Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Prof. Dr. Baki Hazer Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü GENEL KİMYA I LABORATUVARI.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Prof. Dr. Baki Hazer Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü GENEL KİMYA I LABORATUVARI."— Sunum transkripti:

1 Prof. Dr. Baki Hazer Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü GENEL KİMYA I LABORATUVARI

2 Dersin Künyesi Dersin Adı ve KoduKİM117 Genel Kimya I Laboratuvarı Dersin İçeriği Maddenin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleriyle Tanınması. Naftalinin Erime Eğrisinin Eldesi. Çöktürme ve Süzme. Difüzyon. Magnezyumun Eşdeğer Gram Kütlesinin Tayini. Donma Noktası Alçalması İle Molekül Ağırlığı Tayini, (Kriyoskopi). Kristallendirme. Basit Destilasyon. Uçucu Bir Sıvının Mol Kütlesinin Belirlenmesi. Hidratlaşmış Bir Tuzun Formülü. Kütlenin Korunumu. Bir Tepkimede Çıkan Gaz Kütlesinin Belirlenmesi. Bakırın Bazı Kimyasal Tepkimeleri. Bakırın Bazı Kimyasal Tepkimeleri. Dersin AmacıGenel Kimya ders içeriğine uygun olarak konuların somut bir biçimde laboratuarda öğrenilmesini sağlamak ve kimyasal analiz hakkında öğrencileri bilgilendirmektir. Kaynak KitapBaki Hazer (1997); Genel Kimya, 4. Baskı. Akademi Ltd. Şti, Trabzon. Yardımcı KitaplarA. Bahattin Soydan, A. Sezai Saraç (2004); Genel Üniversite Kimyası, 7. Baskı. Alfa Yayınları, İstanbul; Petrucci.Harwood.Herring (2002);Çev.Ed: Tahsin Uyar, Serpil Aksoy; Genel Kimya, Palme Yayıncılık, Ankara.

3 Deney No: 1 Maddenin Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerinin İncelenmesi BİRİNCİ HAFTA

4 Deney No:1 Maddenin Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerinin İncelenmesi Her maddenin belirleyici özellikleri vardır. Bunlar fiziksel ve kimyasal özelliklerdir. Bu özelliklerin her madde için farklılık göstermesinden dolayı maddeleri birbirinden ayırt etmek mümkündür. Örneğin şeker ve tuzun ikisi de beyaz, katı kristal, suda çözünür ve kokusuzdurlar. Fakat şeker tatlıdır ve ısıtılırsa erir, fazla ısıda kahverengiye döner ve yanar. Ancak tuz ise farklı bir tada sahiptir ve ancak 800ºC de erir, kahverengiye dönmez. Açık alevde yakılırsa sarı bir ışık verir. Fiziksel özellikler: Maddenin dış karakterini oluşturan özelliklerdir.

5 Tat, koku, renk, erime, kaynama ve donma noktası, yoğunluk, akışkanlık, viskozite, elektrik iletkenliği maddenin fiziksel özellikleridir. Bu fiziksel özelliklerin değişimi sonucunda maddenin karakterini değiştirmez. Aynı maddenin katı, sıvı ve gaz fazları arasında veya düz bir kağıt ile buruşmuş bir kağıt arasında fiziksel farklılıklar vardır. Ancak kimyasal yapıları aynıdır. Fiziksel değişimler sonucunda madde eski formuna tekrar basit fiziksel yöntemlerle dönüşebilmektedir. Deney No:1 Kimyasal özellikler: Maddenin iç yapısına dair özelliklerdir. Ancak kimyasal tepkimelerle değişim gösterebilen bu özellikler, maddenin atom ve molekül bazındaki karakterleriyle doğrudan ilişkilidir. Kimyasal bir değişim (reaksiyon) sonucu madde eski haline ya dönememekte yada karmaşık kimyasal proseslere ihtiyaç duymaktadır. Bir odunun yanması veya bir çimentonun donması dönüşümsüz kimyasal değişimlere örnek verilebilir.

6 Deney No:1 Deneyin Yapılışı: a) Sudaki Çözünürlük: Deney tüpüne spatül ile bir miktar (0,2 – 0,4 g) katı madde alınır. Üzerine 20 damla (~1mL) su eklenir ve çalkalanarak çözünürlüğü gözlemlenir. Madde çözünmemişse aynı miktar su eklenip sonuç kaydedilir. b) Isıl Davranış: Deney tüpüne spatül ucuyla bir miktar katı madde alınır. Deney tüpü bek alevine 45 derecelik açı yapacak şekilde tutulur. Meydana gelen değişiklikler kaydedilir. c) 0,1M Nitrik Asit İle Tepkimesi: Deney tüpüne spatül ucuyla bir miktar katı alınır. Üzerine 20 damla (~1mL) seyreltik nitrik asit ilave edilir. Meydana gelen değişiklikler kaydedilir.

7 d) 0,1M Sülfürik Asit İle Tepkime: (c) şıkkındaki deney nitrik asit yerine sülfürik asit kullanarak tekrarlanır. Değişimler kaydedilir. Deney; baryum nitrat, kalsiyum klorür, bakır sülfat, sodyum karbonat, magnezyum şerit, nişasta ve şekerin her biri için tekrarlanır. Sonuçlar bir çizelgede toplanır. Deney No:1

8 Deney No: 2 Naftalinin Erime Eğrisinin Çizilmesi İKİNCİ HAFTA

9 Deney No:2 Deneyde bir maddenin katı halden sıvı hale geçişini (hal değişimini) gözlemleyerek erime eğrisini çizmek ve erime donma noktasının tespit edilmesi amaçlanmaktadır. Erime olayının tersi, yani bir sıvının katı hale dönüşümü Donma olarak bilinir. Donma noktası (d.n) ise 1 atmosfer basınç altında sıvı ve katının bir arada bulunabileceği sıcaklık olarak tanımlanabilir. Saf maddeler aynı sıcaklıkta erir ve donarlar. Hemen her katının karakteristik bir erime sıcaklığı vardır. Naftalinin Erime Eğrisinin Eldesi

10 Bir katı maddenin sıvı hal göstermeden doğrudan gaz hale geçmesi olayına süblimleşme denir. Sıvılar her sıcaklıkta belirli bir buhar basıncı gösterir. Sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklığa kaynama noktası denir. Deney No:2 Deneyin Yapılışı: Boş behere yaklaşık 150mL su doldurulup ısıtıcı üzerine yerleştirilir. Yaklaşık 5g naftalin tartılıp kuru bir deney tüpüne boşaltılır. Deney tüpü hazırlanmış olan su banyosuna yerleştirilir. Deney tüpünün içine termometre okunabilecek şekilde yerleştirilir. Beher, ısıtıcı ile ısıtılır ve 1dakika aralıklarla sıcaklığı kaydedilir. Okuma işlemi naftalinin tümü eridikten sonra sıcaklığın 10ºC daha arttığı değere kadar sürdürülür. Tüp su banyosundan çıkarılır. Her 30 saniyede bir sıvı haldeki naftalinin sıcaklığı kaydedilir.

11 Bu işlem naftalin katılaşana kadar yapılır. Deney sonucunda tüp içerisinde donan naftalinler sıcak su ile yıkanarak atık toplama kabına alınır. Veriler: Deneyin zamana (dak.) karşı sıcaklık (ºC) değerleri kaydedilir. Sonuçlar: 1. Naftalinin sıcaklık (ºC) - Zaman (dak.) erime eğrisi çizilir. 2. Naftalinin sıcaklık (ºC) - Zaman (dak.) donma eğrisi çizilir. 3. Naftalinin erime ve donma sıcaklıkları grafikten okunur. 4. Bulunan değer teorik değerle karşılaştırarak hata hesabı yapılır. (teorik değer literatürden bulunur) Deney No:2

12 Deney No: 3 Çöktürme ve Süzme ÜÇÜNCÜ HAFTA

13 Deney No:3 Teori: Az çözünür bir tuzun çözünürlük çarpımı sabiti (K çç ) doygun bir çözeltideki dinamik dengeyi tanımlar. Örneğin AxBy az çözünür tuzunun sudaki, A X B Y (k) X A n+ (sulu) + Y B m− (sulu) Denge tepkimesi ile gösterilen dolgun çözeltisi için Kçç nin matematiksel gösterimi, çözeltideki iyonların denge derişimlerinin (katsayıları kadar üsleri alınmış) çarpımlarıyla verilir ve değeri belli bir sıcaklık için sabittir. Kçç = [A n+ ] x [B m− ] y Çöktürme ve Süzme

14 Az çözünür bir tuzun çözünürlük çarpımı sabiti, Kçç ile tuzun herhangi bir sulu çözeltisindeki iyon derişimleri çarpımlarının (katsayıları kadar üsleri alınmış) nicel olarak kıyaslanmasıyla, bir çözeltinin doygunluk derecesi tanımlanabildiği gibi, çökmenin yalnızca aşırı doymuş bir çözeltide gerçekleşebileceği de görülür. Deney No:3 [A n+ ] x [B m− ] y < Kçç (Doymamış çözelti) [A n+ ] x [B m− ] y = Kçç (Doygun çözelti) [A n+ ] x [B m− ] y > Kçç (Aşırı doymuş çözelti) Aşırı doymuş bir çözeltideki çökme olayı ve doymamış bir çözeltideki çözünme olayı dengedeki doygun çözelti haline ulaşana dek sürer.

15 Deney No:3 Dengedeki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında sistem bu etkiyi giderecek yönde bir tepki gösterir. (Le Chatelier İlkesi) Katısı ile dengede olan az çözünür bir tuz çözeltisine ortamdaki iyonlardan birinin derişimini arttıran bir madde eklendiğinde, iyon derişimleri çarpımı Kçç den büyük olacağından, dengedeki doygun çözelti oluşuncaya dek tuz çökecektir. Örneğin, doygun bir AgCl çözeltisine NaCl tuzu eklendiğinde çözeltide ortak olan Cl− iyonları derişimi artacağından dengeye ulaşılana dek AgCl çökecektir. Sıcaklıkla çözünürlüğü artan az çözünür bir tuzun katısı ile dengede olan doygun çözeltisinin sıcaklığı azaldığında, bu sıcaklıktaki dengeye ulaşıncaya dek çökme görülür.

16 Katısı ile dengede olan az çözünür bir tuz çözeltisine ortamdaki iyonlardan birisinin derişimini azaltan bir madde eklendiğinde ise, iyon derişimleri çarpımı Kçç den büyük olacağından, ortamdaki katı tuz, dengedeki doygun çözelti oluşuncaya dek çözünecektir. Örneğin katının eksi yüklü iyonu kuvvetli bir baz ise, ortamı kuvvetli asit eklendiğinde, eksi yüklü iyonun derişimi azalacak ve katı dengeye ulaşılana dek çözünecektir. Nitekim hidroksit, sülfür, karbonat ve fosfat tuzları asidik çözeltilerde nötral çözeltilerden daha çok çözünürler. Deney No:3 Bazı bazik anyonların asidik ortamdaki nötralleşmelerine, OH − + H 3 O + H 2 O + H 2 O S 2− + H 3 O + H 2 O + HS − HS − + H 3 O + H 2 O + H 2 S CO 3 2− + H 3 O + H 2 O + HCO 3 − HCO 3 − + H 3 O + H 2 O + H 2 CO 3 tepkimeleri örnek verilebilir.

17 Deney No:3 Yine sıcaklıkla çözünürlüğü artan bir az çözünür tuzun katısı ile dengede olan doygun çözeltisinin sıcaklığı yükseldiğinde, katı bu sıcaklıktaki dengeye ulaşılana dek çözünecektir. Kompleks iyon oluşumu, yükseltgenme–indirgenme tepkimeleri ve seyreltme de çözünürlüğü değiştiren etkenlerdir. Bölüm 1: Baryum Sülfatın Çöktürülmesi Deneyin Yapılışı: Bir deney tüpüne 10 damla 0,1M Ba(NO 3 ) 2 çözeltisi alarak üzerine 4 damla 0,1M H 2 SO 4 çözeltisi eklenip tüp çalkalanır ve katının tümü dibe çökene dek beklenir. Sıvı kısım boş bir deney tüpüne aktarma (dekantasyon) yöntemiyle ayrılır. Deney tüplerindeki sıvı ve katı bu deney artıklarını toplamak için belirlenen etiketli bir behere boşaltılır.

18 Deney No:3 Sonuçlar ve Değerlendirme: Tepkime denklemi Gözlemleriniz Bölüm 2: Kurşun Klorürün Çöktürülmesi ve Santrifüjle Ayrılması Deneyin Yapılışı: Bir santrifüj tüpüne 10 damla 0,05M Pb(NO 3 ) 2 çözeltisi koyarak üzerine 2 damla derişik HCl eklenir. Santrifüj tüpü su banyosunda 3-4 dk. ısıtılır ve soğuması beklenir. Gözlemler not edilir. Karışım santrifüjlenir ve sıvı kısmı dekantasyonla ayrılır. Santrifüj tüpünde kalan katı üzerine 3mL derişik HCl eklenir, sonrasında 1mL damıtık suyla seyreltilir. Sonuçlar ve Değerlendirme: Tepkime denklemi Gözlemleriniz

19 Deney No:3 Bölüm 3: Nikelin Kompleksleştirme Yöntemi İle Çöktürülmesi Deneyin Yapılışı: Bir deney tüpüne 3 damla Ni 2+ çözeltisi ve 1mL damıtık su koyduktan sonra çözelti hafif bazik olana dek 3M NH 3 çözeltisi eklenir. Çözeltiye 3 damla dimetil glioksim çözeltisi eklenir. Sonuçlar ve Değerlendirme: Tepkime denklemi Gözlemleriniz Bölüm: 4 Demir (III) Hidroksidin Çöktürülmesi Deneyin Yapılışı: Deney tüpüne 10 damla Fe 3+ çözeltisi koyup üzerine 20 damla damıtık su eklenir ve çözelti hafifçe ısıtılır. Isınan çözelti bir cam çubukla karıştırılarak üzerine çökelek oluşuncaya dek derişik amonyak çözeltisi yavaşça eklenir. Karışım bir süre daha ısıtılır ve süzülür.

20 Deney No:3 Sonuçlar ve Değerlendirme: Tepkime denklemi Gözlemleriniz Bölüm: 5 Kalsiyum Oksalatın Çöktürülmesi Deneyin Yapılışı: 500mL lik beherin 2/3 ü suyla doldurularak kaynatılır. Kısık alevde kaynatma sürdürülür (su banyosu). Bir deney tüpüne 10 damla 4M CaCl 2 çözeltisi, diğer bir deney tüpüne ise 10 damla doygun H 2 C 2 O 4 çözeltisi koyulur. Her iki deney tüpü 5dk kaynar su banyosunda beklettikten sonra birbiriyle karıştırılır ve karışım 5 dk daha su banyosunda bekletilir. Gözlemler not edilir. Bu sıcak çözelti süzülüp çökelek süzgeç kağıdında, süzüntü ise bir deney tüpünde toplanır (Tüp 1). Bir cam çubukla süzgeç kağıdının dibinde bir delik açarak çökelek en fazla 20 damla soğuk damıtık su ile bir tüpe aktarılır.

21 Aktarılan kalsiyum oksalat-su karışımı iyice çalkalanarak yarısı başka bir deney tüpüne ayrılır. (Tüp 2 ve 3) Tüp 2 ye 5 damla 6M CH 3 COOH çözeltisi eklenerek iyice karıştırılır, Tüp 3 ile beraber hafif çalkalayarak su banyosunda 5dk bekletip her iki tüp için gözlemler not edilir. Tüp 1 e 5 damla 6M NH 3 çözeltisi eklenir, 5dk su banyosunda bekletilir ve gözlemler not edilir. Deney No:3 Sonuçlar ve Değerlendirme: Tepkime denklemi Gözlemleriniz Tepkime denklemi Gözlemleriniz Tepkime denklemi Gözlemleriniz

22 Deney No: 4 Difüzyon DÖRDÜNCÜ HAFTA

23 Deney No:4 Bu deneyde Graham’ın Yayınım Yasasından yararlanılarak farklı iki gazın aynı basınç ve sıcaklıkta difüzyon hızları ve mol kütleleri oranı belirlenecektir. Difüzyon Teori: Gaz moleküllerinin her yöne hızla yayılabilmesi gazların temel özelliklerindendir. Gazlar kapladıkları hacim içinde, derişim kabın her yerinde eşit olacak şekilde (yani homojen bir karışım oluşturacak şekilde) hareket eder. Bu hareket bir derişim farkı nedeni ile başlayabildiği gibi basınç yada sıcaklık farkı ile de oluşabilir. Bu olaya yayınım (difüzyon) denir. Bir dizi gaz içinde en hafif olanların (yani molekül ağırlığı en küçük olanların) en çabuk difüzlendiği bilinmektedir.

24 Deney No:4 Graham’ın Yayınım Yasasına göre, bir gazın ortalama yayınım hızı (V) nicel olarak, gazın mol kütlesinin (M) yada yoğunluğunun (d) kareköküyle ters orantılıdır. Matematiksel tanımı ise: bağıntısı ile verilir. Graham Kanunu gazların kinetik teorisinden de doğrudan doğruya çıkarabilir. Aynı basınç ve sıcaklıkta farklı iki gazın molekülleri aynı kinetik enerjiye sahiptir

25 Deney No:4 Bu eşitlikte, m 2 /m 1 molekül kütleleri oranı molekül ağırlıkları oranı ile aynıdır. Avagadro sayısı (N0) kadar molekül bir mol olduğundan; Yoğunluk, d = m / v ve buradan elde edilir. Yapılan deneyde hızların oranı ifadesi yerine ölçülen mesafe yazılabilir.

26 Deney No:4 Deneyin Yapılışı: Güzel temizlenmiş, kuru bir cam boru ortasından spora şekildeki gibi tutturulur. Parmak ucu kadar pamuk parçası veya kağıt mendil top haline getirilerek toplu iğne ile lastik mantara sabitlenir. Her iki pamuk parçasına da, aynı anda ve aynı miktarda olmak üzere, birine derişik NH 3 diğerine derişik HCI damlatılır. (~6 şar damla) Her iki lastik tıpa da aynı anda cam boruya takılır. Cam borunun arkasına siyah bir fon koyarak oluşan NH 4 CI halkası (bulutu) daha rahat gözlenebilir. Halkanın ilk görüldüğü yer işaretlenir. Aksi taktirde difüzyon hızı büyük olan gaz halkayı diğer tarafa doğru sürükler ve sonuçlar beklenildiği gibi çıkmaz. Amonyum klorürün yeri işaretlendikten sonra pamukların ucundan halkaya olan mesafeler ölçülür ve denklemde yerlerine konur. Deney sonucu beklenmedik değerler çıkmış ise sonucu etkileyebilecek hata kaynakları araştırılır.

27 Deney No:4 Veriler: Asidin aldığı yol: Bazın aldığı yol: Sonuçlar: 1) M HCl = M NH3 2) d NH3 = d HCl

28 Deney No: 5 Magnezyumun Eşdeğer Gram Kütlesinin Tayini BEŞİNCİ HAFTA

29 Deney No:5 Magnezyumun Eşdeğer Gram Kütlesinin Tayini Teorik Bilgi: İndirgen bir maddenin bir eşdeğer kütlesi Avagadro Sayısı kadar elektron verebilen miktarı; yükseltgen bir maddenin bir eşdeğer ağırlığı ise Avagadro Sayısı kadar elektron alabilen miktarıdır. Eşdeğer ağırlık, molekülde bir veya daha fazla yer değiştirebilen hidrojen atomu bulunduran bir bileşikten bir mol hidrojen atomu (1,008g) açığa çıkaran metalin ağırlığı olarak tanımlanır. Açığa çıkan H 2 gazının mol sayısı, hacmi ve basıncından yararlanılarak hesaplanabilir. H 2 gazının hacmi oda sıcaklığında gaz büretinden okunacaktır.

30 Deney No:5 P H2O tablodan bulunabilir. Ölçülen Su sütunu yüksekliği basıncı (P SU ) ise aşağıdaki eşitlikten hesaplanabilir. 760mmHg = 1030cm su sütunu yüksekliği P atm = P H2 + P H2O + P SU Deneyin Yapılışı: Kütlesi belli yaklaşık 0,02–0,03 gr Mg şerit ortasından bükülerek katlanır ve bir ip ile bağlanarak mantar tıpaya tutturulur. İp yerine bakır tel de kullanılabilir, çünkü bakır HCl ile reaksiyon vermemektedir. 600mL lik bir beherin ¾ ü suyla doldurulur. Gaz büretine 15mL kadar seyreltik HCl konulur ve büretin geri kalan kısmını asit ile karışmamasına dikkat ederek su ile tamamlanır. Karışmayan asit, büret ters çevrildiğinde yavaş yavaş aşağıya inecektir. Mg şeritli mantar bürete tutturulup çevrilir ve beherdeki suyun içine daldırılır.

31 Büretin ağzı tam beherin altına gelecek şekilde spora bir kıskaç yardımı ile bağlanır. Büretin içinde hava sütunu varsa çıkan H 2 gazının hacmini doğru hesaplayabilmek için ilk su yüksekliği kaydedilir. Eğer büret içinde hava kalmaksızın doldurulmuş ise bu değer “0” kabul edilir. Daha yoğun olan asidin aşağıya doğru indiği ve Mg şeride ulaştığında H 2 gazı çıkmaya başladığı görülür. Tepkime tamamlanınca büretin üstündeki son gaz hacmi ölçülür. Gaz büretinin üst seviyesi ile beherin içindeki su seviyesi arasındaki mesafe hesaplanır. Termometrenin ucu, büretin ağzına yakın gelecek şekilde behere daldırılır ve su sıcaklığı kaydedilir. Ölçülen sıcaklıktaki suyun denge buhar basıncı tablodan okunur. Daha detaylı su buhar basınçları listesi EK 5 de verilmiştir. Barometreden hava basıncı tespit edilir. Deney No:5

32

33 Veriler ve Sonuçlar: Mg nin kütlesi Gaz çıkışı başlamadan önceki (ilk) yükseklik Büretteki hava hacmi Gaz çıkışı bittikten sonraki (son) yükseklik H 2 gazı hacmi Büretteki gazın toplam basıncı Büretteki H 2 nin kısmı basıncı H 2 nin N.Ş.A. ki hacmi Su sütunu yüksekliği Su sütununa eşdeğer olan civa basıncı Suyun sıcaklığı Ölçülen sıcaklıktaki suyun denge buhar basıncı Atmosfer basıncı İndirgenen H + iyonunun mol sayısı İndirgenen H iyonunun eşdeğer gram sayısı Yükseltgenen Mg nin eşdeğer gram ağırlığı sayısı Mg nin eşdeğer gram ağırlığı Deney No:5

34 Hesaplamalar:

35 Deney No: 6 Donma Noktası Alçalması İle Molekül Ağırlığı Tayini, (Kriyoskopi) ALTINCI HAFTA

36 Deney No:6 Donma Noktası Alçalması İle Molekül Ağırlığı Tayini, (Kriyoskopi) Teori: Bilindiği gibi saf çözücülere kıyasla, bu çözücülerin uçucu olmayan çözeltilere ilişkin toplam buhar basıncı daha düşük olur. Bu tür çözeltilerdeki buhar basıncı azalması ise, çözeltide kaynama noktası yükselmesi ve donma noktası alçalmasına neden olur. Çözeltilerin bu tür davranabilme özellikleri "koligatif özellikleri" olarak adlandırılır. Kolligatif özellikler maddenin yapısı ve kimyasal özelliğine bağlı olmayan, sadece molekül yapısına bağlı olan özelliklerdir. Bunlar; buhar basıncı alçalması, donma noktası alçalması, kaynama noktası yükselmesi ve osmotik basınç olmak üzere dört tanedir. Bu kolligatif özelliklerin nedenlerini daha iyi anlayabilmek için Raoult Yasası’nı hatırlayalım.

37 Deney No:6 Raoult Yasası’na göre; bileşenleri uçucu olmayan homojen bir sıvı karışımdaki (çözeltideki) bileşenlerin her birinin kısmi buhar basıncı (p i ), o bileşenin saf haldeki buhar basıncı ( p i 0 ) ile çözeltideki mol kesri (X i ) çarpımı ile verilir. Genellikle seyreltik çözeltiler Raoult Yasası’na uyarlar ve bileşenleri bir sistem için Raoult Yasası; (1) (2) (3) Burada PT, toplam buhar basıncı, p 1 çözücünün kısmi buhar basıncı ve p 2 çözeltinin kısmi buhar basıncıdır. Benzer şekilde çözünenin uçucu olmayan bir sistem için Raoult Yasası; (4)

38 Böyle bir sistemde çözeltinin toplam buhar basıncı, yalnızca saf çözücünün kısmi buhar basıncına eşittir. Deney No:6 (5) (6) ΔP buhar basıncı düşmesi, ΔP / p 1 0 bağıl buhar basıncı düşmesini göstermektedir. Kısaca; bu bağıntıya göre böyle bir sistemde saf çözücünün buhar basıncı çözücünün çözeltideki buhar basıncından büyük olmaktadır. Uçucu olmayan çözünen ile hazırlanan bir çözeltinin buhar basıncının saf çözücünün buhar basıcına göre düşük olması; çözeltinin kaynama noktası yükselmesine, donma noktası düşmesine ve ozmoz olayına yol açar. İşte çözeltilerin bu özelliklerine, birbirine bağlı anlamına gelen kolligatif özellikler denir. Buhar basıncı alçalmasından yola çıkarak çözeltinin donma noktasının saf çözücünün donma noktasından daha düşük olacağını çıkarabiliriz.

39 Donma noktası düşmesi; Deney No:6 (7) (8) Şeklinde verilir. K d : molal donma noktası düşmesi sabiti ve m molilite cinsinden konsantrasyondur. K d 1 molallik bir çözeltinin donma noktasındaki alçalmaya eşit olup birimi derece molal −1 dir. Bazı çözücülerin molal donma noktası düşmesi sabitleri aşağıda verilmiştir

40 Deney No:6 Deneyin Yapılışı: Deney tüpüne 10g naftalin koyulur, su banyosuna yerleştirilir. Su banyosu naftalinin tümü eriyene kadar (~90ºC) ısıtılır. Tüp su banyosundan çıkarılarak naftalin soğumaya bırakılır. Her 30 saniyede bir sıvı haldeki naftalinin içine termometre daldırarak sıcaklık kaydedilir. Bu işlem naftalin katılaşana kadar yapılır. Sonrasında 1g kükürt tartılıp naftaline ilave edilir. Beherdeki su tekrar ısıtılır ve naftalin + kükürt karışımı eritilir. Benzer işlemler karışım için tekrarlanır. Deney sonunda tüpü temizlemek için katı karışım yeniden eritilip deney atıklarını toplamak amacıyla belirlenen kaba aktarılır. (Artıklar kesinlikle lavaboya dökülmez ! bu işlem için ayarlanan bir toplama kabına aktarılır.) Tüpte kalan kalıntılar sıcak su ile temizlenir.

41 Hesaplamalar: Naftalin için: Kd = -6,8/derece Molal −1 Naftalinin formül kütlesi = 128 g/mol Kükürdün molekül kütlesi ? Bu deneyde ilkin naftalin ve naftalin-kükürt çözeltisi için saptanan donma noktalarının farkı (ΔTd) bulunur. Aşağıdaki eşitlikten yararlanarak, kükürdün molal derişimi hesaplanır. Deney No:6 Daha sonra molalitenin tanımından yararlanarak ; kükürdün moleküler kütlesi hesaplanabilir.

42 Deney No:6 Veriler: Sonuçlar: Naftalin ve naftalin-kükürt karışımı için sıcaklık-zaman soğuma eğrileri aynı grafik üzerine çizilir. Naftalin için okunan donma noktası: Naftalin-Kükürt karışımı için okunan donma noktası: Donma noktası alçalması: Kükürdün mol kütlesi: Kükürdün molekül formülü:

43 Deney No: 7 Kristallendirme YEDİNCİ HAFTA

44 Deney No:7 Kristallendirme Teori: Kristallendirme katı karışımlardaki bileşenleri birbirinden ayırmakta ve bu bileşenleri saflaştırmada kullanılan bir yöntemdir. Kristallenme ile ayırmaya ayrımsal kristallendirme ve saflaştırmaya ise kristallendirme denir ve temelde aynı işlemleri içerir. Kristallendirme, oda sıcaklığında katı olan maddelerin saflaştırılmasında yaygınca kullanılan bir yöntemdir. Yöntem temel olarak, sıcaklığın düşürülmesi ile çözünürlüğün azalması prensibine dayanır. Sıcaklık artırıldığında kristallenmesi istenen katının çözünmesi ancak uzaklaştırılmak istenen safsızlıkların çözünmemesi beklenir. İdeal bir kristallendirmede safsızlık yaratan maddeler sıvıda kalırken katı madde temiz kristaller halinde çöker.

45 Deney No:7 1. Katı madde çözücünün kaynama noktasında çözülür. 2. Çözünmeyen maddeler çözelti sıcakken süzülür. 3. Sistem mümkün olduğu kadar yavaş soğumaya bırakılır. 4. Soğuma tamamlandıktan sonra oluşan kristaller süzülür 5. Kristallere yapışmış olan çözücü kristalleri çözmeyen kolay buharlaşabilen bir sıvı ile yıkanır. 6. Elde edilen kristaller uygun bir kurutma yöntemi ile kurutulur. İki katıdan her ikisi de aynı sıvıda çözündüğü halde, sıcaklıkla çözünürlüklerinin değişimi birbirinden farklı ise bunların oluşturulduğu karışım soğutulursa öncelikle sıcaklıkla çözünürlüğü fazla değişen kristallenerek karışımdan ayrılır. İki maddenin sıcaklıkla çözünürlükleri ne kadar farklıysa ayırma o oranda daha iyi gerçekleşir. Kristallendirme ile saflaştırmada izlenen yol genel olarak şöyledir.

46 Deney No:7 Kristallendirme işlemi uygulanacak katının; belirli bir çözücüde sıcakta çözünüp, soğukta çözünmemesi gerekir. Bunun için saflaştırılacak katı uygun bir çözücüde ısıtılarak doygun çözeltisi hazırlanır ve sıcak çözelti süzülerek çözünmeyen safsızlıklar uzaklaştırılır. Sıcak çözeltide bulunan maddenin kristallenmesini sağlamak için şu işlemlerden biri uygulanır: Çözelti soğutulur. Çözelti aşırı doymuş hale getirilir. Çözünenin çözünmediği ikinci bir çözücü eklenir. Çözünenin buharlaşmayacağı durumlarda çözücünün bir kısmı buharlaştırılır. Oluşan saf kristaller süzülerek alınır, çözeltide ise çözünür safsızlıklar kalır. Bu şekilde elde edilen kristaller yeteri kadar saflıkta değilse, başka çözücü yada çözücü sistemleri kullanarak yeniden kristallendirme işlemi yapılır.

47 Deney No:7 Ayrımsal kristallendirme işleminde ise, katı karışımdaki bileşenlerden birinin daha az diğerinin daha çok çözündüğü bir çözücü belirlenir ve bu çözücüde katı karışım ısıtılarak çözülür ve sıcakken süzülür. Çözelti soğutulurken önce, çözücüde daha az çözünen maddenin saf kristalleri, çözeltinin daha çok soğutulması ile daha çok çözünen maddenin saf kristalleri oluşur. Elde edilen kristaller ayrı süzme işlemleri ile çözeltiden alınır. Deneyin Yapılışı: 1g kristallendirilecek madde toz haline getirilir ve erlene boşaltılır. Madde, minimum hacimdeki çözücünün (katı maddenin yüzeyini kaplayacak kadar) kaynama noktasında erlen içerisinde çözünür. Erlen su banyosu veya bir ısıtıcıda yavaş yavaş karıştırılarak ısıtılır. Eğer madde tamamen çözünmediyse bir miktar çözücü ilave edilir.

48 Deney No:7 Çözücü ilavesine madde tamamen çözününceye kadar devam edilir. Çözelti renklenirse aktif kömürden vakum trombu ile süzülür. Bu süzmeden sonra rengin kaybolduğu görülecektir. Daha sonra sıcak çözelti tekrar süzülür. Maddenin bir kısmının filtre kağıdında kristallenmemesi için süzme işlemi çok hızlı yapılmalıdır. Sıcak süzme işlemlerinde kullanılan tüm aparatların aynı cam malzemelerde ani soğumaya bağlı kristallenmeyi engelleyecektir. Eğer çözelti hızlı soğutulursa (musluk suyuna tutarak veya buz banyosunda) kristaller çok küçük olur ve buda yüzey alanı genişleyen kristallerin safsızlıkları tutmasını kolaylaştırır. Kristallenme süresince erlen hareket ettirilmemelidir. Eğer kristallendirme olmuyorsa o maddeden birkaç kristali çözeltiye ilave edilir veya cam bagetle erlenin iç çeperi çizilir. Oluşan kristaller süzülerek alınır. Süzme işlemi vakumda yapılırsa kristalleri kurutmak daha kolay olur.

49 En son işlem kristallerin kurutulmasıdır. Bu amaçla vakum etüv kullanılır. Düşük basınç ve düşük sıcaklıkta maddenin bozunması da önlenmiş olur. Deney No:7 Ayrımsal Kristallendirme: Sodyum klorür (NaCl) ile potasyum nitrat (KNO 3 ) tuz karışımının ayrılması ayrımsal kristallendirme işlemi ile gerçekleştirilir. Bunun için tuz karışımı suda çözülür, ısıtılır ve süzülür. Çözelti soğutulurken önce daha az çözünen NaCl çöker, KNO 3 suda çözülmüş olarak kalır. Kalan bu çözelti daha da soğutularak KNO 3 'ın kristallenmesi sağlanır. Böylelikle NaCl ile KNO 3 tuzları ayrılmış olur. Benzoik Asit Kristalleri

50 Deney No: 8 Basit Destilasyon SEKİZİNCİ HAFTA

51 Deney No:8 Basit Destilasyon Teori: Doğada bulunan yada laboratuarda sentezlenerek elde edilen maddelerin hemen hepsinde istenilen maddelerin dışında farklı maddeler de bulunmaktadır. Bunlara safsızlık yapan maddeler (safsızlıklar) denir. Kimyada, içerisinde herhangi bir şekilde safsızlık bulunan maddeler istenildiği gibi tanımlanıp, amaçlarına uygun olarak kullanılamazlar. Dolayısıyla bu safsızlıklardan kurtulup saf madde elde etmek için katı, sıvı ve gazlar için farklı yöntemler bulunmaktadır. Destilasyon sıvılar için basit, etkili ve çok kullanılan bir ayırma yöntemdir. Bu yöntemle, çok düşük madde miktarlarından endüstriyel ölçekte miktarlara kadar ayırım yapmak mümkündür.

52 Deney No:8 Destilasyon işlemi, maddeyi buharlaştırıp, daha sonra oluşan buharı yoğunlaştırıp başka bir kapta toplamaya dayanır. Böylelikle farklı kaynama noktalarına sahip sıvılar sıra ile uygun sıcaklıklarda buharlaştırılıp birbirlerinden ayrılırlar. Kimi özel durumlarda (çok yakın kaynama noktalarına sahip sıvıları, çabuk bozunan maddeleri vb.) birbirlerinden ayırmak için farklı destilasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Bunlar ayrımsal (fraksiyonel) damıtma, su buharı ile damıtma, vakum ile damıtma olarak adlandırılır. Saf Maddelerin Kaynama Noktası: Kapalı kaba konulmuş bir sıvı bulunduğu kapta sıcaklığa bağlı olarak buharlaşmaya ve sıvıya bir basınç uygulamaya başlar ve bir süre sonra basınç belirli bir değere ulaşır. Kaydedilen bu değere maddenin o sıcaklıktaki buhar basıncı denir.

53 Buhar basıncının dış basınca eşit olduğu sıcaklığa kaynama noktası, 1 atmosferde ulaştığı sıcaklığa ise o maddenin normal kaynama noktası denir. Her sıvının 760mmHg de kendine özgü kaynama noktası vardır. Örneğin, herkesin bildiği gibi bu değer saf su için 760mmHg’de 100ºC dir. Deney No:8 Çözeltilerin Kaynama Noktası: Yukarıda saf madde için tanımlanan kaynama noktası aynı şekilde çözeltiler ve karışımlar için de kabul edilmektedir. Fakat burada erişilmesi gereken 760mmHg buhar basıncına çözeltinin yada karışımın içerisinde bulunan maddelerin ayrı ayrı katkıları olduğu düşünülmektedir. Özetle, her madde, çözeltinin yada karışımın içerinde bulunduğu yüzde miktar kadar katkıda bulunur ve hesaplanan bu değerler üzerinden yapılır.

54 Deney No:8 Deneyin Yapılışı: Deney düzeneği şekilde gözüktüğü gibi kurulur. Var olan destilasyon düzeneği şekildeki gibi “şilif”li olabileceği gibi lastik contalar yardımıyla bağlanabilen türde de olabilir. İçine kaynama taşı yada kaynama camı atılmış destilasyon balonu iyice sabitleştirildikten sonra lastik conta yardımıyla yoğunlaştırıcıya (kondenser veya geri soğutucu) tutturulur ve sabitlenir. Yoğunlaştırıcıya gelen su hortumu alt kısımdan, çıkış hortumu ise üst kısımdan bağlanır. Sistemin sabitliği tekrar kontrol edildikten sonra %5 lik CuSO 4 çözeltisi huni yardımıyla üstten destilasyon balonuna dökülür ve lastik contaya tutturulmuş termometre dikkatlice balonun üst kısmına yerleştirilir. Burada dikkat edilmesi gereken termometrenin civa haznesinin destilasyon balonunun yoğunlaştırıcıya bağlantı boynunun çıkış noktasından ~0,5cm aşağıda olmasıdır.

55 Yoğunlaştırıcıya su geçişi sağlandıktan sonra sistem amyantlı tel üzerinde bek alevinde yavaş yavaş ısıtılmalıdır. Çözelti kaynamaya başladıktan sonra şiddetli kaynamaya izin verilmeden destilat dereceli silindir içerisine toplanır. Destilatın mezur içerisine toplanma hızı basit destilasyon için dakikada damla olmalıdır. Balon içerisindeki çözelti miktarı 20mL kalıncaya kadar işleme devam edilir. Deney No:8

56 Deneyde kullanılan bakır sülfat çözeltisi bir sıvı-sıvı karışımı değildir. Buna karşın mavi renkli çözeltisinden destilasyon sonucunda su uzaklaştırılarak berrak destilatın gözlenmesi ayrılmanın gerçekleştiğini görsel olarak vurgulamaktadır. Sonuçlar: Sıcaklığa karşı toplanan hacim grafiğini çiziniz. Deney No:8

57 Deney No: 9 Uçucu Bir Sıvının Mol Kütlesinin Belirlenmesi DOKUZUNCU HAFTA

58 Deney No:9 Uçucu Bir Sıvının Mol Kütlesinin Belirlenmesi Yeni bulunan tüm bileşiklerin tanımlanabilmesi için fiziksel özellikleri, erime noktası, renk, yoğunluk ve elementel bileşiminin belirlenmesi gereklidir. Bileşiğe ait molekül ağırlığı ilk incelenmesi gereken önemli özelliklerden birisidir. Molekül ağırlığı çeşitli analitik yöntemlerle belirlenebilir ve uygun yöntem o maddenin özelliklerine göre seçilir. Eğer bileşiğimiz gaz fazında kararlı bir yapıdaysa kütle spektrofotometresi ile belirlenebilir. Kaynama noktası düşük ve küçük molekül ağırlıklı sıvıların molekül ağırlıkları DUMAS yöntemi ile belirlenebilir. Bu yöntemde uçucu sıvı hacmi bilinen bir kap içerisinde belli bir sıcaklık ve basınçta buharlaştırılır. İdeal gaz denklemi ve veriler kullanılarak buharlaşan sıvının mol sayısı hesaplanabilir.

59 Deney No:9 Bir gazın hacmi (V) ile basıncı (P) sıcaklığı (T) ve mol sayısı (n) arasındaki ilişkileri veren, V ile 1/P doğru orantılıdır (T, n sabit) Boyle Yasası V ile T doğru orantılıdır (P, n sabit) Charles–Gay Lussac Yasası V ile n doğru orantılıdır (P, T sabit) Avogadro Yasası bu üç yasanın birleşmesinden; veya bağıntısı elde edilir.

60 Deney No:9 Buradaki sabite İdeal Gaz Sabiti denir ve R ile gösterilir. P × V = n × R × T şeklindeki ideal gaz denklemi ortaya çıkmış olur. Bu denklemde: P = Basınç (atm) V = Hacim (L) T = Sıcaklık (K) n = Mol Sayısı (n) R = 22,4/273 = 0,082 atm.litre/mol.K MA = Molekül Ağırlığı m = Kütle d = Özkütle Bir mol buhar veya gazın 1 atm basınçta ve 0ºC de 22,4lt hacim işgal ettiği bilinmektedir. Eğer uçucu sıvı bir madde ısıtıldığı zaman bozunmadan gaz haline dönüştürülebiliyorsa, saf maddenin mol kütlesi tayin edilebilir. İdeal gaz eşitliğinden faydalanılarak hesaplamalar yapılabilir.

61 Deney No:9 Yukarıdaki eşitlikten görüldüğü gibi belirli bir basınçta ve sıcaklıkta gazın kapladığı hacim ve kütlesi ölçüldüğünde mol kütlesi hesaplanabilir. Ön Hazırlık: 0,01g duyarlılıktaki terazinin işlem öncesinde kalibrasyonu ve etrafının kirlerden temizlenmesi. Deney malzemelerinin saf sudan geçirilmesi ve kurutulması. Deney düzeneğinin kurulması. Deneyin Yapılışı: Balon alüminyum folyo ile birlikte hassas terazide 0,01g duyarlılıkla tartılır.

62 Yaklaşık 10mL mol kütlesi belirlenecek sıvıdan balona konulur ve balonun ağzı, sıvı buharının girmesine engel olmak için alüminyum folyo ile sıkıca kapatılır ve kurşun kalem ucu ile üstten delinir. Deney No:9 Balon su banyosu olarak kullanılacak beherin içerisine yerleştirilir. Balon mümkün olduğu kadar beherin tabanına yaklaşacak ancak dokunmayacak şekilde spor ve kıskaçla tutturulur. Balonun tamamını su kaplayacak şekilde beher su ile doldurulur ve kaynayana kadar ısıtılır. Balon içerisindekilerin sıcaklığını su banyosu sıcaklığı ile aynı olmasını sağlamak için, su kaynadıktan sonra 5 dakika daha ısıtmaya devam edilir.

63 Deney No:9 Bu ısıtma sırasında balon içerisindeki sıvı buharlaşır ve mevcut hava alüminyum folyo üzerindeki delikten dışarı çıkar. Bu arada, balonu örneğimizin buharı tamamen doldurur. Suyun kaynama olayı devam ederken suyun sıcaklığı ve barometre basıncı kaydedilir. Balon, içerisinde hiç sıvı kalmayınca kaynayan suyun içerisinden çıkarılarak soğuması beklenir. Balon soğudukça içerisindeki buhar yoğunlaşır. Balon oda sıcaklığına geldiğinde etrafı kurulanır ve yine hassas terazide tartılır. Balon yıkanır ve içerisi su ile doldurulur. Suyun hacmi mezür ile ölçülerek balon hacmi tespit edilir. Aynı işlemler mol kütlesi bilinmeyen bir örnek ile iki defa tekrarlanır ve elde edilen değerlerin ortalaması alınır.

64 Deney No:9 Veriler : Boş balon + alüminyum folyonun kütlesi: Isıtmadan sonra balon, alüminyum folyo ve yoğunlaşan sıvı kütlesi: Kaynayan su sıcaklığı Buharın işgal ettiği hacim (balon hacmi) (V): Kaynayan suyun sıcaklığı (T): Atmosfer basıncı (P): İdeal Gaz Sabiti: Sonuçlar : Yoğunlaşan sıvı kütlesi (m): Sıvı buharının yoğunluğu (d): Yoğunlaşan sıvının mol sayısı (n): Sıvının mol kütlesi (Ma): Sıvının adı:

65 Deney No: 10 Hidratlaşmış Bir Tuzun Formülü ONUNCU HAFTA

66 Deney No:10 Hidratlaşmış Bir Tuzun Formülü Hidratlaşmış bir tuzdaki su yüzdesi gravimetrik olarak bulunabilir. Yapıdaki suyun yüzdesinden, hidratın formülü, yani yapısında kaç mol su bulunduğu belirlenebilir. Doğadaki bir çok tuz veya ticari olarak satılan tuzlar hidratlaşmıştır. Hidratlaşma, iyonun su molekülleri ile sarılmasıdır. Yapıdaki bu su moleküllerine Hidrat suyu denir. Kristal suyu, kristal yapının içine sıkışmıştır ve yapıdan uzaklaştırmak çok zordur, hatta bazen mümkün değildir. CuSO 4 ·5H 2 O da 4 mol su hidrat suyu, diğer bir mol su kristal suyudur.

67 Deney No:10 Yapı yukarıdaki gibidir. Termogravimetrik analiz yapılan bir bakır tuzunda 2 mol su 110ºC civarında yapıdan uzaklaşmakta ve bileşik koordinasyon sayısı 4 olan kararlı bir ara yapıya sahip olmaktadır. Isıtma işlemi devam ettirildiğinde yaklaşık 200ºC civarında bileşik 2 mol suyunu daha kaybetmektedir. Bu su molekülleri direk olarak bakır atomuna bağlı hidrat sularıdır. Diğer bir mol su ise yaklaşık 500ºC civarında ayrılmaktadır. Bu ise kristal suyudur. Susuz bakır sülfat renksizdir. Bazı tuzlarda su molekülleri zayıf bir bağ ile bağlanmışlardır.

68 Deney No:10 Böyle tuzlar sıcaklıkla sularını kolaylıkla kaybeder ve susuz (unhydrous) tuz halini alırlar. 120g MgSO 4 de 7 mol su vardır. Gravimetrik analiz, bir numunedeki madde miktarının belirlenmesi ile ilgili analitik bir yöntemdir. Bu deneyde magnezyum sülfattaki su miktarı gravimetrik olarak bulunacaktır. Deneyin Yapılışı: Temiz bir porselen kroze (kapsül) üçgen kil üzerine yerleştirilerek 5 dakika ısıtılır ve soğumaya bırakılır. Eğer ısıtma sonrasında krozede lekeler oluşuyorsa bu kirlilikleri gidermek için 6M HNO 3 ile yıkanır. Porselen kroze bek alevinde ısıtılır ve desikatörde soğutulmaya bırakılır. Kuru ve ılımış kroze 0,001g hassasiyetinde tartılır.

69 Kroşeye elden bulaşabilecek nem veya yağ tabakası tartım sonucunu etkileyebilir. Hem bu nedenle hem de yanmamak için kapsül maşa yardımı ile tutulmalıdır. Boş krozenin tartımı sonrası krozenin içine yaklaşık 3g magnezyum sülfat tuzu alınarak yeniden 0,001g duyarlılıkta tartılır. Madde ile birlikte kroze bek alevi üzerindeki üçken kile yerleştirilir. Önce yavaşça sonrasında şiddetli alevde kroze ısıtılır. Isıtırken porselenin kızarmamasına dikkat edilir. Çok yüksek sıcaklıklarda MgSO 4 bozunabilir. Kapsül 10 dakika ısıtılır. Kroze desikatörde soğumaya bırakılır. Soğuyan porselen kroze yeniden tartılır. Isıtma işlemine yeniden devam edilir ve soğutulup yine tartılır. Eğer iki tartım arasındaki fark 0,01g dan küçükse bir daha ısıtma soğutma işlemi yapılmaz. Deney No:10

70 Veriler: Porselen krozenin ağırlığı: Porselen kroze + tuzun ağırlığı: Isıtma sonrası ağırlık 1: Isıtma sonrası ağırlık 2: Isıtma sonrası ağırlık 3: Isıtma sonrası ağırlık 4: Isıtma sonrası ağırlık 5: Sonuçlar: Magnezyum Sülfatın formülü:

71 Deney No: 11 Kütlenin Korunumu ONBİRİNCİ HAFTA

72 Deney No:11 Kütlenin Korunumu Teori: Kimyanın temel yasalarından ilki Lovoisier Yasası olarak bilinen kütlenin korunumu yasasıdır. Bir kimyasal tepkimede madde yoktan var olmaz veya vardan yok olamaz. Yani bir kimyasal tepkimede giren maddelerin kütleleri toplamı, tepkimede oluşan maddelerin kütleleri toplamına eşittir. Kütlenin korunumu, tepkime öncesi girenlerin (tepkenlerin) kütleleri ile tepkime sonrası oluşan ürünlerin kütlerinin kıyaslanması ile görülebilir. Bu deneyde önce sodyum karbonat çözeltisi ile kalsiyum klorür çözeltisi arasındaki tepkime için, sonra da bu tepkime sonucu oluşan ürün ile sülfürik asit çözeltisi arasındaki tepkime için kütle korunumu incelenecektir.

73 Deney No:11 Deneyin Yapılışı: Kuru ve temiz bir erlene 10mL, 1M Na 2 CO 3 (sodyum karbonat) çözeltisi koyulur ve erlenin ağzı bir tıpa ile kapatılır. Temiz ve kuru iki küçük şişe etiketlenerek, birine 3mL, 1M CaCl 2 (kalsiyum klorür) çözeltisi, diğerine 3mL, 3M H 2 SO 4 (sülfürik asit) çözeltisi koyulup kapaklarıkapatılır. Tıpa ile kapalı erlen ve kapaklı şişeler birlikte ±0,01g duyarlılıkla tartılır. 1M CaCl 2 çözeltisi erlene dikkatlice boşaltılır ve erlen hafifçe çalkalanarak değişim gözlemlenir. Tıpa ile kapalı erlen ve kapaklı şişeler birlikte yeniden aynı duyarlılıkta tartılır. Erlendeki çözelti üzerine 3M H 2 SO 4 çözeltisi dikkatlice eklenir ve erlen hafifçe çalkalanarak değişim gözlenir. Erlen ısınmış ise oda sıcaklığına gelene dek beklenir. Kapaklar kapatılıp erlen ve şişeler yeniden aynı duyarlılıkta tartılır.

74 Deney No:11 Veriler: Birinci karıştırma öncesi toplam kütle: Birinci karıştırma sonrası toplam kütle: İkinci karıştırma sonrası toplam kütle: Sonuçlar: Oluşan kimyasal tepkimeleri yazınız: Tartım sonuçlarını yorumlayınız:

75 Deney No: 12 Bir Tepkimede Çıkan Gaz Kütlesinin Belirlenmesi ONİKİNCİ HAFTA

76 Bir Tepkimede Çıkan Gaz Kütlesinin Belirlenmesi Deney No:12 Deneyin Yapılışı: Erlen boş iken tıpa ile birlikte tartılır sonuç kaydedilir. Erlenin içine bir miktar su koyulur ve ağzı tıpa ile kapatılır tartılır sonuç kaydedilir. Erlen alınır içine C-vitamini tableti atılır, ağzı atar atmaz kapatılır. Gaz çıkışı tamamlandıktan sonra tıpa açılmadan tartılır. Sonuçlar veri tablosuna kaydedilir. Tablet tartılarak ağırlığı veri tablosuna kaydedilir. Erlen boş iken tıpa ile birlikte tartılır ve sonucu kaydedilir. Erlen içine bir miktar su koyulur ve ağzı tıpa ile kapatılır. Daha sonra böylece tartarak veri tablosuna sonuç kaydedilir teraziden erlen alınır içine C- vitamini tabletini atar atmaz tıpası kapatılır. Gaz çıkışı tamamlandıktan sonra (tabletin tamamı çözündükten yani kimyasal tepkime tamamlandıktan sonra) tıpa açılmadan tartılır.

77 Deney No:12 Sonuçların Değerlendirilmesi: C-vitamini tableti kütlesi: Boş erlen + tıpa kütlesi: Erlen + su + tıpa kütlesi: Erlen + su + tıpa + tablet kütlesi (erlenin ağzı kapalıyken): Erlen + su + tıpa + tablet kütlesi (tıpayı aldıktan sonra):

78 Deney No: 12 Bakırın Bazı Kimyasal Tepkimeleri ONÜÇÜNCÜ HAFTA

79 Deney No:13 Bakırın Bazı Kimyasal Tepkimeleri Teori: Bakır 0, 1+ ve 2+ olmak üzere üç ayrı yükseltgenme basamağında bulunabilir. Sulu çözeltilerinde 1+ değerliklidir. Bakır(I) iyonu çözeltide kompleks oluşturularak kararlı hale getirilebilir veya çözünürlüğü düşük bir tuz haline dönüştürülerek kararlı halde tutulabilir. Bakırın kararlı bileşikleri genellikle mavi veya yeşil renkli bakır(II) tuzlarıdır. Bakır metali normal koşullar altında havada kararlıdır. Havada ısıtıldığında oksijen ile reaksiyonu sonucunda Cu 2 O oluşturur.

80 Halojenler ile : Deney No:13 Bakır metali sıcak derişik sülfürik asit ile reaksiyonu sonucunda Cu(II) çözeltisi oluşturur. Bu iyon aslında [Cu(OH 2 ) 6 ] 2+ kompleksidir. Aynı zamanda açığa hidrojen gazı çıkarır. Bakır metali seyreltik ve derişik nitrik asitle de çözünür. Deneyin Yapılışı 1) Yaklaşık 0,3 g bakır levha parçası 250 mL lik behere koyulur. Bu behere 4 mL, 15 M HNO 3 ilave edilir. Tepkime bitince çözeltiye 100 mL saf su ilave edilir.

81 Deney No:13 Gözlemler: Denklem: ) Yukarıdaki çözeltiden (1) 50mL alınır ve bu çözeltiye 20mL, 5M NaOH ilave edilir. Gözlemler: Denklem: ) Deney 2 den 10mL alınır ve 100mL lik behere koyulur. Bu çözeltiye içindeki katı madde çözününceye dek derişik amonyak ilave edilir. Gözlemler: Denklem:

82 4) Deney 2 den kalan çözeltiye kaynama taşları ilave edilip, çözelti kaynama noktasına kadar ısıtılır. Gözlemler: Denklem: ) Tepkime 4 den kalan çözelti bekletilerek çökeleğin çökmesi sağlanır. Çökeleğin üstündeki sıvı sarsmadan dökülür (dekantasyon). Katı madde çok sıcak saf su ile yıkanır. Katının çökmesi beklenerek tekrar dekante edilir. Kalan katıya 35mL, 2,5M H 2 SO 4 ilave edilir. Gözlemler: Denklem: Deney No:13

83 6) Tepkime 5 deki çözeltiden 10mL alıp içerisine spatulun ucu ile bir miktar çinko tozu ilave edilir. Çözelti berraklaşana ve gaz çıkışı durana dek karıştırılır. Kalan katı madde tanımlanır. Gözlemler: Denklem: Deney No:13

84 Deney No: 12 Bakırın Bazı Kimyasal Tepkimeleri ONDÖRDÜNCÜ HAFTA

85 Bakır Oksidin Eldesi ve Mol Kütlesi Deney No:14 Bu deneyde mol kütlesi bilinmeyen bir element (bakır) ile mol kütlesi bilinen bir element olan oksijenin, tepkimeye girmesi sonucu bakır oksit oluşturması incelenecektir. Deney sonucunda bakıra ilişkin mol kütlesi hesaplanacaktır. Dalton tarafından ortaya konan "Sabit Oranlar Yasası“ kimyanın temel yasalarından biridir. Bu yasaya göre, "bir bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran" söz konusudur. Örneğin, suda (H 2 O) hidrojen kütlesinin oksijen kütlesine oranı her zaman 2/16 veya 1/8 dir. Bir mol suda daima 2 gram hidrojen ve 16 gram oksijen vardır. Eğer bir bileşiği oluşturan elementlerden birinin mol kütlesi biliniyorsa, ikinci elementin mol kütlesi bu yasa yardımı ile bulunabilir.

86 Deney No:14 Deneyin Yapılışı Kapağı ile birlikte tartılan ve sabit tartıma getirilmiş olan porselen bir krozeye yaklaşık 1 gram bakır koyularak, 0,001g duyarlıkta tartılır. Kroze şekilde verilen ısıtma düzeneğindeki kil üçgene yerleştirilerek, içine dikkatlice 5mL derişik nitrik asit eklenir. (bu işlem dikkatle yapılmalı ve koruyucu gözlükler mutlaka takılmalıdır) Krozenin kapağı yarı aralık bırakacak şekilde kapatılır, tüm sıvının buharlaşmasını sağlayacak şekilde kısık bek alevinde dakika ısıtma işlemi sürdürülür (herhangi bir asit sıçraması olduğunda ısıtma durdurulmalıdır). Ardından kroze yaklaşık 10 dakika süreyle şiddetli alevde ısıtılır. Isıtma işlemi tamamlandığında, kroze soğumaya bırakılır ve soğuma sonunda kroze kapağı ile birlikte 0,001g duyarlıkta tekrar tartılır. Gerçekleştirilen ısıtma işlemi sonucunda bakır oksit (CuO) oluşmaktadır. Bakır oksit ve bakırın net kütlelerini bulmak için, tartım değerlerinden kapaklı krozenin kütlesi çıkarılmalıdır.

87 Veriler ve Hesaplamalar Deney No:14 Bu deney nitrik asit varlığında ısıtıldığında metal oksit verebilen birçok başka metalin (Fe, Zn, Mn vb.) mol kütlesini belirlenmesinde de kullanılabilir.


"Prof. Dr. Baki Hazer Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü GENEL KİMYA I LABORATUVARI." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları