28.01.2015 Views

Renk Veren Doğal İndikatörlerin Asit ve Baz Belirlenmesinde ...

Renk Veren Doğal İndikatörlerin Asit ve Baz Belirlenmesinde ...

Renk Veren Doğal İndikatörlerin Asit ve Baz Belirlenmesinde ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

YİBO ÖĞRETMENLERİ(FEN <strong>ve</strong> TEKNOLOJİ-FİZİK,KİMYA,BİYOLOJİ-<strong>ve</strong><br />

MATEMATİK)PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI KİMYA GRUP<br />

PROJE RAPORU<br />

<strong>Renk</strong> <strong>Veren</strong> Doğal İndikatörlerin <strong>Asit</strong> <strong>ve</strong> <strong>Baz</strong><br />

<strong>Belirlenmesinde</strong> Kullanımı<br />

GRUP İNDİKATÖR<br />

Aysun ÇELEBİ<br />

(ADANA /KARAİSALI 1 NİSAN YİBO)<br />

Arzu BULUT<br />

ADIYAMAN/GÖLBAŞI 75.YIL İ.M.K.B. YİBO)<br />

Mustafa ORDUERİ<br />

(ÇANKIRI KURŞUNLU YİBO)<br />

DANISMANLAR<br />

Prof. Dr.Veysel Turan YILMAZ<br />

Prof. Dr.Hasan SEÇEN


<strong>Renk</strong> <strong>Veren</strong> Doğal İndikatörlerin <strong>Asit</strong> <strong>ve</strong> <strong>Baz</strong><br />

<strong>Belirlenmesinde</strong> Kullanımı<br />

GRUP İNDİKATÖR<br />

Aysun ÇELEBİ<br />

(ADANA /KARAİSALI 1 NİSAN YİBO)<br />

Arzu BULUT<br />

ADIYAMAN/GÖLBAŞI 75.YIL İ.M.K.B. YİBO)<br />

Mustafa ORDUERİ<br />

(ÇANKIRI KURŞUNLU YİBO)<br />

1. GİRİŞ<br />

1.1. ASİT<br />

Suyla hidrojen iyonları üreten hidrojen bileşimleridir. Hidrojen iyonları<br />

çözeltiyi asidik yapar. <strong>Asit</strong>ler turnusol kağıdına kırmızı renk <strong>ve</strong>rir. Eski<br />

Türkçe'de hamız, <strong>ve</strong> bazı kaynaklarda da ekşit denir. Gıdaların çoğu asit içerir.<br />

Limonda sitrik asit, sirkede ise asetik asit bulunur. Farklı asitler, limona, sirkeye,<br />

ekşi elmaya <strong>ve</strong> şerbete keskin tadını <strong>ve</strong>rir. Aküler, sülfürik asit; midedeki<br />

sindirim sıvıları, hidroklorik asit içerir. <strong>Asit</strong>ler, suda eridiğinde hidrojen iyonları<br />

(H + ) üreten madde çözeltileridir. <strong>Asit</strong> maddelerin çoğu, saf katılar, sıvılar ya da<br />

gazlar olarak bulunsa da, sadece suda çözündüğünde asit gibi tepki <strong>ve</strong>rir [1].<br />

<strong>Asit</strong>ler aşağıdaki özelliklere sahiptir [2];<br />

a . Suda çözündüklerinde iyon oluştururlar. Bu nedenle asitlerin sulu çözeltileri<br />

az ya da çok elektrik akımını iletir.


. Tatları ekşidir. Limonun ekşiliği içindeki sitrik asitten, sirkenin ekşiliği<br />

içindeki asetik asitten ileri gelir.<br />

c. Boya maddelerine etki ederler. Örneğin; turnusol boyasının rengini kırmızıya<br />

dönüştürürken, fenolftalein(sentetik indikatör) boyasını renksizleştirirler.<br />

d. Aktif metallerle tepkimeye girerek hidrojen gazı oluştururlar.<br />

Bu tepkimeyi alkali <strong>ve</strong> toprak alkali metallerin tümü ile Fe, Zn <strong>ve</strong> Al gibi<br />

soy olmayan metaller <strong>ve</strong>rir. Cu, Hg <strong>ve</strong> Ag gibi yarı soy metallere yapısında<br />

oksijen bulunmayan HCl, HBr gibi asitler etki etmez. Bu metallere HNO 3 <strong>ve</strong><br />

H 2 SO 4 gibi kuv<strong>ve</strong>tli asitler etki eder. Ancak bu tepkimelerde asitler asit olarak<br />

değil yükseltgen olarak etki eder. Yani bu tepkimelerde H 2 gazı değil H 2 O oluşur.<br />

Au <strong>ve</strong> Pt gibi soy metallere asitlerin hiçbiri yalnız başına etki edemez.<br />

e.Karbonat <strong>ve</strong> bikarbonatlarla tepkimeye girerek CO 2 gazı oluştururlar.<br />

g.<strong>Asit</strong> oksitlerin su ile tepkimeleriyle elde edilirler.<br />

SO 3(g)+ H 2 O (s)→ H 2 SO 4(suda)<br />

1.1. Tarihsel Gelişimi<br />

<strong>Asit</strong>lerin gerçekten doğru kabul edilebilecek ilk tanımını 1838’de Alman<br />

kimyacı Justus von Liebig yapmıştır. Liebig’in tanımına göre asit, yerini bir<br />

metal atomuna bırakabilecek biçimde hidrojen içeren bir bileşiktir.<br />

Elli yıl kadar sonra bir başka Alman kimyacısı Wilhelm Ostwald <strong>ve</strong><br />

İs<strong>ve</strong>çli kimyacı Svante Arrhenius, asitlerini bazların, tuzların su içinde<br />

çözündüklerinde, bölüm bölüm ya da bütünüyle, “iyon” adını <strong>ve</strong>rdikleri<br />

parçacıklara ayrıldıklarını belirlediler. Bu parçacıklardan pozitif yüklü olanlara<br />

“katyon”, negatif yüklü olanlara “anyon” adı <strong>ve</strong>rildi. İyon çözeltilerine de<br />

elektriği iyi ilettikleri için “elektrolit” adı <strong>ve</strong>rildi.<br />

<strong>Baz</strong> kavramı, her zaman, asit kavramına bağlı kalmıştır. <strong>Baz</strong>, asidin<br />

karşıtıdır; ama baz olmadan hiçbir asit tepkimesi gerçekleşemez.<br />

<strong>Baz</strong>ların asitlerle tepkimeye girmesiyle, gene önemli bir bileşik sınıfı olan<br />

tuzlar <strong>ve</strong> su oluşur. Bu bir nötrleşme (yansızlaşma) tepkimesidir; çünkü tepkime


ürünü olan tuz artık ne asit, ne de baz özelliği taşıyan nötr ya da yansız bir<br />

bileşiktir.<br />

1.2. Bilinen ilk <strong>Asit</strong><br />

Asetik asit, arı halde, kemirme gücü yüksektir <strong>ve</strong> boğucu bir kokusu<br />

vardır. <strong>Renk</strong>sizdir, 118˚C’ta kaynar: 16,5˚C’ta <strong>ve</strong> olağan atmosfer basıncı altında<br />

katılaşır.<br />

<strong>Asit</strong>ler bütün kimyasal maddelerin hem en yararlılarından, hem de en<br />

tehlikelilerinden sayılır. Sözgelimi derişik hidroklorik asit öldürücü bir zehirdir;<br />

ama mide özsuyunda bir miktar seyreltik hidroklorik asit bulunmasaydı besinler<br />

yeterince sindirilemezdi. <strong>Asit</strong> terimi “ekşi” anlamındaki Latince bir sözcükten<br />

türetilmiştir, çünkü bu bileşiklerden çoğunun tadı ekşidir. Bu yüzden<br />

eskiçağlarda insanlar asitleri tadına bakarak ayırt eder, örneğin sirkenin tipik bir<br />

asit olduğunu bilirlerdi. Kimyacılar ise tanımadıkları bir sıvının asit olup<br />

olmadığını anlamak için turnusol denen boyar maddelerden yararlanırlar.<br />

Liken türü bitkilerden elde edilen bu boyarmaddeler, asit <strong>ve</strong> baz yapısındaki<br />

maddeleri tanıyıp ayırt etmeye yarayan birer belirteç ya da ayıraçtır. <strong>Asit</strong>leri<br />

tanımanın bir yolu da bu maddelerin içine element halinde magnezyum ya da<br />

sodyum karbonat (çamaşır sodası) karıştırmaktır. Çünkü bu maddelerin ikisi de<br />

asitlerde çözünürken tıpkı bir gazoz gibi köpürür.[3]<br />

1.2. BAZLAR<br />

Suda iyonlaştıklarında ortama OH - (hidroksit) iyonu <strong>ve</strong> elektron çifti <strong>ve</strong>rebilen<br />

maddelere <strong>ve</strong>rilen isimdir. (NH 3 )hariç. Sulu çözeltilerinde OH - iyonu <strong>ve</strong>rirler [1].<br />

<strong>Baz</strong>lar aşağıdaki özelliklere sahiptir [2];<br />

a. Suda iyon oluşturarak çözünürler. Çözeltileri elektrik akımını iletir.<br />

b. Tatları acıdır. Sabun köpüğünün acılığı yapısındaki sodyum hidroksitten,<br />

karabiberin acılığı yapısındaki piperidin bazından ileri gelir.


c. Boya maddelerine etki ederler. Kırmızı turnusolu mavi, renksiz fenolftalein’i<br />

pembe yaparlar.<br />

d. Amfoter metallerle (Zn, Al, Pb, Sn...) tepkimeye girerek hidrojen gazı<br />

oluştururlar.<br />

Al, Pb <strong>ve</strong> Sn da Amfoter özellik gösterir. Bu elementlerin hem kendileri hem de<br />

oksitleri <strong>ve</strong> hidroksitleri Amfoter özellik gösterir.<br />

e. Elle tutulduklarında kayganlık hissi <strong>ve</strong>rirler. Sabunun, yumurta akının <strong>ve</strong><br />

deniz suyunun kayganlıkları yapılarındaki bazlardan kaynaklanır.<br />

f. <strong>Asit</strong>leri nötrleştirirler. Yani asitlerle <strong>ve</strong>ya asit oksitlerle tuzları oluştururlar.<br />

g. Metal oksitlerin su ile tepkimesinden elde edilirler.<br />

1.3.ASİT-BAZ TEPKİMESİ<br />

<strong>Asit</strong>ler, bazlarla birleşerek tuz <strong>ve</strong> su oluştururlar. Bir asidin hidrojeni<br />

yerine metal <strong>ve</strong>ya amonyum iyonunun geçmesiyle oluşan bileşiğe tuz denir. Bir<br />

asit bazla birleştiğinde hem asit hem de baz özelliklerini kaybeder. Bu nedenle<br />

asitlerle bazlar arasındaki tepkimelere nötrleşme tepkimesi denir.<br />

HCl + NaOH ---------->NaCl + H 2 O<br />

Nötrleşme, gerçekte H + <strong>ve</strong> OH - iyonlarının birleşerek H 2 O oluşturmaları<br />

olayıdır. Bu nedenle nötrleşme tepkimesi aşağıdaki şekildedir.<br />

H + (suda) +OH - (suda) →H 2 O(s)<br />

<strong>Asit</strong>ler, yalnız bazlarla değil, bazik oksitlerlerle (metal oksitlerle) de<br />

tuzları oluşturur.<br />

1.4. İNDİKATÖRLER<br />

Çözeltinin pH’sına bağlı olarak renk değiştiren kompleks yapıdaki<br />

organik bileşiklere indikatör denir. Bu tür çözeltiler titrasyonun bitiş noktasını<br />

saptamak amacıyla kullanılır. [4]


İndikatör bir tepkimenin sonlanıp sonlanmadığını anlamak için kullanılan<br />

maddelerdir. Tepkimenin türüne göre değişik indikatör türleri vardır. <strong>Asit</strong> - baz<br />

indikatörleri gibi.<br />

<strong>Asit</strong> <strong>Baz</strong> indikatörleri zayıf asit <strong>ve</strong>ya zayıf bazdırlar. Genelde indikatörle<br />

HIn sembolü ile gösterilirler. Bu indikatörlerin ayrışma tepkimeleri yazılacak<br />

olursa [5] ;<br />

1.4.1.Doğal İndikatörler<br />

Gözümüzle görebildiğimiz asit-baz indikatörleri, zayıf asit <strong>ve</strong> konjuge baz<br />

yapısındadırlar. Çiçek <strong>ve</strong> yaprak pigmentleri çoğunlukla bu tanıma uyarlar.<br />

Örneğin gül yapraklarını ezip alkol ile dövünce, asit-baz indikatör çözeltisi elde<br />

etmiş oluruz. Ya da kırmızı lahanayı biraz ısıtarak suyunu salmasını sağlar <strong>ve</strong> bu<br />

suyu da indikatör olarak kullanabiliriz. Fenol kırmızısı, metil turuncusu gibi<br />

sentetik indikatörlerin yanı sıra, bitkilerden elde ettiğimiz birçok doğal indikatör<br />

vardır.[6]<br />

2. PROJENİN AMACI<br />

İlköğretimde doğal belirteçler kullanarak asit <strong>ve</strong> bazların öğretilmesi<br />

3. KULLANILAN MATERYALLER VE YÖNTEM<br />

3.1.KULLANILACAK MATERYALLER<br />

3.1.1.Kullanılacak Bitkisel Materyaller<br />

Kırmızı lahana , kuşburnu, gül yaprağı, çay, çilek, kırmızı soğan<br />

kabuğu, lavanta yaprağı, maydanoz, kiraz.


3.1.2.Kullanılacak Materyaller<br />

NaOH, HCl, süzgeç kağıdı, 25 adet deney tüpü, damlalık,50 ml’lık 10<br />

adet beher, tüplük, saat camı, havan, saf su, etil alkol,huni,500 ml’lik 2<br />

adet beher.<br />

3.2.YÖNTEM<br />

3.2.1<strong>Renk</strong> <strong>ve</strong>ren doğal indikatörlerin hazırlanması<br />

15 gr kırmızı lahana alınarak havanda bulamaç haline getirildi, sıcak suda<br />

çözüldüğünde patlıcan moru renginde bir çözelti elde edildi.<br />

Gül yaprağı toplandı, havanda dövüldü, etil alkolde çözülerek açık<br />

kah<strong>ve</strong> tonlarında bir çözelti elde edildi.<br />

Bir miktar kuşburnu alınarak kaynamakta olan suyla koyu kırmızı<br />

tonlarında bir çözelti elde edildi.<br />

Birkaç tane kırmızı soğan kabuğu soyularak havanda dövüldü, suda<br />

çözülerek kiremit kırmızısı tonlarında bir çözelti elde edildi.<br />

Maydanoz doğrandı, havanda dövüldü,saf suda çözüldü,süzülerek yeşil<br />

tonlarında bir çözelti elde edildi.<br />

Kirazlar çekirdeklerinden ayrıldı, havanda dövüldü, saf suda çözülerek<br />

süzgeç kâğıdından süzüldü <strong>ve</strong> pembe renkte çözelti elde edildi.<br />

Çilek ayıklandı havanda dövüldü saf suda çözüldü süzgeç kâğıdından<br />

süzülerek pembe renkli çözelti elde edildi.<br />

Lavanta toplandı, saplarından ayıklandı, havanda etil alkol <strong>ve</strong> saf su<br />

eklenerek dövüldü. Mor lavanta önce yeşile sonra koyulaşarak kah<strong>ve</strong>rengine<br />

dönüştü, süzgeç kâğıdından süzülerek kah<strong>ve</strong>rengi renkte çözelti elde edildi.


Demlenmiş bir bardak çay alınarak süzgeç kâğıdından süzüldü tavşan kanı<br />

renginde çözelti elde edildi.<br />

Bu hazırlanan numuneleri kontrol etmek üzere:<br />

2gr katı NaOH alınarak 500 ml’lik behere konuldu saf su eklenerek 500<br />

ml’ye tamamlandı (0,1 M’lık kuv<strong>ve</strong>tli baz çözeltisi hazırlandı).<br />

4,23 ml HCl alınarak 500 ml’lık behere konuldu saf suyla 500 ml’ye<br />

tamamlandı (0,1 M ‘lık kuv<strong>ve</strong>tli asit çözeltisi hazırlandı).<br />

Boş deney tüpleri asit baz etiketleri ile etiketlendi. <strong>Asit</strong> yazan 9 adet deney<br />

tüpüne 0,1 M’lık asit çözeltisi konuldu. Benzer şekilde baz yazan 9 adet deney<br />

tüpüne baz çözeltisi konuldu.<br />

Yukarıda hazırlamış olduğumuz 9 adet doğal renk <strong>ve</strong>ren madde<br />

çözeltilerinden, sırasıyla asit baz çiftlerine pipet yardımıyla damlatıldı renk<br />

değişimi <strong>ve</strong> çökelme olup olmadığı gözlendi.<br />

4. BULGULAR <strong>ve</strong> TARTIŞMA<br />

<strong>Asit</strong> <strong>ve</strong> bazların belirlenmesinde sentetik belirteçlerden başka doğada<br />

kolayca erişebileceğimiz ayıraçlarında var olabileceğini belirlemek için<br />

yaptığımız deneyde aşağıdaki <strong>ve</strong>rileri elde ettik.<strong>Renk</strong> değişimleri şekil 1-4’de<br />

karşılaştırmalı olarak görülmektedir.


Şekil 1<br />

Şekil 2


Şekil 3<br />

Şekil 4<br />

Tablo 1. Deneylerde kullanılan bitki özütlerinin asit-baz indikatör renkleri


Bitki Özütleri <strong>Asit</strong> Rengi <strong>Baz</strong> Rengi<br />

Kırmızı lahana Pembe-Kırmızı Sarı-Yeşil<br />

Gül yaprağı Açık Pembe Sarı<br />

Kuşburnu Kırmızı Koyu Yeşil<br />

Kırmızı soğan kabuğu Açık Kırmızı Açık Kah<strong>ve</strong>rengi<br />

Maydanoz Açık Yeşil Yeşil<br />

Kiraz Açık Pembe Açık Sarı<br />

Çilek Turuncu-Sarı Sarı-Yeşil<br />

Lavanta <strong>Renk</strong>siz Kah<strong>ve</strong>rengi<br />

Çay Açık Kah<strong>ve</strong>rengi Kah<strong>ve</strong>rengi<br />

Bitki özütlerinden elde edilen çözeltilere mavi bantlı süzgeç kâğıdından<br />

kesilen şeritler daldırılarak kurutuldu.


Bitki özütleri emdirilerek kurutulan süzgeç kağıtlarına ayrı ayrı 0,1M’lık<br />

HCl <strong>ve</strong> 0,1M’lık NaOH çözeltileri damlatılarak tablo-1’deki <strong>ve</strong>riler bir kez daha<br />

teyit edildi.Elde edilen sonuçlar Şekil 5 <strong>ve</strong> Şekil 6’da görülmektedir.<br />

Şekiller <strong>ve</strong> tablolarda <strong>ve</strong>rilen sonuçlar açıkça gösterdi ki kırmızı lahana,<br />

gül yaprağı, kuşburnu, kırmızı soğan kabuğu, kiraz, çilek, çay gibi bitki<br />

ekstraklarının asit <strong>ve</strong> baz renkleri oldukçe farklıdır <strong>ve</strong> doğal indikatör olarak<br />

kullanımları olasıdır.Diğer taraftan maydanoz, lavanta’dan elde edilen sıvılar<br />

asit bazlara ila<strong>ve</strong> edildiğinde ayırt edici renk değişimi göstermemişlerdir.Bu<br />

nedenle doğal indikatör olarak kullanımları uygun değildir.<br />

Şekil 5


Ş<br />

ekil 6<br />

5. SONUÇ<br />

Sonuç olarak ; kırmızı lahana, çay, gül yaprağı,kırmızı soğan kabuğu,<br />

çilek, kuşburnu, kiraz’ın doğal indikatör özelliğine sahip olduğu anlaşıldı.Bu<br />

nun yanında maydonoz <strong>ve</strong> lavantanın indikatör olarak kullanılamayacağı tespit<br />

edilmiştir.<br />

İlköğretim düzeyinde asit <strong>ve</strong> bazların ayırt edilmesinde doğal bitki<br />

özütlerinin kolay hazırlanabilir olması nedeniyle indikatör olarak<br />

kullanılabileceği anlaşılmıştır.<strong>Asit</strong> <strong>ve</strong> baz renklerinin birbirinden çok farklı<br />

olması <strong>ve</strong> deneylerin görsel olması nedeniyle öğrencilerin dikkatini çekeceği <strong>ve</strong><br />

öğrenmeyi daha zevkli kılacağı düşünülmektedir.<br />

Burada yapılan deneyler çevremizde bulunan diğer bitkilerden elde<br />

edilecek özütler için de test edilebilir.Böylece daha yeni doğal indikatörlere<br />

ulaşılabilir.<br />

TEŞEKKURLER<br />

Bu çalışmamızda bize yardımcı olan Prof. Dr.Veysel Turan YILMAZ,<br />

Prof. Dr.Hasan SEÇEN,Mümin Tansu DÖNMEZ’e <strong>ve</strong> tüm teknik personele<br />

teşekkür ederiz.


YARARLANILAN KAYNAKLAR<br />

[1]www.kimyaevi.org<br />

[2]www.internetlandmark.edu<br />

[3]www.forumpaylas.net<br />

[4]www.onlinebilgi.com.<br />

[5]www.turkcebilgi.com/analitikkimya<br />

[6]www.tubitak.com

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!