ANAL*T*K K*MYA

Report
1. BÖLÜM
ANALİTİK KİMYA
Yrd. Doç. Dr. N. İzzet
KURBANOĞLU
TANIM
Bir
maddenin
bileşenlerinin
ya
da
bileşenlerden bir bölümünün niteliğinin
ve niceliğinin belirlenmesini inceleyen
bilim
dalına
Maddenin,
analitik
nitelik
ve
kimya
denir.
niceliklerinin
belirlenmesinde "analiz" den yararlanılır.
Analiz
Verilen bir numunede yer alan farklı bileşiklerin, moleküllerin,
atom gruplarının, iyonların veya elementlerin aranması ve
bunların hangi oranda olduğunun belirlenmesi için yapılan
çalışmaların tümüne "analiz veya analitik çalışma " denir.
Analitik kimyada, kimyasal analiz
• Nitel analiz (Kalitatif analiz)
• Nicel analiz (Kantitatif analiz)
Olmak üzere iki şekilde gerçekleştirilir.
NİTEL ANALİZ
Bir maddenin hangi bileşenlerden ( element veya
bileşiklerden) meydana geldiğini bulmaya yarayan
analiz türüne Nitel analiz veya Kalitatif analiz
denir. Buna göre, verilen bir analiz örneğinde "kaç
farklı cins? veya "kaç farklı tür?" madde var
sorularına yönelik tüm cevaplar "nitel analiz" ile
cevaplandırılır.
MİKTARA BAĞLI ANALİZ TÜRLERİ
Bir analiz için uygulanacak analiz metodu,
madde miktarına bağlı olarak değişir. Buna göre
analiz beş farklı şekilde ifade edilir:
MİKTARA BAĞLI ANALİZ TÜRLERİ
 Makro Analiz: 50 mg’dan çok.
 Yarı Mikro Analiz: 10-20 mg.
 Mikro Analiz: 1-10 mg
 Ultra-Mikro Analiz: 0,001-1 mg
 Sub-Mikro Analiz:0,001 mg’dan az.
MİKTARA BAĞLI ANALİZ TÜRLERİ
Bunlardan ilk ikisi öğrenci laboratuarlarında,
diğerleri ise bilimsel çalışmalarda kullanılır.
Öğrenci laboratuarlarında yarı-mikro analizin
uygulanması, yer, zaman ve madde harcanması
açısından ekonomiktir.
NİTEL ANALİZ ÇALIŞMA ARAÇLARI
1-DENEY TÜPÜ:
Kimyasal reaksiyonların gerçekleştirildiği
veya çözeltilerin konulduğu, uzun, içi boş
cam malzemelerdir. Ateşe dayanıklı
olanlar pyrex camdan yapılmıştır. Isıtma
veya kaynatma deneylerinde tüp hiçbir
zaman ¼’ten fazla doldurulmamalıdır.
Çünkü sıvı kaynama sırasında taşabilir.
2-DAMLALIK ŞİŞELERİ:
Bunlar genel olarak 50 ml’ liktirler.
Renksiz veya koyu renkli camdan
yapılmışlardır. Kapakları olukludur.
Şişe
eğildiği
zaman
içindeki
solüsyonun damla damla akmasını
sağlar.
Boya
solüsyonları
ve
indikatörler için kullanılabilir.
3-BAGETLER:
2-3
mm
çapında
10-15
cm
uzunluğunda
karıştırma
gibi
işlemlerde kullanılan ve içi dolu cam
çubuklardır. Çeşitli boy ve çapta
olurlar.
4-PİSETLER:
Distile su kullanımı için
gerekli kaplardır. Cam veya
plastik olabilir.
Pisetler 3 şekilde kullanılır:
a)Fazla miktarda su gerekli olduğu zaman piset
kavranır ve lastik tıpanın fırlamaması için
başparmak ile bastırılarak kısa ucuna doğru
eğilir.
b)Daha az su ihtiyacı kısa uçtan üfleyerek
sağlanır. Su aşağıya eğik uçtan çıkar.
c)Çok az miktarda su ihtiyacında ise önce kısa
uçtan üflenerek bir miktar su çok dikkatlice ve
hafifçe üfleyerek küçük damlacıklar halinde
istenilen kaba aktarılır.
5-PİPETLER:
Bir solüsyondan belli hacimde sıvı
almaya yarayan özel cam
borulardır. Uç kısımları ince ve
uzundur.
PİPETLERİN KULLANIMI
a) Önce pipet üst ucuna yakın kısmından sağ
elin başparmağı ve son üç parmağı arasında
tutulmalıdır. İşaret parmağı ise sıvıyı çekince
akmaması için üst ucu tıkamaya hazır olacak
şekilde serbest olmalıdır. b) Pipetin uç kısmı
alınacak sıvı içine daldırılır ve pipete sıvıyı
çekerken
hava
girmemesine
dikkat
edilmelidir.
6-BÜRETLER:
Titrasyon için kullanılırlar. Büretler
de bir çeşit pipettir, fakat bunların
boşaltma ucundaki sıvının akışını
kolayca kontrol edebilmek için bir
kapama musluğu vardır. Kapasitesi 2
ml
veya
daha
az
olanlarına
mikrobüret denir. Büretlerin içine
konan çözeltiler genellikle normal
çözeltilerdir.
7-ÖLÇÜ BALONLARI:
Belli hacimde, alt kısımları yuvarlak
ve şişkin, üst kısımları silindirik, ince
uzun boyunlu kapaklı cam kaplardır.
Boyun kısmında bir kalibrasyon
çizgisi bulunur. Bu çizgiye kadar
aldıkları sıvı miktarı üzerlerinde
yazılıdır. Çeşitli hacimlerde bulunur.
Hassas
çözeltiler
ve
ayıraç
hazırlanmasında, bir maddeyi belli
oranda seyreltmek gibi işlemlerde
kullanılır.
NİTEL ANALİZ İÇİN NUMUNENİN
HAZIRLANMASI
Nitel analizde, analizi yapılacak örnekler katı veya sıvı olabilir.
• Numunenin katı olması halinde, katının önce çözünür hale getirilmesi gerekir.
Bunun için katı önce suda, sonra sırasıyla HCI, HNO3’ de çözülür.
• Bunların içinde çözünmeyen maddeler süzülüp kurutulduktan sonra bir
krozede KHSO4 ile yüksek dereceye kadar ısıtılır. Isıtmadan maksat,
çözünmeyen maddeleri alkali tuzları haline dönüştürmektir.
Analizi yapılacak maddenin alkali tuzlarıyla birlikte kızıl
dereceye kadar ısıtılması işlemine ERİĞİK denir
•
•
•
Soğutulan kroze içerisindeki numune önce 3-5 ml su, 3-5 ml 3M HNO3
içerisinde çözünür.
Çözünmeyenler Na2CO3 + KNO3 karışımı ile tekrar eriğik yapılır. Burada
çözünmeyenlerde, NaOH + S karışımı ile eriğik yapılır.
Bir numunedeki alkali metalleri aramak için NH4Cl+ CaCO3 eriğiyi, birçok
katı maddeler için iyi bir çözücü olan Na2O2, NaOH + KOH, Na2CO3 + KNO3,
Na2CO3 eriğiyi kullanılır.
NİTEL ANALİZ İÇİN İŞLEM BASAMAKLARI
1-Çöktürme: Çözeltideki
bir iyonun az çözünen tuzu
haline dönüştürülmesidir.
AgNO3 + NaCl
AgCl(k)+NaNO3
tepkimesinde oluşan AgCl suda çökelek
oluştururken NaNO3 suda çözünür.
Ör.:Pb(NO3)2 + 2KI
PbI2(k)+ 2KNO3
tepkimesinde oluşan PbI2 sarı renkli
çökerken, KNO3 suda çözünür.
2-Süzme:Çöktürülen
maddenin
sıvıdan
ayrılması işlemidir. Bu işlem yapılırken uygun
süzgeç kağıdı kullanılır. Süzme işlemi yapmak
için süzgeç kağıdı iki kere katlanır. Katlardan
birisi açılarak huniye yerleştirilir. Süzgeç
kağıdı suyla ıslatılır. Karışım yavaş yavaş
süzgeç kağıdı üzerine dökülür. Süzme
işleminin aşamaları aşağıdaki şekildedir:
A
B
C
D
3-Çökeleklerin Yıkanması:
Bir çökelek ana çözeltiden ne
kadar iyi ayrılırsa ayrılsın
yıkanması
gerekir.
Çökelek
adsorpsiyon
veya
benzer
olaylarla
yabancı
maddeler
içerebilirler. Çökelekteki yabancı
maddelerin uzaklaştırılması için
çökelti yıkanmalıdır. Yıkama iki
kez yapılmalıdır. Yıkama suyu
olarak genellikle saf su kullanılır.
4-Kurutma:
Kimyasal maddeler, çökelekler,
cam malzemeler 110 C0 tutulan
etüvde
kurutulur.
Etüvler
değişik
hacimlerde
olup,
sıcaklık 60°C ile 250°C arasında
analog veya dijital termostat ile
ayarlanabilen, ısıtma, pişirme
veya kurutma amaçlı olarak
kullanılan
laboratuar
fırınları'dır
5-Buharlaştırma:
Buharlaştırma
işlemi,
çözeltideki sıvının uçurularak kuru hale
getirilmesi
yada
çözeltinin
hacmini
azaltmak amacıyla yapılır. Buharlaştırma
kroze veya 20-25 mL beherde açık havada
yapılır.
NİCEL ANALİZ
Bir numunedeki bileşenlerden her birinin miktarlarını
sayısal olarak bulmaya yarayan analiz türüne Nicel
analiz (kantitatif analiz) denir. Öte yandan analiz
örneğinde "ne kadar?"," hangi oranda?" madde var
sorularına yönelik tüm cevap arayışları ise "nicel
analiz" ile belirlenir. Genel olarak bir numunenin
önce nitel analizi, sonra nicel analizi yapılır.
NİCEL ANALİZ: Metotlar yönünden klasik
ve modern olmak üzere ikiye ayrılır
Klasik
metotlar;
özelliklerine
maddenin
dayanan
kütle
metotlardır.
ve hacim
Buna
göre
maddenin kütlesi göz önüne alınarak yapılan analize
gravimetrik, maddenin hacmi göz önüne alınarak
yapılan analize de volümetrik analiz denir. Her iki
analizde günümüzde yoğun olarak kullanılmaktadır.
Modern metotlara; ise enstrümental analiz de
denir. Bu metotlar maddenin:
• ışık apsorbsiyonu,
• ışık emisyonu,
• magnetik özellikleri,
• elektriksel özellikleri,
• radyoaktiflik gibi özellikleri üzerine kurulmuştur.
• Enstümental analiz klasik analizden daha
hassas, daha az zaman alıcı ve daha kolay
olmakla beraber, sonuçlarının
değerlendirilmesi için uzman kimyacılara
ihtiyaç vardır.
Nicel Analiz Yapılırken İzlenmesi Gereken
Basamaklar
1) Yöntem Seçimi: İstenilen doğruluk seviyesi
ve numune sayısı dikkate alınır.
2) Numune Alma: Madde yığını tam olarak
temsil edilmelidir.
3) Numune Hazırlama ve Çözme: Numunenin
çözünür hale getirilmesi ya da analize kadar
bozulmadan korunması. Sonrasında homojen
çözeltilerin hazırlanması.
Nicel Analiz Yapılırken İzlenmesi Gereken
Basamaklar
4) Bozucu Etkilerin Giderilmesi: Ayırma
yöntemlerine ihtiyaç duyulur.
5) Ölçüm: Analit ile bilinen maddenin ölçülen
büyüklükleri arasında orantı kurulur.
6) Sonuçların Hesaplanması: Numunenin
toplam kütlesi, seyrelme ve stokiyometrik
faktörler dikkate alınmalıdır.
7) Sonuçların Güvenilirliği: Analiz sonuçları
istatistiki olarak değerlendirilerek anlamlı
sonuçlar halinde sunulmalıdır
NİCEL ANALİZ DÖRT AYRI YÖNTEMLE
YAPILIR
1- GRAVİMETRİK ANALİZ
2- VOLUMETRİK ANALİZ
3- ENSTRÜMENTAL ANALİZ
4- GAZOMETRİK ANALİZ
2. BÖLÜM
ÇÖZELTİLER
ÇÖZELTİLER
Bir maddenin başka bir madde içinde, gözle
görülemeyecek kadar küçük tanecikler hâlinde
dağılmasıyla oluşan homojen karışımlara çözelti
denir.
ÇÖZELTİLER
• Çözeltiyi oluşturan maddelerden genellikle
miktarı çok olana çözücü, az olana çözünen
denir. Çözücü, genellikle çözeltinin fiziksel
durumunu belirler.
ÇÖZÜNME OLAYI
• Çözünme olayı, çözücü ve çözünenin homojen
olarak karışması ile gerçekleşir. Bir madde
diğeri içinde çözündüğünde,
çözünenin
tanecikleri çözücü içerisinde homojen olarak
dağılır ve çözünen tanecikleri, çözücü
molekülleri arasında yer alır. Böylece
maddeler birbiri içerisinde çözünmüş olur.
ÇÖZÜNME OLAYI
Bir maddenin diğer bir madde içerisinde
çözünebilmesi için aşağıdaki basamakların
gerçekleşmesi gerekir:
• Çözünen taneciklerini bir arada tutan bağın
koparak birbirinden uzaklaşması (enerji
gerekir).
• Çözücü taneciklerini bir arada tutan bağın
kopması (enerji gerektirir).
ÇÖZÜNME OLAYI
 Çözücü taneciklerinin çözünen taneciklerini çekmesi (enerji
verir).
Örnek: A2 ve B2 maddeleri için A2 çözücü, B2 çözünen olsun.
Çözünmenin gerçekleşmesi için aşağıdaki bağ kopması ve bağ
oluşması olaylarının gerçekleşmesi gerekir.
Birinci aşamada A-----A ve B----B arasındaki bağlar kopar. Sonra
A ile B birbirini çekerek A------B arasında bağ oluşur.
Çözünmenin olabilmesi için A-----B arasındaki çekme kuvveti
( c), A-----A ve B----B arasındaki çekme kuvvetinden (a) ve (b)
büyük olması gerekir. Eğer c kuvveti a ve b kuvvetinden küçükse
çözünme gerçekleşmez.
ÇÖZÜNÜRLÜK
Herhangi bir sıcaklıkta belirli miktar
çözücüde çözünebilen madde miktarına, o
maddenin o koşullardaki "çözünürlüğü" adı
verilir.
ÇÖZELTİ ÇEŞİTLERİ
Çözeltiler;
 Fiziksel hallerine göre,
 Çözücü ve çözünen madde miktarına göre,
 Çözünen maddenin azlığına, çokluğuna göre,
 Elektrik akımını iletip iletmemesine göre
olmak üzere dört şekilde gruplandırılabilir.
a) Fiziksel Hallerine Göre Çözeltiler :
Çözeltiler, çözücü maddenin haline göre,
 katı–katı,
 sıvı–sıvı,
 gaz–gaz,
 katı–sıvı,
 sıvı–katı,
 sıvı–gaz çözeltileri
olarak gruplandırılırlar
1- Katı – Katı Çözeltileri: Bu tür çözeltilerde
çözücü ve çözünen katıdır.
Alaşımlar katı – katı karışımından oluşan
homojen karışımlardır ve homojen çözeltilerdir.
Örnek:
• Bakır + Kalay → Bronz (Tunç)
• Bakır + Çinko → Pirinç
• Kurşun + Kalay → Lehim
• Nikel + Krom + Demir + Karbon → Paslanmaz
çelik
2- Sıvı – Sıvı Çözeltileri:
Bu tür çözeltilerde çözücü ve çözünen sıvıdır.
Örnek:
• Su + Alkol → Kolonya
• Su + Asetik Asit → Sirke
3- Gaz – Gaz Çözeltileri:
Bu tür çözeltilerde çözücü ve çözünen gazdır.
Örnek:
• N2 + O2 + CO2 + H2O buharı → Hava
4- Sıvı – Katı Çözeltileri:
Bu tür çözeltilerde çözücü sıvı, çözünen katıdır.
Örnek:
• Tuz + Su → Burun Damlası (Tuzlu Su)
• Şeker + Su → Şerbet (Şekerli Su)
5- Katı – Sıvı Çözeltileri: Bu tür çözeltilerde çözücü katı,
çözünen sıvıdır.
Örnek:
• Gümüş + Cıva → Amalgam
6- Sıvı – Gaz Çözeltileri: Bu tür çözeltilerde çözücü sıvı,
çözünen gazdır.
Örnek:
• Oksijen + Su → Deniz Suyu
• Karbondioksit + Su → Kola, Gazoz, Soda gibi..
b) Çözücü ve Çözünen Madde Miktarına
Göre Çözeltiler:
• Aşırı doymuş,
 Doymamış,
 Doymuş çözeltiler
olarak üç grupta incelenir.
1. Aşırı Doymuş Çözelti:
İçerisinde çözebileceğinden daha fazla çözünen
madde bulunduran çözeltilerdir. Fazla olan madde
zamanla çözünmeden dibe çöker.
2. Doymamış Çözelti: İçerisinde çözebileceğinden
daha az çözünen madde bulunduran çözeltilerdir.
3. Doymuş Çözelti: İçerisinde çözebileceği kadar
çözünen madde bulunduran çözeltilerdir.
c) Çözünen Maddenin Azlığına ve Çokluğuna
Göre Çözeltiler:
• Derişik,
 Seyreltik çözeltiler
olarak iki grupta incelenir.
• Derişik Çözelti: Çözücüsü az, çözünen fazla olan
çözeltilerdir.
• Seyreltik Çözelti: Çözücüsü fazla, çözüneni az
olan çözeltilerdir.
d) Elektrik Akımını İletip İletmemesine Göre
Çözeltiler:
• Bir çözeltinin elektrik iletkenliği çözeltideki
yüklü tanecikler aracılığı ile gerçekleşir.
Buna göre çözeltiler, elektrik akımını iletip
iletmemesine göre,
 Elektrolit,
 Elektrolit olmayan çözeltiler
olarak iki grupta incelenir.
1- Elektrolit Çözeltiler: Suda çözündüğü zaman
iyonlarına ayrılan iyonik yapılı bileşiklerin suda
çözünmeleri ile oluşan çözeltiye elektrolit
çözeltiler denir.
İyonik yapılı bileşikler suda çözündüklerinde
ayrılan (+) ve (–) iyonlar (elektrik yüklü
tanecikler), çözeltide hareket ederek elektrik
akımının iletilmesini sağlar. Bu tür çözünmeye
iyonik çözünme denir.
iyonik çözünme
 Asitler, bazlar ve tuzların sulu çözeltileri elektrik
akımını iletebilir ve bu nedenle elektrolit
çözeltilerdir.
Örnek: Tuz (NaCl) bileşiği suda çözündüğünde
(+) yüklü Na+ iyonu yani katyonu ile (–) yüklü
Cl– iyonu yani anyonu oluşur. Na+ ve Cl–
iyonlarının tuzlu sudaki hareketi ile elektrik akımı
iletilebilir.
 Tuz (NaCl) + Su → Tuzlu Su
 Asit + Su → Asitli Su (Sirke)
 Baz + Su → Bazik Su (Çamaşır Suyu)
2- Elektrolit Olmayan Çözeltiler: Suda çözündüğü
zaman iyonlarına ayrılamayıp sadece moleküllerine
ayrılan kovalent yapılı bileşiklerin suda çözünmeleri ile
oluşan çözeltiye elektrolit olmayan çözeltiler denir.
Kovalent yapılı bileşikler suda çözündüklerinde
moleküllerine ayrılır ve moleküller nötr olduğu için
elektrik akımını iletmez. Bu tür çözünmeye moleküler
çözünmede denir.
Örnek:
 Şeker + Su → Şekerli Su
 Alkol + su
ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ
Bir sıvıda, uçucu olmayan bir katı çözündüğünde, çözünen
maddenin
tanecikleri;
birim
yüzeydeki
çözücü
taneciklerinin sayısını azaltır. Örneğin; su içinde tuz
çözünmüş ise, tuzdan oluşan iyonlar su tanecikleri arasına
dağılacağından çözelti yüzeyindeki su taneciklerinin sayısı
da azalır. Bu da suyun buhar basıncının (daha az
buharlaşacağı için) düşmesine dolayısı ile kaynama
noktasının yükselmesine neden olur.
ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ
• Saf bir sıvının içinde uçucu olmayan bir katı çözülmesiyle
hazırlanan çözeltilerde belirli bir kaynama noktası yoktur.
Bu tür çözeltilerin kaynama noktaları saf çözücüsünden
daima yüksektir. Çözeltilerin kaynama süresince sıcaklığı
sabit kalmaz, doygun hâle gelinceye kadar sürekli artar.
Şekilde saf su ve tuzlu suyun kaynama sıcaklıkları
verilmiştir.
ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ
 Bu tür çözeltilerin donma noktaları, daima
saf çözücüsünden düşüktür.
ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ
 Bir çözeltide kaynama noktasının yükselmesi ile donma
noktasının düşmesi çözünen madde miktarına ve bunun
oluşturacağı tanecik (iyon veya molekül) sayısına bağlıdır.
 Çözünen maddenin türüne bağlı değildir.
Örneğin; iki ayrı kaba 100'er gram su konulup, bunlardan
birine 1 mol NaCl, diğerine 1 mol KBr konulup çözelti
yapılırsa; iki çözeltideki toplam iyon sayısı eşit olacağından
bu çözeltilerin kaynama ve donma sıcaklıkları eşittir.
ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ
 Çözelti içindeki tanecik sayısı toplamı arttıkça
kaynama noktası yükselirken, donma noktası düşer.
Örneğin; eşit hacimli su içinde 1 mol NaCl ile 1 mol
MgCl2'den ayrı kaplarda iki çözelti oluşturulursa;
Birinci kapta NaCl çözünmesiyle toplam 2 mol iyon
oluşur. Diğer kapta ise MgCl2 çözünmesiyle toplam 3
mol iyon oluşacağı için MgCl2 çözeltisinin kaynama
noktası, NaCl çözeltisinin kaynama noktasından daha
yüksek, donma noktası ise daha düşüktür.
ÇÖZELTİLERİN ÖZELLİKLERİ
 1000 gram suda 1 mol tanecik bulunursa, çözeltinin donma noktasını
1,86°C düşürürken; kaynama noktasını 0,51°C yükseltir.
Örnek: 1000 gram suyun donma noktasını -16,74°C’a düşürmek için kaç
mol MgCl2 çözmeliyiz?
1 mol iyon donma noktasını 1,86°C düşürürse,
X
16,74°C düşürür
X= 9 mol iyon
1 mol MgCl2
X mol MgCl2
X= 3 mol MgCl2
3 mol iyon içerirse
9 mol iyon
ÇÖZELTİLERİN DERİŞİMLERİ
• Bir çözeltinin belirli miktarında çözünen madde
miktarının ölçüsü derişim olarak tanımlanır. Bir
çözeltide çözünen madde miktarı;
 Mol,
 Kütle,
 Eşdeğer kütle terimlerini
içeren değişik derişim birimleriyle ifade edilebilir. Derişim
birimleri şunlardır:
a) Kütlece Yüzde (%) Derişim
• Bir çözeltinin 100 gramında çözünmüş olarak bulunan
maddenin gram cinsinden ifadesine kütlece yüzde
derişim denir. Aşağıdaki bağıntı ile ifade edilir.
Bu bağıntıda :
Y:Kütlece % derişim
W: Çözünenin kütlesi (g)
WT: Çözeltinin toplam kütlesi (g) olarak alındığında;
a) Kütlece Yüzde (%) Derişim
ÖRNEK: %20'lik 80 gram şekerli su
çözeltisinde kaç gram şeker, kaç gram su vardır?
ÇÖZÜM: I. Yol Verilenler: %Y = 20,
WT = 80 g,
w=?
w= 16 gram şeker wsu= 80 gr çöz. – 16 gr şeker
vardır.
wsu = 64 gram olarak
bulunur.
Kütlece Yüzde (%) Derişim
ÖRNEK: 40 gram NaCl’ün 120 gram suda çözünmesiyle oluşan
çözeltinin kütlece yüzde derişimini bulunuz?
ÇÖZÜM: m= 40 g
%X=
%X=
msu= 120 g %X=?
%X=
%X= 25
Kütlece Yüzde (%) Derişim
 Bir çözeltiye çözücü eklenirse veya çözücü buharlaştırılırsa
derişim değişir, ancak çözünen madde miktarı değişmez.
Bu durumda; çözeltinin ilk durumu için
• %X1 ve w1, ikinci durumu için %X2 ve w2 sembollerini
kullanırsak;
• %X1.w1= %X2. w2 bağıntısı elde edilir.
ÖRNEK: Kütlece %15'lik 100 gram şeker çözeltisine 50 gram su
eklenirse çözelti kütlece % kaçlık olur?
Çözüm: %X1.w1= %X2. w2
15x 100= %X2 x 150
%10
Kütlece Yüzde (%) Derişim
 Aynı tür çözeltiler karıştırılırsa; karıştırılmadan önce çözünen
toplam madde miktarı, karıştırıldıktan sonra oluşturulan
çözeltideki toplam çözünen madde miktarına eşit olacağından
yeni
çözeltinin
%
derişimini
bulabilmek
için
%X1.w1+%X2.w2 = %X2. wtop
bağıntısı kullanılır.
• X= oluşan çözelti yüzdesi
• wT= oluşan çözeltinin toplam kütlesi
ÖRNEK: %40’lık 30 gram tuz çözeltisi ile %5’lik 70 gram tuz
çözeltisi karıştırılınca, elde edilen yeni çözeltinin kütlece yüzde
derişimi kaçtır?
b) Hacimce Yüzde (%) Derişim
Hacim esasına göre verilen yüzde çözeltiler 100
hacim birimi çözeltide kaç hacim birimi çözünen
olduğunu gösterir. Bu ölçüm türü, genellikle
sıvıların sıvılar içindeki çözeltileri için kullanılır.
Genel olarak a ml’lik bir sıvı bir çözücü ile b
ml’ye tamamlanırsa elde edilen çözeltinin yüzde
derişimi aşağıdaki bağıntı ile ifade edilir.
b) Hacimce Yüzde (%) Derişim
Örneğin; Tam 10 ml hacminde bir maddeyi bir çözücüde
çözerek hacminin tam 100 ml’ye tamamlanmasıyla %10’luk
bir çözelti elde edilir. Böyle bir çözeltinin kütlesi 100 gr’dan
farklıdır.
Örnek: Bir a sıvısının 5 ml’si bir b çözücüsüyle 25 ml’ye
tamamlanmışsa elde edilen çözeltinin hacimce yüzdesi ne
olur?
Çözüm:
olarak bulunur.
c) Molar derişim(molarite)
Bir çözeltinin 1 litresinde çözünen maddenin mol
sayısına molar derişim veya molarite denir. Çözünenin
mol sayısı (nçözünen ), çözeltinin litre cinsinden hacmi
(Vçözelti) ve molar derişim (M) ile gösterilir ve aşağıdaki
bağıntı ile ifade edilir.
olur.
bağıntısı elde edilir.
c) Molar derişim(molarite)
 Eğer çözelti belirli %’de derişimde verilmiş ise
çözeltinin molaritesi aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.
ÖRNEK: Kütlece %16’lık 400 mL NaOH çözeltisinin yoğunluğu 1,25
g/mL’dir. Bu çözeltinin molar derişimi kaçtır? (NaOH: 40g/mol)
Çözüm:
c) Molar derişim(molarite)
 Sulu çözeltilerdeki hesaplamaların pek çoğu iyonların molar derişimleri ile
ilgilidir. Bu nedenle iyonik yapılı bir bileşiğin çözeltisindeki iyonların
molar derişimleri aşağıdaki şekilde hesaplanır. İyonların molar derişimleri
köşeli parantez içinde iyonun sembolü ile ifade edilir.
Örnek: 0,2 mol Ca(NO3)2 içeren 500 ml lik çözeltinin ve bu çözeltideki
iyonların molar derişimlerini hesaplayalım?
Çözüm: Ca(NO3)2 suda çözündüğünde,
• Ca(NO3)2 (suda)
Ca+2
(suda)
+
2NO3-
(suda)
denklemine göre
iyonlarına ayrışır. Buna göre, 1 mol Ca(NO3)2, çözeltiye 1 mol Ca+2 ve 2
mol NO3- iyonu verir. Oluşan Ca+2 ve NO3- iyonunun mol sayıları:
c) Molar derişim(molarite)
Çözeltinin hacmi 500 ml = 0,5 L olduğuna göre, çözeltinin molar
derişimi:
1 mol Ca(NO3)2
1 mol Ca+2 verir
0,2 mol Ca(NO3)2 X mol Ca+2
X = 0,2 mol Ca+2
1 mol
Ca(NO3)2
2 mol NO3- verir
0,2 mol Ca(NO3)2 X mol NO3- verir.
X = 0,4 mol NO3Ca+2 iyonu molar derişimi:
NO3- iyonu molar derişimi:
Molar derişim(molarite)
Örnek: 3M, 250 ml hidroklorik asit çözeltisi, yoğunluğu l,l9 g/ml olan
ağırlıkça %37’lik derişik HCl çözeltisinden nasıl hazırlarsınız?
Çözüm:
 Eğer l litrelik çözelti istenseydi 3 molçözünen gerekecekti. Çözelti 250 ml
yani 0,250 litre olduğuna göre gerekli çözünen madde
n= 0,250x3=0,75 moldür.
 Bir mol HCl’ün ağırlığı 36,5 gram olduğuna göre 0,75 mol HCl
w=0,75x36,5=27,375 gramdır.
 Asitin100 gramından 37 gram saf HCl bulunduğuna göre 27,375 gram saf
HCl,
wHCl= (100x27,375)/37= 73,986 g % 37’lik asit vardır.
 Asitin yoğunluğu l,l9 g/ml olduğuna göre 73,986 g asit
VHCl= (73,986/1,19)=62,173 ml’dir
 Çözeltinin hazırlanması için; 250 ml'lik ölçü kabına az miktarda saf su
alınır. Üzerine 62.173 ml derişik HCl konur ve 250 ml ye, saf su ile
tamamlanır.
Molar derişim(molarite)
ÖRNE: 2 molarlık 250 mL
: 98)
çözeltisi hazırlamak için kaç gram
gerekir? (
ÇÖZÜM:
V = 250 mL
M = 2 mol/L
0,5
gerekir.
Molar derişim(molarite)
ÖRNEK-9: 0,5 molar 200 mL’lik HNO3 çözeltisine;
a. 50 mL su eklenirse
b. 100 mL su buharlaştırılırsa, oluşan çözeltilerin molar derişimleri ne olur?
ÇÖZÜM:
a)
İlk çözelti için
iki çözeltide de çözünen maddenin mol sayısı değişmediği için;
Bundan dolayı
eşitliği oluşur. Buna göre;
b)
' dir.
d) Normal Derişim( Normalite)
• Çözeltinin bir litresinde çözünen maddenin eş değer
gram sayısına normalite denir. Çözünenin eş değer
gram sayısı “ES”, çözünenin eş değer ağırlığı “EA”,
çözeltinin litre cinsinden hacmi “V”, çözünenin
kütlesi “m”, çözünenin molekül kütlesi “MA”, tesir
değerliği “Td”, normal derişim “N” ile gösterilirse,
normalite aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.
d) Normal Derişim( Normalite)
Normalite aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.
Bu bağıntıdaki ES ve EA
aşağıdaki bağıntılarla hesaplanır.


olduğundan;
M yazılırsa normalite:
yerine
Tesir Değerliği(Td) Hesabı
Bağıntıdaki tesir değerliğini bileşikleri üç grupta toplayarak
ve indirgenme-yükseltgenme tepkimelerinden bulabiliriz.
1. Asitlerin tesir değerliği: Asitin verebileceği H+ iyonu
sayısıdır.
 HCl’in verebileceği H+ iyonu sayısı 1’dir.Td=1’dir.
 H2SO4’in verebileceği H+ iyonu sayısı 2’dir. Td=2’dir.
 H3PO4’ın verebileceği H+ iyonu sayısı 3’tür. Td=3’dir.
Tesir Değerliği(Td) Hesabı
2. Bazlarda tesir değerliği: Bazın verebileceği OH- iyonu sayısıdır.

KOH’in verebileceği OH- iyonu sayısı 1’dir. Td=1’dir.

Ca(OH)2’in verebileceği OH- iyonu sayısı 2’dir. Td=2’dir.

Al(OH)3’in verebileceği OH- iyonu sayısı 3’tür. Td=3’dir.
3. Tuzlarda tesir değerliği: Bir formül içinde bulunan toplam(+) yük sayısına eşittir.

KCl’ de K+ iyonu +1 yük taşıdığından Td= 1’dir.

CaCO3’ın Ca+2 iyonu +2 yük taşıdığından Td= 2’dir.

Al2O3’in Al+3 iyonu +3 yük taşıdığından ve iki mol Al+3 iyonu olduğundan Td= 6’dır.
4. İndirgenme-yükseltgenme tepkimeleri: İndirgenme-yükseltgenme tepkimelerinde alınan
veya verilen elektron sayısı tesir değerliğine eşittir.
Örnek: Bir kimyasal tepkimede Fe+2 iyonu Fe+3 iyonuna yükseltgeniyor ise Td= 1’dir.
Normal Derişim( Normalite)
ÖRNEK: 196 gram
hesaplayınız?(
:98)
ile 2 litre çözelti hazırlanıyor. Çözeltinin normalitesini
ÇÖZÜM:

Normalite, molar derişim kullanılarak da bulunabilir. Molarite tesir değerliği ile
çarpılırsa normaliteyi verir.
Normalite = Molarite x Tesir değerliği
N = MxTd veya N= n/V x Td olur.
Normal Derişim( Normalite)
ÖRNEK: 20 gram CaCO3 kullanarak 400 mL çözelti hazırlanıyor oluşan çözeltinin
normalitesini hesaplayınız? (CaCO3:100 gr/mol).
ÇÖZÜM:
m=20 g
M=
V= 400 mL =
n
= 0,2 mol
N=MxTd
Td=2
N=0,5x2 ise N=1 eş.g/L
d) Molal Derişim(Molalite)
1000 gram çözücüde, çözünmüş maddenin mol sayısına
molalite denir ve m ile gösterilir. Molariteden en önemli
farkı, çözücü ve çözünen miktarlarının bilinmesi fakat
çözelti hacminin bilinmemesidir. Molalite aşağıdaki
bağıntı ile hesaplanır:
Çözünenin mol sayısı
Molalite =
Çözüçünün kütlesi
Molal Derişim(Molalite)
Örneğin; 3 molal NaOH çözeltisi, 1000 gram suda 3 mol (3x40=l20 g) NaOH çözülmesiyle
hazırlanmış çözeltidir.
Örnek: 120 g suda l2 g NaOH çözülmüştür. Bu çözeltinin molalitesi hesaplayınız?
Çözüm: 120 gram suda
12 gram NaOH çözünmüşse
1000 gram suda
X gram NaOH çözünmüştür.
X= 100 gram NaOH
nNaOH= 100 gram
nNaOH= 2.5 molal
40 gr/mol
Örnek: Derişik amonyak ağırlıkça % 25,5 NH3 içermektedir ve yoğunluğu 0,952 g/ml'dir. Buna göre
derişik amonyak çözeltisinin Molaritesi ve Molalitesini hesaplayınız?
3. BÖLÜM
KİMYASAL REAKSİYONLAR
KİMYASAL REAKSİYONLAR
• Enerji ya da başka bir kimyasal maddenin
etkisiyle, maddenin kendi özelliklerini kaybederek
yeni özellikte maddeler oluşturmasına Kimyasal
reaksiyon veya kimyasal tepkime denir. Kimyasal
reaksiyonda, reaksiyona giren maddelere reaktif,
reaksiyon sonucunda oluşan yeni maddelere ise ürün
denir.
KİMYASAL REAKSİYONLAR
Kimyasal reaksiyonlar genel olarak üçe ayrılır;
• İyon-iyon reaksiyonları
• İyon-molekül reaksiyonları
• Molekül-molekül reaksiyonları: Bu reaksiyonlar, organik
kimyada karşımıza çıkan reaksiyonlardır.
Genel olarak analitik kimyada karşımıza çıkan reaksiyonlar;
 İyon-iyon reaksiyonları
 İyon-molekül reaksiyonlarıdır.
KİMYASAL REAKSİYONLAR
• Bir iyon-iyon veya iyon-molekül reaksiyonunun
meydana geliş belirtileri aşağıdaki şekilde
özetlenebilir:
A) Renkli veya renksiz çökeleğin oluşması
B) Çökeleğin çözünmesi
C) Reaksiyon ortamında renk değişimi
D) Reaksiyon ortamının ısınması veya soğuması
E) Reaksiyon ortamından gaz çıkışı olması
KİMYASAL REAKSİYONLAR
• Meydana geliş belirtileri ne olursa olsun Analitik
kimyada yer alan iyon-iyon ve iyon-molekül
reaksiyonları şunlardır;
1) Çökme reaksiyonları: Çökme reaksiyonları analitik
kimyada en çok rastlanan reaksiyonlardır. Sulu bir
çözeltide bulunan bir iyon, ilave edilen başka bir iyonla
çöktürülerek; suda çözünmeyen bir katı oluşturup
çözeltiden ayrılması reaksiyonlarına çökme reaksiyonları
denir.
1) Çökme Reaksiyonları
Örneğin; Aşağıdaki iki reaksiyon incelendiğinde,
• Cu+2 + SO42- + H2S
• Pb(NO3)2 (suda) + 2NaCl (suda)
CuS(k) + 2H+ + SO42PbCl2(k) + 2NaNO3(suda)
Bu reaksiyonlarda oluşan CuS ve PbCl2 suda çözünmezken, H2S suda
moleküler halde çözünür. NaNO3 ve H2SO4 ise iyonlarına ayrılarak
çözünür.
Örneğin; Çeşitli katyonları ihtiva eden bir çözeltiye HCl çözeltisi ilave
edilirse AgCl, PbCl2 ve Hg2Cl2 tuzları çöker. Diğer katyonların klorür
tuzları bu şartlarda suda çözündüğünden ortamda kalırlar.
2) Nötralleşme reaksiyonları
• Asit özelliği gösteren bir madde ile baz özelliği
gösteren bir maddenin sulu çözeltide verdikleri
tepkimeye asit-baz tepkimesi veya nötralleşme
reaksiyonları denir.
Örnek: Aşağıdaki
tepkimeleridir.
H2SO4 + 2NaOH
CaCO3(k)+ 2HCl (suda)
tepkimeler
birer
nötralleşme
Na2SO4 + 2H2O
CaCl2(suda) + CO2(g) + H20(suda)
3) Kompleksleşme reaksiyonları
• Kompleks bileşikler; birleşikler arasındaki etkileşimle oluşur ve
başlangıçtaki maddeden farklı özellik taşır.
• Merkez atomlarına bağlı grup sayısı atomun değerliğini aşmış
olması en önemli özelliğidir.
• Komplekste merkezi metal iyonu ile ligandlar arasında kovalent
bağlar oluşur. Ligand ise; ortaklanmamış serbest elektron çiftleriyle
metal atomuna bağlanabilen anyon veya moleküllere denir.
Ligandlar elektron çifti verendir ve bağ yapabilmesi için en az bir
çift serbest elektronun bulunması gerekir. Böylece kompleks
oluşumu gerçekleşir.
3) Kompleksleşme reaksiyonları
• Kompleksleşme reaksiyonları çok çeşitlidir.
a)Bir çökeleğin kompleks haline dönüştürülerek
çözünmesi:
AgCl(k) +2NH3
b)Bir kompleksin
dönüştürülmesi:
Ag(NH3)2+ + Cl -
başka
Ag(NH3)2+ + Cl- + 2K+ + 2CN–
+2NH3
bir
komplekse
Ag(CN)2- + Cl- + 2K+
4) Bir çökeleğin başka bir çökeleğe dönüşme reaksiyonları
Örnek:
CuSO4(aq) + 2NaOH
Cu(OH)2( k) + Na2SO4
Isı
CuO(k)
Tepkimesinde Cu(OH)2 açık mavi renkli bir çökelek
oluşturur. Bu çökelek kaynatılırsa siyah renkli CuO
halinde çöker. Böylece mavi renkli Cu(OH)2, siyah renkli
CuO’e dönüşmüş olur.
5) Zayıf bir elektrolitin açığa çıkması reaksiyonları
• Bu tür reaksiyonlarda Asetik asit, amonyak,
hidrojen florür gibi maddeler suda çok az oranda
iyonlaşırlar. Bu tür maddelerin sulu çözeltisi zayıf
elektrolit özellik taşır.
Örneğin; Bir zayıf elektrolit olan HF’ün suda
iyonlaşması;
• HF(suda)
H+(suda) + F –(suda)
şeklinde gerçekleşir
6) Çözünürlüğü çok olan tuzların karışımı reaksiyonları
• Bir asitte asit özelliği gösteren H atomunun yerine NH4+ veya
metal katyonu geçmesiyle oluşan bileşiklere tuz denir. Oluşan
tuzların çözünürlükleri birbirinden farklıdır. Bir kısmı suda
çok çözünmezken diğer bir kısmı oldukça fazla çözünür. Alkali
metallerin tuzlarının çoğu ile öteki metallerin klorür ve nitrat
tuzları genellikle suda az veya çok oranda çözünür. Bundan
dolayı tuzların çözünürlüğü; çözücünün cinsine, miktarına ve
sıcaklığına bağlı olarak değişir.
•
HCl + NH3
NH4Cl
7) Redoks tepkimeleri
• Kimyasal tepkimelerin sembol ve formüllerle
gösterilmesine denklem denir. Bir kimyasal
denklemin doğru olabilmesi için denklemdeki
semboller, formüller doğru yazılmalı, giren
atom sayısı, maddenin korunumu kanununa
göre çıkan atom satısına eşit olmalıdır.
• Kimyasal tepkimeler iki şekilde gerçekleşir:
7) Redoks tepkimeleri
 Tepkime sırasında elektron alış-verişi olmamıştır:
Bu tür tepkimelere basit tepkimeler denir.
 Tepkimede bir atom elektron vermiş, diğer atom
almıştır: Elektron alış verişi ile gerçekleşen bu tür
tepkimelere ise yükseltgenme- indirgenme veya
redoks tepkimeleri denir. Yükseltgenme elektron
kaybetme, indirgenme ise elektron kazanma anlamına
gelir.
BASİT TEPKİMELER VE EŞİTLENMESİ
 Metal + oksijen
oksit)
Metal oksit(bazik
• 4Na + O2
2Na2O
• 2Ca + O2
2CaO
• 2Al + 3O2
2Al2O3
BASİT TEPKİMELER VE EŞİTLENMESİ
 Ametal + oksijen
oksit)
• C
+ O2
• 4P + 5O2
Ametal oksit (asit
CO2
2P2O5
 Metal oksit + Su
Baz
• Na2O + H2O
2NaOH
• CaO + H2O
Ca(OH)2
BASİT TEPKİMELER VE EŞİTLENMESİ
 Ametal oksit + Su
Asit
• CO2 + H2O
H2CO3
• N2O3 + H2O
2HNO2
• N 2 O 5 + H2 O
2HNO3
• P2 O 5 +
3H2O
2H3PO4
• SO2 +
H2O
H2SO3
• SO3 +
H2O
H2SO4
BASİT TEPKİMELER VE EŞİTLENMESİ
 Metal (soy olmayan)
+ Asit
• Zn + 2HCI
ZnCI2 + H2
• 2Al + 6HNO3
2Al(NO3)3 +3H2
 Metal oksit + asit
• CaO
+ 2HNO3
• AlO3 + 3H2SO4
Tuz + H2
tuz + su
Ca(NO3)2 + H2O
Al(SO4 )3 + 3 H2O
BASİT TEPKİMELER VE EŞİTLENMESİ
 Baz + Asit
• NaOH + HCl
• Ca(OH)2 + 2HI
• 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
6H2O
Tuz + Su
NaCl
+ H2O
CaI2 +2H2O
Fe2(SO4)3+
BASİT TEPKİMELER VE EŞİTLENMESİ
 Baz
+ Asit oksit
• Ca(OH)2 + CO2
• 2NaOH + N2O3
tuz
CaCO3
+ su
+ H 2O
2NaNO2 + H2O
 Metal oksit + Ametal oksit
• CaO + CO2
CaCO3
• Na2O + SO3
Na2SO4
Tuz
BASİT TEPKİMELER VE EŞİTLENMESİ
 Metal + Ametal
tuz
• 2Na +
Cl2
2NaCl
• 3Ba +
N2
Ba3N2
 Metal karbonat + Asit
tuz + CO2 + H2O
• Na2CO3 + H2SO4
Na2SO4 +CO2 +H2O
• NaHCO3 + H2SO4
Na2SO4 + CO2 +H2O
BASİT TEPKİMELER VE EŞİTLENMESİ
 Metal sülfit + asit
Na2SO3 + H2SO4
4NaHSO3 + 2H2SO4
4H2O
tuz + SO2 + H2O
Na2SO4 + SO2 + H2O
2Na2SO4 + 4SO2 +
B) REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
• Redoks reaksiyonları elektron alış-verişi olan
reaksiyonlardır. Bu reaksiyonlara indirgenmeyükseltgenme reaksiyonları da denir.
• Bir tepkimede bir elementin yükseltgenme
basamağının artması, yani elektron vererek pozitif
değerliğinin artması olayına yükseltgenme,
yükseltgenme basamağının azalmasına, yani
elektron alarak pozitif değerliğin azalmasına ise
indirgenme denir.
• Bir çözeltide yükseltgenme ve indirgenme
olayları birlikte ve aynı anda gerçekleşir. Bu
nedenle bu iki olaya tek bir olay gibi bakılır ve
redoks tepkimesi denir.
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
Bir redoks reaksiyonunda indirgenen element elektron alır, yükseltgenen ise elektron verir.
Tepkimede elektron veren elemente yükseltgenen (veya indirgeyen), elektron alana ise
indirgenen (veya yükseltgeyen) denir.
+4
+2
+3
ÖRNEĞİN; Ce + Fe
+2
Ce +
+4
+3
Fe
Tepkimesinde Fe iyonu yükseltgenen, Ce iyonu ise yükseltgeyen iyondur. Aynı şekilde
+4
+2
Ce iyonu indirgenen, Fe iyonu ise indirgeyen iyondur.
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
Bir redoks tepkimesinin eşitlenmesinde,
1. Denklem deneysel bulgulara uygun olmalıdır.
2. Denklemde kütlenin korunumu ilkesine
uyulmalıdır.
3. Denklemde elektriksel nötrallik ilkesine
uyulmalıdır.
4. Verilen elektron sayısı alınan elektron sayısına
eşit olmalıdır.
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
• Redoks tepkimelerinin eşitlenmesinde,
• Yükseltgenme sayıları yöntemi
• İyon-elektron yöntemi
Olmak üzere iki farklı yöntem uygulanır.
A) Yükseltgenme sayıları yöntemi: Bu
yöntemle reaksiyonları eşitlemek için elektron
veren ve elektron alan elementlerin
yükseltgenme basamağının bilinmesi gerekir.
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
Elementlerin Yükseltgenme Basamağı:
• Elementlerin yükseltgenme basamağı artı veya eksi
olabilir. Örneğin; Fe+2 iyonunun yükseltgenme
basamağı +2, S-2 iyonunun yükseltgenme basamağı ise
-2’dir.
• Demir ve kükürt’ ün yükseltgenme basamakları yalın
halde üzerlerinde olduğu için kolayca söylenebilir.
• Ancak bileşiklerdeki her bir elementin yükseltgenme
basamağı ilk bakışta söylenemez.
• Bu gibi durumlarda aşağıdaki verilerden yararlanarak
bir bileşikteki yükseltgenme basamağı bilinmeyen
elementin yükseltgenme basamağı bulunabilir.
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
1: Oksijen, OF2, H2O2, KO2 gibi bileşikler hariç bütün
bileşiklerinde -2 yükseltgenme basamağındadır.
2: Hidrojen, hidrürleri (CaH2, LiAlH4) hariç bütün
bileşiklerinde +1 yükseltgenme basamağındadır.
3: Flor bütün bileşiklerinde -1 yükseltgenme
basamağındadır.
4: Klor, Brom ve İyot oksijenli ve kendi aralarında
verdikleri bileşikler hariç, bütün bileşiklerinde -1
yükseltgenme basamağındadırlar.
5: Alkaliler bütün bileşiklerinde +1, toprak alkaliler +2
yükseltgenme basamağındadırlar.
6: Nötral haldeki elementlerin yükseltgenme basamakları
sıfır’dır.
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
7: İyonların yükü yükseltgenme basamaklarının toplamına
eşittir.
8: Moleküllerde yükseltgenme basamakları toplamı sıfırdır.
Bu verilerden yararlanılarak;
ÖRNEK; KClO4 ve C6H12O6 moleküllerindeki her bir
atomun yükseltgenme basamağı şu şekilde bulunur;
• KClO4 molekülünde; K= +1,
4O= -8
ise Cl=
+7 olarak bulunur.
• C6H12O6 molekülden; 6O= -12, 12H= +12 ise
yük= 0 ve C= 0 olarak bulunur.
ÖRNEK; ClO3- iyonundaki klor atomunun yükseltgenme
basamağı şu şekilde hesaplanır;
3O = - 6 – (-1) = -5 Cl ise +5 olarak bulunur.
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
Redoks tepkimesi denkleştirilirken aşağıdaki sıra
izlenmelidir:
• Elementlerin sayılarını eşitleyiniz
• Denklemdeki bütün elementlerin yükseltgenme sayılarını
belirleyiniz.
• Yükseltgenme olayının hangi elementler arasında olduğunu
bulunuz.
• Yükseltgenme sayılarındaki artış ve azalışları eşitleyiniz.
• Her iki taraftaki toplam yükler bulunarak sol tarafın yükünü
sağ tarafla eşitlemek için eksik olan yüke göre sol tarafa
OH- veya H+ ilave ediniz.
• Her iki taraftaki oksijenler sayılarak eksik olan tarafa eksik
oksijen atomu sayısı kadar H2O ilave ediniz.
• Denklemin eşitleme işlemini tamamlayınız.
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
ÖRNEK: Cr2O7-2 + H2SO3
Cr+3
+
SO4-2 tepkimesini denkleştiriniz
1. Aşama: Denklemin her iki tarafındaki atomların sayısını eşitleyiniz. Denklemin sol
tarafında 2 mol krom var, sağ tarafında ise 1 mol vardır. Bu nedenle sağ taraftaki
kromun önüne 2 konulur.
Cr2O7-2 + H2SO3
2Cr+3
+
SO4-2
2 ve 3.Aşama: Yükseltgenme olayının hangi elementler arasında olduğunu bulunuz.
( +6e-)
(Cr2+6 O7)-2 + H2S+4 O3
2Cr+3
( -2e-)
+
S+6 O4-2
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
Aşama: Yükseltgenme sayılarındaki artış ve azalışları eşitleyiniz.
1x ( +6e-)
(Cr2O7)-2
+
3H2SO3
2Cr+3
+
3SO4-2
3x( -2e-)
Aşama: Sol tarafta: -2 yük
Oksijen: 16
sağ tarafta yük: (+6) + (-6) = 0
Oksijen: 12
Sol taraf sağ tarafa benzemesi için 2H+ sol tarafa, 4H2O sağ tarafa yazılırsa denklem
eşitlenmiş olur.
(2H) + (Cr2 O7)-2
+ 3H2SO3
2Cr+3
+
3SO4-2 + 4H2O
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
ÖRNEK: HNO3 +
H2S
S +
NO + H2O tepkimesini
denkleştiriniz?
İlk olarak denklemdeki bütün atomların yükseltgenme basamaklarını belirlenir. Daha
sonrada yükseltgenmedeki artış ve azalışlar eşitlenir.
( +3e-)
1.Aşama: ( H+1 N+5 O 3-2 ) + (H2+1 S-2 )
S0 + (N+2 O-2) + H2O
( -2e-)
2x(3e-)
2.Aşama: ( H+1 N+5 O 3-2 ) + (H+1 2S-2 )
S0 + (N+2 O-2) + H2O
3x(2e-)
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
+1 +5
-2
3.Aşama: 2 ( H N O 3 ) +
+1 -2
3(H 2S )
0
+2 -2
3S + 2(N O ) + H2O
4.Aşama: Sağ ve sol taraftaki yükler birbirine eşit ve sıfırdır.
Sol taraftaki oksijen sayısı: 6
Sol taraftaki hidrojen sayısı: 8
Sağ taraftaki oksijen sayısı: 3
Sağ taraftaki hidrojen sayısı: 2
O zaman hidrojen sayısını eşitlemek için su molekülünü 4 ile çarpacağız.
5.Aşama 2HNO3 + 3H2S
3S + 2NO + 4H2O
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
ÖRNEK: Fe+2
+ Cr2O7-2
Fe+3 +
Cr+3 +
H2O
tepkimesini denkleştiriniz.
1.Aşama: Fe+2
+ Cr2O7-2
Fe+3 +
Cr+3 +
H2O
denkleminde sağ tarafta krom atomunun önüne 2 konarak atom sayıları eşitlenir.
( -1e-)
2.Aşama:
Fe+2
+ Cr2+6 O7-2
Fe+3 +
( +6e-)
2Cr+3 +
H2O
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
6 x ( -1e-)
Fe+2
3.Aşama:
Cr2+6 O7-2
+
Fe+3
+
2Cr+3
+
H2O
6Fe+3
+
2Cr+3
+
H2O
1x( +6e-)
6Fe+2
4.Aşama:
+
Cr2 O7-2
Sol taraftaki toplam yük: +10
Sağ taraftaki toplam yük: +24
O zaman yük az olan tarafa 14H+1 eklenmelidir ki yük eşitliği sağlansın.
5.Aşama:
:
14H+1 +
6Fe+2
+ Cr2 O7-2
6Fe+3
Sol taraftaki oksijen sayısı: 7
+
2Cr+3
+
Sağ taraftaki oksijen sayısı: 1
O zaman sağ taraftaki su molekülü 7 ile çarpılır ve net denklem yazılır.
14H+1 +
6Fe+2
+ Cr2 O7-2
H2O
6Fe+3
+
2Cr+3
+
7H2O
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
ÖRNEK: Sb + H+ + NO3-
Sb4O6 + NO + H2O tepkimesini
denkleştiriniz.
1.Aşama: Her bir atomun yükseltgenme basamağı belirlenir.
Sb0 + H+ + (N+5 O3- 2)-
Sb4+3 O6-2 + N+2 O-2 + H2O
2.Aşama: Yükseltgenme sayılarındaki artış ve azalışları eşitleyiniz.
1x (-12e-)
Sb0 + H+ + (N+5 O3- 2)-
Sb4+3 O6-2 + N+2 O-2 + H2O
4 x( +3e-)
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
3.Aşama: Sb + H+1 + 4(NO3)-
Sb4 O6 + 4N O + H2O
Daha sonra yük denkliğine bakılır.
Sol taraftaki toplam yük sayısı: -3
Sağ taraftaki toplam yük sayısı:0
O zaman yük sayının fazla olan tarafına 3H+1 iyonu eklenerek eşitlik sağlanır.,
Sb + 4H+1 + 4(NO3)Sol taraftaki oksijen atomu sayısı: 12
Sb4 O6 + 4NO + H2O
Sağ taraftaki oksijen sayısı:11
O zaman sağ taraftaki su molekülünü 2 ile çarpmalıyız. Böylece eşitlik sağlanmış olur.
+1
-
Sb + 4H + 4(NO3)
Sb4 O6 + 4NO + 2H2O
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
ÖRNEK: Fe(CrO2)2 +
Fe2O3 + (Cr2O7)-2 tepkimesini
O3
denkleştiriniz?
İlk olarak sağ ve sol taraftaki atom eşitliğini sağlayalım. Bu yüzden Fe(CrO2)2 2 ile çarpalım.
Sonrada Cr2O7 nin önüne 2 koyalım Cr atomları eşitlensin.
1.Aşama:
2Fe+2(Cr+3O2-2)2- +
O3
Fe2+3O3-2 + 2 (Cr2+6 O7-2)-2
2.Aşama: :
2Fe+2(Cr+3O2-2)2- +
O3
Fe2+3O3-2 +
2(Cr2+6 O7-2)-2
Burada;
Sol taraftaki 2Fe + 4Cr un değerliğinin sağ taraftaki 2Fe + 4Cr un değerliği
arasında karşılaştırma yapalım.
Sol taraftaki 2Fe +4Cr = 4 + 12 = 16 yükü var.
Sağ taraftaki 2Fe + 4Cr= 6 + 24 = 30 yükü var
REDOKS TEPKİMELERİ VE EŞİTLENMESİ
16-30=(-14e-)
2Fe+2(Cr+3O2-2)2-
+
O3
Fe2+3O3-2 +
2(Cr2+6 O7-2)-2
Fe2+3O3-2 +
2(Cr2+6 O7-2)-2
( +6e-)
16-30=(-14e-)x3
3.Aşama
2Fe+2(Cr+3O2-2)2-
+
O3
( +6e-)x7
4.Aşama:
6Fe+2(Cr+3O2-2)2-
+
Sol taraftaki toplam yük: 0
7O3
3Fe2+3O3-2 +
6(Cr2+6 O7-2)-2
Sağ taraftaki toplam yük: -12
O zaman sol tarafa 12OH-1 eklenerek yük denkliği sağlanır.
12OH-1+ 6Fe(CrO2)2
+
7O3
Sol taraftaki oksijen sayısı: 57
3Fe2O3 +
6(Cr2O7)-2
sağ taraftaki oksijen sayısı:51 o zaman sağ
tarafa 6 su eklenir.
12OH-1+ 6Fe(CrO2)2
+
7O3
3Fe2O3 +
6(Cr2O7)-2 + 6H2O

similar documents