DENEY NO: 5
DENEYİN ADI: Asit Baz Titrasyonu
DENEYİN AMACI: Derişimi Bilinen Bir Çözelti Yardımıyla Derişimi
Bilinmeyen Bir Çözeltinin Derişimini Bulabilme
TEORİK BİLGİ:
Arrhenius
Asit-Baz Teorisi :
Arrhenius’a
göre asit, suda hidrojen iyonu (H+); baz hidroksit iyonu (OH-)
oluşturarak çözünen maddedir.
HCl(g) → H+(suda)
+ Cl-(suda) (Asit)
HNO3
(s) →
H+(suda) + NO3-(suda) (Asit)
NaOH (k) → Na+(suda) + OH-(suda) (Baz)
Ba(OH)2
(k) →
Ba+2(suda) +
2OH- (suda) (Baz)
Arrhenius’un
asit-baz tanımı, maddelerin yalnız sulu çözeltileri için geçerlidir. Zamanla
kimya geliştikçe susuz ortamlar için de asit ve bazı tanımlama gereği
doğmuştur. ….(2)
Brønsted-Lowry
Asit-Baz Teorisi
1923
yılında İngiliz kimyacısı Lowry ve Danimarkalı kimyacı Brønsted birbirlerinden
habersiz asit ve baz için daha genel bir teori geliştirdi. Bunlara göre, bir
tepkimede proton (H+ iyonu)
verici madde asit; proton alıcı madde ise bazdır. Örneğin; HCl suda çözündüğünde
suya H+ iyonu vererek
onu hidronyum veya hidroksonyum iyonuna (H3O+)
dönüştürür.
HCl (g) + H2O (s) → H3O+ (suda) +
Cl- (suda)
Bu
tepkimede, HCl proton verici olduğundan asit, H2O proton alıcı
olduğundan bazdır. Bu tepkimenin tersi düşünüldüğünde;
H3O+ (suda)
+ Cl- (suda) →
HCl (g) + H2O (s)
H3O+ iyonu Cl- iyonuna proton verdiği için asit; Cl- iyonu proton aldığı için bazdır.
Brønsted-Lowry
asit-baz teorisinde aralarında H+ iyonu
kadar fark olan asit-baz çiftine eşlenik
(konjuge) asit-baz çifti denir.
Yukarıdaki tepkimede HCl / Cl- ve
H3O+ / H2O
eşlenik asit-baz çiftleridir. …….(2)
Lewis
Asit-Baz Teorisi
Brønsted-Lowry’nin
asit-baz teorilerini ileri sürdükleri yıllarda Amerikalı kimyacı Newton Lewis
da bir asit-baz teorisi geliştirdi. Lewis’a göre baz, elektron çifti verebilen;
asit, elektron çifti alabilen maddedir. Bir maddenin elektron nokta (Lewis)
yapısına bakarak maddenin asit mi, yoksa baz mı olduğuna karar verilebilir. Bu
nedenle Lewis teorisi diğer teorilerden daha geneldir. Örneğin; NH3ve
BF3 maddelerinin
asit-baz karakterleri hakkında şunlar söylenebilir: BF3bileşiğinde,
bor atomu 6 değerlik elektronuna sahip olduğundan soy gaz elektron yapısına
ulaşamamıştır. Bor atomu soy gaz elektron yapısına ulaşmak (oktedini
tamamlamak) için bir elektron çifti (2 elektron) alabilir. Bu nedenle BF3 bir Lewis asididir. NH3 bileşiğinde azot atomu bir çift
ortaklaşa kullanılmayan elektrona sahiptir. NH3 bu elektron çiftini başka atomlarla
paylaşabilir. O halde NH3 bir
Lewis bazıdır. …..(2)
MOLARİTE:
1000 cm3 çözeltide çözünen maddenin mol
sayısına molarite denir ve “M” ile simgelenir.
Molarite tanımının çözeltinin toplam hacmine bağlı olduğuna dikkat edilmelidir. Sıvı-sıvı karışımları hazırlanırken, bazen çözeltinin toplam hacminin saf haldeki sıvı hacimleri toplamına eşit olduğu görülür. Genellikle, çözeltinin toplam hacmi bileşenlerin saf haldeki hacimleri toplamından büyük ya da küçük olur. Bu yüzden molar çözeltiler hacmi kesin olarak belli olan balon jojelerde hazırlanır.
Molaritenin birimi mol /litre yada molar ( M) dır.
Molarite = Mol Sayısı / Çözeltinin Hacmi M=n/v
İki veya daha fazla çözelti birbirine karıştırılırsa,
M1V1 + M2V2+..............= MkVk
Bir çözeltinin hacmi sıcaklığa bağlı olduğundan, molarite de sıcaklığa bağlıdır
NORMALİTE:
Molarite tanımının çözeltinin toplam hacmine bağlı olduğuna dikkat edilmelidir. Sıvı-sıvı karışımları hazırlanırken, bazen çözeltinin toplam hacminin saf haldeki sıvı hacimleri toplamına eşit olduğu görülür. Genellikle, çözeltinin toplam hacmi bileşenlerin saf haldeki hacimleri toplamından büyük ya da küçük olur. Bu yüzden molar çözeltiler hacmi kesin olarak belli olan balon jojelerde hazırlanır.
Molaritenin birimi mol /litre yada molar ( M) dır.
Molarite = Mol Sayısı / Çözeltinin Hacmi M=n/v
İki veya daha fazla çözelti birbirine karıştırılırsa,
M1V1 + M2V2+..............= MkVk
Bir çözeltinin hacmi sıcaklığa bağlı olduğundan, molarite de sıcaklığa bağlıdır
NORMALİTE:
Bir
litre çözeltide çözünmüş olan maddenin eşdeğer gram sayısıdır. Pratik
olarak; Normalite = molarite x etki değeri
Etki
değeri: Asitlerde suya verilen H+ sayısı,
bazlarda OH- sayısı,
tuzlarda ise (+) ya da (-) yük sayısıdır. …….(4)
Eşdeğer
Ağırlıklar ve Normal Çözeltiler
Bir
derişim birimi, bir litre çözeltideki çözünenin eşdeğer gram ayısına dayanır.
Bir eşdeğer gramın tanımı ise dikkate alınan tepkimenin türüne bağlıdır.
Bununla birlikte tanım daima verilen bir reaktifin bir eşdeğer gramının diğer
bir maddenin tam olarak bir eşdeğer gramıyla tepkimeye girdiği varsayımına
dayanır.
Eşdeğerliklerin
tanımında kullanılan asit-baz tepkimeleri :
Bir
bileşiğin bir eşdeğer gramının kütlesine o bileşiğin eşdeğer ağırlığı denir. Asit-baz tepkimelerinde eşdeğer
ağırlık bir H+ (aq) iyonunun bir OH- (aq) iyonu ile etkileşmesi gerçeğine
dayanır.
H+ (aq) + OH- (aq) → H2O (s)
Bir
asidin 1 eşdeğer gramı 1 mol H+ (aq) iyonu verebilen
miktarıdır. Bir bazın 1 eşdeğer gramı ise 1 mol OH- (aq) verebilen
miktarıdır. Eğer 1 mol H+ (aq),
1 mol OH- (aq)
ile tepkimeye giriyorsa 1 eşdeğer gram asitle 1 eşdeğer baz etkileşiyor
demektir. …….(1)
TİTRASYON:
Derişimi bilinen bir çözelti ile tepkimeye
giren derişimi bilinmeyen çözeltinin hacminin belirlenmesine denir.
Asitle bazın eşdeğer gram sayılarının
birbirine eşit olduğu nokta eşdeğerlik noktasıdır. Eşdeğerlik noktasında
pH=7 olur.
POH- = pH+=1.10-7
N=eşdeğer gram sayısı/V
Eşdeğer gram sayısı(A)= Eş değer gram
sayısı(B)
Na.Va=Nb.Vb Eşdeğerlik noktasında
Ma.Td.Va=Mb.Td.Vb
Bir titrasyon işleminin bittiğini yani
eşdeğerlik noktasına ulaşıp ulaşmadığına indikatör denilen maddeler yardımıyla
karar verilir. Ortam asitliğine göre renk değiştiren zayıf asit yada zayıf baz
çözeltilerine indikatör
denir.
Bu deneyde kullanılacak indikatör madde
fenolftaleyn zayıf bir organik asittir.
Bir titrasyonda, titrasyon eğrisinin yön
değiştirdiği nokta, yani titrasyonda renk değiştirdiği renk oluştuğu ana dönüm noktası denir.
Deneyde önce eşdeğerlik noktası sonra dönüm
noktası gelir.
KULLANILAN
ARAÇ VE GEREÇLER:
Ø
1 adet 100 ml lik beher
Ø
1 adet büret
Ø
2 adet 250 ml lik erlenmayer
Ø
Su
Ø
HNO3(%70lik d=1,43 gr/cm3)
Ø
Derişimi bilinmeyen NaOH çözeltisi
Ø
İndikatör(Fenolftaleyn)
Ø
Üç ayak
Ø
Bağlama parçası
Ø
Bünzen kıskacı
DENEYİN ŞEKLİ:
DENEYİN YAPILIŞI:
0,1M,
250ml HNO3 çözeltisi
hazırlayabilmek için stok çözeltisinin derişimi hesaplanır ve bu çözeltiden
hacimce ne kadar kullanılması gerektiği bulunur.
1ml =
1,43gr 1lt =1430 gr
mHNO3 =70∕100 * 1430 =143*7 gr
mHNO3 =70∕100 * 1430 =143*7 gr
nHNO3 = m/MA =
143*7/63=143/9MA 63 gr/mol
M= n/V= 143/9 : 1 =143/9 M
M1 V1 = M2 V2
143/9 . V1 = 0,1 . 0,25
V1 = 1,57 ml yaklasık olarak aldık 1,6 yı kullandık.
250
ml-1,57ml=248,3 ml su gerekir.
N=M*Td =) 143/9 M dır. Td 1 dir.
HNO3+H2O
→ H3
O+(aq)+ NO3─(aq)
1mol 1mol Td=1
Erlenmayere 1.6 lık nitrik asit çözeltisi kattık. Asitin
üstüne 3 damla fenolftaleyn kattık. Düzeneği hazırladıktan sonra büretin içine
NaOH bazını koyduk. Ve erlenmayerin içine damla damla büretteki NaOH i akıttık.
Bazı erlenmayerin içine doldururken bir taraftan da çalkaladık ve artık rengin
kaybolması zorlanana kadar bazı ekledik. Zorlaştıktan sonra pembeleşmeden
bıraktık. Eşdeğerlik noktasına ulaşmış oldu. İçine biraz daha baz kattığımızda
ise rengin değiştiğini ve hafifçe pembeleştiğini gördük. Yani dönüm noktasına
da ulaşmış oldu. Deneyde önce eşdeğerlik noktasını, sonra ise dönüm noktasını
görmüş olduk.
DENEYİN SONUCU:
Deneyi iki aşamada gerçekleştirdik. Yani 2
defa yaptık. İlkinde 5,5 ml baz kullanarak eş değerlik noktasını bulmuş olduk.
İkincisinde ise 4,5 ml baz kullanarak eş değerlik noktasını bulduk. Ve orta
değer olarak 5ml yi kullandık.
Sürekli bir pembe renk oluşana
kadar eklediğimiz NaOH çözeltisi 5ml’ydi.
N1 M 1=
N2 M2
M1 Ts V1 = M2 Ts V2
M1 1 . 5 = 0,5 . 1 . 25
M1 1 . 5 = 0,5 . 1 . 25
M1 = 0,5 M
DENEYİN YORUMU:
Bu deneyle
derişimini bilmediğimiz NaOH bazını, HNO3 asit çözeltisi yardımıyla
bulmuş olduk. NaOH’in derişimini direkt üzerinde bulunan değerlerden
hesaplayamıyoruz. Çünkü NaOH’taki Na’un nem emici özelliği var, Na, suyla hemen
etkileşir, kaybolan bu değer bilinemez.
Titrasyon işlemi
sırasında NaOH’i fazla ekledik, çok koyu bir pembe renk oluştu
ve uzun süre kaybolmadı. Pembe rengin oluşumunu sağlayan, sadece bazik
ortamda renk değiştiren fenolftaleyn indikatörüdür.
Günlük hayattan örn;
Süt gıdası üretimi yapan
yerlerde sütün pH ını ölçerek kullanılabilirliği bulunuyor.
KAZANIMLAR
Deney hatalı çıkarsa nedenleri
neler olabilir?
-
Fenolftaleyn az katılmış
olabilir.
-
Erlenmayer kirli olabilir.
-
Erlenmayerin içinde başka bir
madde kalmış olabilir.
-
Bazın miktarını asit
çözeltisine fazla konmuş olabilir.
KAYNAKÇA
-
Deney föyü
-
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder