sadece birinden<br />
k›saca bahsedilecektir.<br />
Metallerin Oksitlenmesi<br />
Birçok metal hava oksijeni ile oksitlenir. Bu iflleme korozyon<br />
denir. Elektronlar metalden oksijen molekülüne aktar›l›r.<br />
Negatif yüklü oksijen iyonlar› metaldeki oksit yüzeyinin<br />
büyümesine neden olur. Oksit tabakas›n›n büyümesi<br />
ile elektron geçifli azal›r. Korozyon durur ve metal pasif<br />
hale gelir. Ancak e¤er elektronlar metaldeki çatlak ve safs›zl›klar<br />
arac›l›¤›yla metale girerlerse veya oksit tabakas›<br />
çözünürse bu yükseltgenme ifllemi devam da edebilir.<br />
”<br />
Kaynak: http://nobelprize.org/EriflimTarihi: 20.04.2009
8. Ünite - Yüksetgenme-‹ndirgenme (Redoks) Titrasyonlar› ve Laboratuvar Uygulamalar›<br />
Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›<br />
1. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Na 2 S 2 O 3 çözeltisinin KIO 3<br />
ile ayarlanmas›” konusunu yeniden gözden geçiriniz.<br />
2. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Potasyum permanganat çözeltisinin<br />
sodyum okzalata karfl› ayarlanmas›”<br />
konusunu gözden geçiriniz.<br />
3. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Permanganat çözeltisiyle<br />
demir tayini” konusunu gözden geçiriniz.<br />
4. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Yükseltgenme-indirgenme<br />
titrasyonu belirteçleri” konusunu gözden geçiriniz.<br />
5. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Potasyum dikromat çözeltisiyle<br />
yap›lan titrasyonlar” konusunu gözden<br />
geçiriniz.<br />
6. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “‹yot ile yap›lan titrasyonlar”<br />
konusunu gözden geçiriniz.<br />
7. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “‹yodometrik yöntem ile bak›r<br />
tayini” konusunu gözden geçiriniz.<br />
8. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Yard›mc› reaktifler” konusunu<br />
gözden geçiriniz.<br />
9. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Permanganat çözeltisiyle<br />
yap›lan (manganometrik) titrasyonlar” konusunu<br />
gözden geçiriniz.<br />
10. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Potasyum dikromat çözeltisiyle<br />
yap›lan titrasyonlar” konusunu gözden<br />
geçiriniz.<br />
S›ra Sizde Yan›t Anahtar›<br />
159<br />
S›ra Sizde 1<br />
Bu soruyu, “Analit veya titrant›n yükseltgenme basamaklar›ndan<br />
biri ile renkli bileflik oluflturan belirteçler” bafll›-<br />
¤›na tekrar göz atarak yan›tlayabilirsiniz. E¤er ortamda<br />
iyot derifliminin fazlas› bulunursa çözeltinin mavi rengi<br />
nedeniyle dönüm noktas›n›n gözlenmesinde hatalar olabilir.<br />
E¤er iyodür deriflimi fazla ise mavi renk gözlenmez.<br />
S›ra Sizde 2<br />
“Yükseltgenme-indirgenme titrasyonu belirteçleri” konusuna<br />
bak›n›z. Bu belirteçlerin yükseltgenmifl ve indirgenmifl<br />
hallerinin renklerinin de¤iflik olmas› gerekti-<br />
¤ini, renk de¤ifliminin analit ile titrant aras›ndaki tepkimenin<br />
eflde¤erlik noktas› civar›nda gözlenmesi gerekti-<br />
¤ini, belirtecin (±0,059/n) potansiyel aral›¤›nda renk<br />
de¤ifliminin tamamlanmas› gerekti¤ini hat›rlay›n›z.<br />
S›ra Sizde 3<br />
“Potasyum permanganat çözeltisinin sodyum okzalata<br />
karfl› ayarlanmas›” bafll›¤›nda anlat›lan yöntemi ve eflitlikleri<br />
kullan›n›z. Öncelikle Na 2 C 2 O 4 kütlesinden mol<br />
say›s›n› bulunuz. 5 mol Na 2 C 2 O 4 ’›n 2 mol KMnO 4 çözeltisi<br />
harcad›¤›n› unutmay›n›z. KMnO 4 çözeltisnin molaritesi<br />
0,022 M olarak hesaplanacakt›r.<br />
S›ra Sizde 4<br />
“Permanganat çözeltisiyle demir tayini” konusunu hat›rlay›n›z.<br />
Zimmerman-Reinhardt çözeltisi; SnCl 2 ile<br />
Fe(III)’ün indirgenmesi s›ras›nda Cl - iyonlar›n›n KMnO 4<br />
ile yükseltgenmesini engellemek için koruyucu çözelti<br />
olarak kullan›l›r.<br />
S›ra Sizde 5<br />
“Demir filizinde potasyum dikromat ile demir tayini”<br />
konusunda anlat›lanlar› hat›rlay›n›z. Çözünür hale getirilmifl<br />
numunedeki bütün demirlerin Fe(II) yükseltgenme<br />
basama¤›na dönüfltürüldü¤ünden emin olduktan<br />
sonra asidik ortamda Fe(II) iyonu ile dikromat iyonu<br />
aras›ndaki tepkime sonucu demirin (+3) yükseltgenme<br />
basama¤›na yükseltgendi¤ini ve dönüm noktas›nda harcanan<br />
dikromat çözelti hacminden de faydalanarak numundedeki<br />
demir miktar›n› hesaplayabilece¤inizi hat›rlay›n›z.<br />
Unutmay›n›z ki 6 mol demir (II) iyonu ile 1 mol<br />
dikromat iyonu tepkime vermektedir. Bu orandan faydalanarak<br />
hesaplanan demir kütlesi de¤erini kullanarak<br />
ve numune miktar›ndan, numunedeki kütlece yüzde<br />
demir miktar› hesaplanabilir. Sonuç yüzde (%k/k) 33,51<br />
olarak hesaplanacakt›r.
160<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
S›ra Sizde 6<br />
“‹yodometri” ve “‹yodimetri” bafll›¤›nda anlat›lanlara<br />
tekrar göz at›n›z. ‹yodimetrik yöntemde ayarl› iyot çözeltisinin<br />
titrant olarak kullan›ld›¤›n›, iyodometrik yöntemde<br />
ise analit ile iyodürün aras›ndaki tepkimeden<br />
oluflan iyodun ayarl› tiyosülfat çözeltisi ile dolayl› titrasyonunun<br />
yap›ld›¤›n› hat›rlay›n›z. ‹yodun standart indirgenme<br />
potansiyelinin çok büyük olmamas› nedeni ile<br />
çok az maddenin iyot ile do¤rudan yükseltgenebildi¤ini<br />
(çok az say›da indirgen madde tayininde kullan›labilece¤ini),<br />
yani iyodimetrinin kullan›m alan›n›n k›s›tl› oldu¤unu<br />
hat›rlay›n›z. ‹yodometride ise uygulama alan›n›n<br />
genifl oldu¤unu hat›rlay›n›z. Birçok iyon ve molekülleri<br />
bu yöntemle tayin edebilece¤inizi hat›rlay›n›z.<br />
S›ra Sizde 7<br />
“Niflasta belirteci” ve “‹yodometrik yöntem ile bak›r tayini”<br />
konular›na bak›n›z. ‹yot çözeltilerinin tiyosülfat<br />
iyonu ile titrasyonunda niflasta belirteci titrasyonun bafl›nda<br />
eklenmez. Çünkü ortamdaki iyot ve iyodür deriflimi<br />
dönüm noktas›n›n belirlenmesinden çok önemlidir.<br />
E¤er iyot deriflimi fazla ise çözeltinin mavi rengi<br />
nedeniyle dönüm noktas›nda oluflan kompleksin mavi<br />
rengi farkedilemeyebilir. E¤er iyodür deriflimi fazla ise<br />
mavi renkli adsorpsiyon kompleksi oluflmayabilir. Ayr›ca<br />
ortamda bulunan triiyodür deriflimi niflastan›n bozulmas›na<br />
neden olabilir. Bu nedenle niflasta belirteci eflde¤erlik<br />
noktas›na yaklafl›ld›¤›nda eklenir.<br />
Yararlan›lan Kaynaklar<br />
Atefl, S., Özyürek, G., Salih, B., (1991). Analitik Kimya<br />
Laboratuvar› Nicel Analiz Uygulamalar›, Hacettepe<br />
<strong>Üniversitesi</strong> Mühendislik Fakültesi, Ankara.<br />
Elçi, L., (2000). Analitik Kimya Laboratuvar›, Erciyes<br />
<strong>Üniversitesi</strong> Yay›nlar›, Kayseri.<br />
Gedikbey, T., Tunal›, S., Birlik, E., Güray, T., (2004).<br />
Kantitatif Analiz Laboratuvar Kitab›, Osmangazi<br />
<strong>Üniversitesi</strong>, Eskiflehir.<br />
Gündüz, T., (1999). Kantitatif Analiz Laboratuvar Kitab›,<br />
Gazi Büro Kitabevi Tic. Ltd. fiti., Ankara.<br />
Merdivan, M., Nakio¤lu, N., Savaflç›, fi., Yaflar, S. B., Ergül,<br />
S., Kara, D., (1999). Nicel Analiz Laboratuvar<br />
Kitab›, Bal›kesir <strong>Üniversitesi</strong> Yay›nlar›, Bal›kesir.<br />
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., Crouch, S. R., çeviri<br />
editörleri K›l›ç, E., Köseo¤lu, F., (1996). Analitik<br />
Kimya Temel ‹lkeler, Bilim Yay›nc›l›k, Ankara.
Ek-1<br />
161
162<br />
Ek-2
Ek-3<br />
163
Sözlük<br />
A<br />
Adsorpsiyon belirteçleri(indikatörleri): Bir çöktürme<br />
titrasyonu s›ras›nda, oluflan çökele¤in yüzeyine tutundu¤unda<br />
veya çökele¤in yüzeyinden sal›nd›¤›nda renk<br />
de¤ifltirebilen kimyasal maddelere verilen add›r.<br />
Adsorpsiyon: ‹yon veya moleküllerin bir kat›n›n yüzeyine<br />
tutunmas›d›r.<br />
Alev denemesi: Atom, molekül veya iyonlar›n bir gaz alevinde<br />
karakteristik renk oluflturmas›na dayanan nitel analiz<br />
yöntemidir.<br />
Analit: Kan, toprak, su gibi herhangi bir numune içinde analitik<br />
yönden incelenen türdür.<br />
Analiz: Bir numunenin bileflenlerini ve miktarlar›n› bulmak<br />
için yap›lan ifllemlerin tamam›na denir.<br />
Anyon: Cl - , CO 3 2- gibi negatif yüklü iyonlara denir.<br />
Arjentometrik Yöntemler: Gümüfl iyonunun çöktürücü<br />
olarak kullan›ld›¤›, çöktürme titrasyonlar›yla<br />
gerçeklefltirilen tayin yöntemleridir.<br />
Ayarlama: Deriflimi bilinmeyen ve standart çözelti olarak<br />
kullan›lacak olan çözeltinin deriflimini tayin etmek<br />
amac›yla yap›lan titrasyon ifllemidir.<br />
B<br />
Belirteç: Dönüm noktas›na ulafl›ld›¤›nda fiziksel de¤iflim<br />
gözlenmesini sa¤layan kimyasal reaktiflerdir.<br />
Birincil standart: Titrimetrik analizde referans olarak kullan›lan<br />
maddelerdir.<br />
Bozucu etki: Bir tayinin sonucunu olumsuz olarak de¤ifltirebilen<br />
türlerin neden oldu¤u durumdur.<br />
Ç<br />
Çökelek: ‹ki veya daha fazla çözünen türün bir araya gelmesiyle<br />
oluflan ve çözünmeyen kat›d›r.<br />
Çözünürlefltirme: Bir numuneyi asit kullan›m›, ›s›tma gibi<br />
zorlay›c› koflullarla çözünür hale getirme ifllemidir.<br />
D<br />
De¤erlik elektronlar›: De¤erlik orbitalinde yer alan elektronlard›r.<br />
De¤erlik orbitali: Bir elementin en d›fl orbitalidir.<br />
Desikant madde: Desikatör içerisinde nemsiz ortam oluflturmak<br />
için kullan›lan nem çekici maddelere denir.<br />
Desikatör: Nemi uçurulmufl kroze ve kurutulmufl maddelerin<br />
so¤utulurken tekrar havadan nem kapmalar›n› engellemek<br />
için sakland›klar› cam kaba denir.<br />
Disproporsiyon: Ayn› iyonlardan biri yükseltgenirken<br />
di¤erinin indirgenmesine denir.<br />
Dönüm noktas›: Eflde¤erlik noktas›na ulafl›ld›¤›nda fiziksel<br />
bir de¤iflimin gözlendi¤i pratik noktad›r.<br />
Sözlük<br />
165<br />
E<br />
Elektrolit: Elektrik iletimini sa¤layabilen maddelere verilen<br />
add›r.<br />
Eritifl: Silikatlar, baz› mineral oksitleri ve demir alafl›mlar›<br />
gibi normal s›v› reaktiflerde yavafl çözünen<br />
numunelerin bir eritici madde ile ›s›t›larak çözünürlefltirilmesine<br />
denir.<br />
Eflde¤erlik noktas›: Analit ve titrant›n stokiyometrik olarak<br />
eflit oldu¤u teorik noktad›r.<br />
F<br />
Fajans Yöntemi: Adsorpsiyon belirteçleri kullan›larak<br />
yap›lan arjentometrik titrasyonlard›r.<br />
G<br />
Geçici sertlik: Kalsiyum ve magnezyum bikarbonatlar›n›n<br />
neden oldu¤u sertli¤e denir.<br />
Geçimsiz Kimyasal Maddeler: Birbirleriyle reaksiyona girerek<br />
fliddetli patlama ya da yang›na neden olan ya da<br />
zehirli ürünler oluflturan kimyasallard›r.<br />
Geri titrasyon: Titrasyon iflleminde kullan›lan standart çözeltinin<br />
eklenen fazlas›n›n baflka bir standart çözelti ile titre<br />
edilme ifllemidir.<br />
Gravimetrik analiz: Bir analitin miktar›n›n, kütle ölçüm<br />
temeline dayanarak nicel olarak belirlendi¤i analitik yöntemlerdir.<br />
Grup reaktifi: Bir grup katyonu (veya anyonu) çöktürmek<br />
için kullan›lan maddelere verilen genel bir isimdir.<br />
‹<br />
‹ki diflli (bidentat) ligandlar: Çekirdek atomuna iki farkl›<br />
konumdan ba¤lanabilen ligandlard›r.<br />
‹kincil standart: Safl›¤› birincil standart kadar yüksek<br />
olmayan bilefliklerdir.<br />
‹lk koordinasyon küresi: Bir komplekste, metale ba¤l› ligandlar›n<br />
yer ald›¤› küredir.<br />
‹yodimetri: Ayarl› iyot çözeltisinin titrant olarak kullan›ld›¤›<br />
yükseltgenme – indirgenme tayin yöntemidir.<br />
‹yodometri: Analitle iyodürün (I-) aras›ndaki tepkime sonucu,<br />
analite eflde¤er miktarda oluflan iyodun (I2) dolayl›<br />
titrasyonunu temel alan yükseltgenme – indirgenme<br />
tayin yöntemidir.<br />
K<br />
Kal›c› sertlik: Kalsiyum ve magnezyum klorür, sülfat, fosfat<br />
veya silikat tuzlar›ndan oluflan sertlik kal›c› sertlik olarak<br />
adland›r›l›r.<br />
Karbanyon: Yap›s›nda elektron fazlal›¤› olan organik<br />
iyona(anyona) verilen isimdir.
166<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Karbokatyon: Yap›s›nda elektron eksikli¤i olan organik<br />
iyona (katyona) verilen isimdir.<br />
Katyon: Ca 2+ , Na 2+ gibi pozitif yüklü iyonlara denir.<br />
Kolloidal çökelek: Çaplar› 10-4 cm’den daha küçük taneciklerden<br />
oluflan çökeleklerdir.<br />
Kompleks oluflumu: ‹ki veya daha fazla say›da bilefli¤in<br />
birleflerek daha kararl› ve daha büyük bir moleküle<br />
dönüflmesi olarak bilinir.<br />
Koordinasyon bileflikleri: Geçifl metalleri, metal katyonunun<br />
iki veya daha fazla iyon veya molekül ile çevrili<br />
oldu¤u koordinasyon bileflikleri diye bilinen kompleks<br />
yap›l› bileflikler olufltururlar.<br />
Koordinasyon say›s›: Bir kompleks bileflikte, metal katyonunun<br />
yapabildi¤i ba¤ say›s›d›r.<br />
Kral suyu: Üç hacim deriflik HCI ve bir hacim deriflik HNO3<br />
kar›flt›r›larak haz›rlan›r. Oldukça kuvvetli bir yükseltgen<br />
olan bu kar›fl›m hem cam malzemelerin temizli¤inde<br />
hem de çözünürlefltirme ifllemlerinde kullan›l›r.<br />
Kristal çökelek: Çaplar› milimetrenin onda biri veya daha<br />
büyük olan çökeleklerdir.<br />
L<br />
Ligand: Bir kompleks bileflikte elektron çifti sa¤layabilen<br />
atomlar› içeren moleküllere verilen add›r.<br />
M<br />
Mohr Yöntemi: CrO 2-<br />
4 iyonunun belirteç olarak kullan›ld›¤›,<br />
dönüm noktas›nda renkli çökelek oluflumuna dayanan<br />
arjentometrik titrasyonlara denir.<br />
N<br />
Nicel analiz: Bir numunedeki bileflenlerin miktarlar›n›n tayinidir.<br />
Nitel analiz: Bir numunedeki bileflenlerin türlerinin tayinidir.<br />
P<br />
Peptitleflme: P›ht›laflm›fl bir kolloidin çözelti içerisinde<br />
da¤›lmas›d›r.<br />
P›ht›laflma: Kolloidal boyutlu taneciklerin bir araya gelerek<br />
daha kolay çöktürülebilir ve süzülebilir kümeler oluflturmas›d›r.<br />
Polidentat ligand: Metal katyonuna birkaç yerden ba¤lanabilen<br />
elektronca zengin anyon ve moleküle denir.<br />
S - fi<br />
Sabit tart›m: Bir tart›m ile bir önceki tart›m aras›ndaki a¤›rl›k<br />
fark›n›n 0,5 mg olmas›d›r.<br />
Santrifüjleme: Merkezkaç kuvvetinden yararlanarak<br />
yo¤unluklar› farkl› iki maddeyi birbirinden ay›rma metodudur.<br />
Sert su: Mineral tuzlar içeren su olarak tan›mlan›r.<br />
Sertlik: Suyun sabunu tüketebilme yetene¤i olarak tan›mlanabilir.<br />
Soda ekstrakt›: Ortama afl›r› miktarda sodyum karbonat<br />
çözeltisi eklenmesiyle sodyum, potasyum ve amonyum<br />
d›fl›ndaki a¤›r metal katyonlar›n› çözelti ortam›ndan uzaklaflt›rmak<br />
amac›yla yap›lan ifllemdir.<br />
Standart çözelti: Deriflimi tam olarak bilinen çözeltidir.<br />
fielat: Bir metal katyonunun, birden fazla elektron çifti sa¤layabilen<br />
bir ligandla tepkimeye girerek oluflturdu¤u halkal›<br />
kompleks bilefliklere verilen add›r.<br />
T<br />
Tampon çözelti: Bir zay›f baz ve onun konjuge asiti veya bir<br />
zay›f asit ve onun konjuge baz›ndan oluflan ve ortam<br />
pH’›n› sabit tutmaya yarayan çözeltidir.<br />
Tek diflli (monodentat) ligandlar: Çekirdek atomla, ancak<br />
tek ba¤ oluflturarak iç koordinasyon küresine girebilen<br />
ligandlara denir.<br />
Titrasyon e¤risi: Eflde¤erlik noktas›n› rahatl›kla gözlemlememizi<br />
sa¤layan, analit çözeltisinin herhangi bir fonksiyonun<br />
eklenen titrant hacmine karfl› çizilen grafi¤idir.<br />
Titrasyon hatas›: Pratikte ve teorikte eflde¤erlik ve dönüm<br />
noktalar›n›n gözlenmesi için gereken titrant hacimleri<br />
aras›nda oluflan farkt›r.<br />
Titrasyon: Bir analit çözeltisine, analit ile titrant aras›ndaki<br />
tepkime tamamlanana kadar titrant ekleme ifllemidir.<br />
Toplam sertlik: Kal›c› ve geçici sertli¤in toplam›d›r.<br />
V<br />
Volhard yöntemi: Fe (III) iyonunun belirteç olarak<br />
kullan›ld›¤›, dönüm noktas›nda renkli kompleks<br />
oluflumuna dayanan arjentometrik titrasyonlara denir.<br />
Volumetrik analiz(titrimetri): Deriflimi bilinen çözeltinin<br />
analit ile tepkimeye giren miktar›n›n ölçümüne dayanan<br />
yöntemdir.<br />
Y<br />
Yar›-mikro analiz: 10-50 mg aras›ndaki miktarla yap›lan<br />
analize denir.<br />
Yükseltgenme – indirgenme (redoks) titrasyonlar›:<br />
Titrant›n analiti indirgedi¤i veya yükseltgedi¤i, yani elektron<br />
al›flverifli yoluyla gerçekleflen, titrimetrik tayin yöntemleridir.<br />
Yükseltgenme – indirgenme titrasyonu belirteçleri:<br />
Yükseltgenmifl ve indirgenmifl hallerinin renkleri farkl›<br />
olan maddelerdir.
Dizin<br />
A<br />
Adsorpsiyon belirteçleri 110, 111, 117<br />
Analit 3, 4, 77, 78, 86, 93-97, 104, 109, 110, 114, 141-145, 147,<br />
151, 153, 154, 156<br />
Analiz 2-5, 7-11, 13, 15, 20-28, 31-38, 41, 42, 44, 45, 50-52,<br />
76-79, 82, 84, 86, 92-94, 96, 97, 100, 101, 104, 108-112,<br />
114-117, 123, 125, 128, 131, 134, 147<br />
Anyon 7, 8, 21, 22, 34, 45, 50-53, 56-72, 78, 86, 109, 110, 114,<br />
117, 124, 129, 134<br />
Arjentometrik yöntem 108-111, 117<br />
Ayarlama 92-94, 97, 100, 104, 109, 131, 145, 151<br />
B<br />
Belirteç 93, 96-101, 104, 110-112, 114, 115, 117, 125, 127,<br />
130-132, 134, 141, 143-145, 148, 151, 153, 154, 156<br />
Bozucu Etki 52, 63, 67, 68, 72, 110, 148<br />
Ç<br />
Çökelek 8-10, 20-39, 41-45, 50, 52, 54-57, 59, 60-64, 66, 67,<br />
69, 70, 72, 73, 77-81, 83-86, 93, 104, 110-114, 117, 120,<br />
129, 133, 145, 149, 156<br />
Çöktürme titrasyonlar› 11, 93, 94, 109, 110, 113, 117<br />
Çözünürlefltirme 2, 5-7, 15<br />
D<br />
Desikant madde 76, 83<br />
Desikatör 7, 14, 76, 82, 83, 101, 111, 146, 148, 152<br />
Dönüm noktas› 92-95, 97, 99, 100-102, 104, 110-117, 125,<br />
127, 128, 130, 131, 133, 143, 144, 146-148, 150, 151, 156<br />
E<br />
EDTA 122, 124-134<br />
Elektrolit 8, 10, 81<br />
Eriokrom siyah› T 127-131, 133, 134<br />
Eritifl 2, 6, 7, 15, 148-150, 156<br />
Eflde¤erlik noktas› 92-95, 97, 99, 101, 104, 127, 129, 131,<br />
133, 141, 143<br />
F<br />
Fajans yöntemi 108, 111, 115, 117<br />
G<br />
Geri titrasyon 92-94, 128, 129, 134<br />
Gravimetrik analiz 9, 11, 76-79, 82, 84, 86, 125<br />
Grup reaktifi 20, 22-25, 29, 45, 50, 60, 72<br />
H<br />
Halojenür tayini 108, 110, 117<br />
‹<br />
‹ki diflli (bidentat) 124, 134<br />
‹yodimetri 140, 151<br />
‹yodometri 140, 153, 154, 156<br />
K<br />
Dizin<br />
167<br />
Katyon 7, 8, 20-24, 26-35, 37-39, 42-45, 51, 52, 68, 72, 78, 86,<br />
114, 123, 124, 126, 128, 129, 131, 132, 134, 154<br />
Kolloidal çökelek 78<br />
Kompleks 6, 8, 11, 27, 28, 31-34, 57, 62-67, 78, 93, 94, 110,<br />
112, 113, 117, 122-130, 132, 134, 143, 144, 147<br />
Kompleksleflme 122, 124<br />
Komplekslefltirici 6, 123, 125<br />
Koordinasyon 122-124, 134<br />
Kral suyu 6, 25, 27, 29, 30, 33<br />
Kristal çökelek 78, 86<br />
L<br />
Lewis 123<br />
Ligand 93, 122-127, 134<br />
M<br />
Manganometri 140, 147<br />
Maskeleme 123<br />
Mohr yöntemi 108, 110, 113-115, 117<br />
N<br />
Nicel analiz 2, 3, 6, 10, 11, 15, 93, 104<br />
Nitel analiz 2, 3, 8, 10, 15, 21, 22, 39<br />
Numune haz›rlama 2, 15<br />
Ö<br />
Ön deneme 20, 22, 24, 29, 30, 35, 39, 43, 44, 50, 53-55, 59-<br />
61, 63-67, 69<br />
P<br />
pH 24, 28, 35, 51, 60, 94, 95, 97, 98, 100, 102, 104, 110, 114,<br />
125-127, 131, 134, 145, 151, 153, 154<br />
P›ht›laflma 81<br />
Polidentat 124, 134<br />
R<br />
Redoks titrasyonu 140
168<br />
S-fi<br />
Analitik Kimya Laboratuvar›<br />
Sabit tart›m 76, 81-85, 146<br />
Santrifüjleme 9<br />
Sertlik 122, 128-134<br />
Sistematik analiz 7, 8, 20-23, 26-28, 31, 45, 50, 51, 56-61, 66<br />
Standart çözelti 4, 92-97, 104, 131, 143<br />
Süzme 8, 9, 11, 76-84, 86, 112, 145<br />
fielat 124<br />
T<br />
Tampon 28, 35, 38, 39, 45, 99, 100, 125-127, 131, 133, 154<br />
Tart›m 2, 4, 5, 11, 13, 15, 76, 77, 81-85, 94, 95, 99, 101, 111,<br />
146<br />
Tek diflli (monodentat) 124, 134<br />
Titrasyon 11, 13, 92-98, 100-104, 108-110, 112-117, 122, 123,<br />
125-134, 140-156<br />
Titrasyon hatas› 92-94, 147<br />
Titrimetri 11, 92, 93, 95, 104, 110, 119, 141, 151, 156<br />
V<br />
Volhard yöntemi 108, 110-115, 117<br />
Y<br />
Yükseltgenme-indirgenme belirteci 143<br />
Yükseltgenme-indirgenme titrasyonu 142, 144<br />
Z<br />
Zimmerman-Reinhardt çözeltisi 147