13 HAFTA NötralleşmeTitrasyonlarının Uygulamaları NötralleşmeTitrasyonları için Reaktifler NötralleşmeTitrasyonlarının Tipik Uygulamaları

Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere dönüştürülebilen analitlerin konsantrasyonlarını tayin etmek için yaygın bir şekilde kullanılır. Su, kolay bulunduğu, ucuz olduğu ve zehirli olmadığından nötralleşme titrasyonları için genel bir çözücüdür.

Bununla birlikte, bazı analitler çözünürlükleri çok düşük olduğundan veya asit veya baz olarak kuvvetleri uygun dönüm noktaları elde edilemeyecek kadar küçük olduğundan, sulu ortamda titre edilemez. Böyle maddeler çoğu kez sudan başka çözücülerde titre edilebilirler.

NÖTRALLEŞME TİTRASYONLARI İÇİN REAKTİFLER Bölüm 14’te, kuvvetli asit ve kuvvetli bazların eşdeğerlik noktasında en büyük pH değişimi oluşturduğunu belirtmiştik. Bu yüzden, nötrallaşme titrasyonları için standart çözeltiler, daima bu maddelerden hazırlanır.

Standart Asit Çözeltilerin Hazırlanması Nötralleşme titrasyonları için standart çözelti olarak kuvvetli asit ve kuvvetli bazlar kullanılır. Çünkü kuvvetli asit ve kuvvetli bazlar eşdeğerlik noktasında en büyük pH değişimi oluştururlar. HClbazların titrasyonunda yaygın olarak kullanılır. Reaktifin seyreltik çözeltileri sonsuza kadar kararlıdır ve katyonların çoğu ile sorun yaratan çöktürme reaksiyonları vermez. HClO4 ve H2SO4  çözeltileri kararlıdır ve klorür iyonunun çökelek oluşturarak bozucu etki yaptığı titrasyonlarda kullanılır. HNO3  çözeltileri, yükseltgen özellikleri nedeniyle nadiren kullanılır.

primer standart baza karşı ayarlanır 1. Standart asit çözeltileri genellikle uygun hacimde derişik asidin seyreltilmesi ve sonra bu seyreltik çözeltinin primer standart bir baza karşı ayarlanmasıyla hazırlanır. Derişik asit Standart asit primer standart baza karşı ayarlanır

2. Derişik asitin bileşimi dikkatli bir yoğunluk ölçümüyle bulunur; belirli miktar tartılarak belirli bir hacme seyreltilir (Reaktif yoğunluğu ile konsantrasyonu arasındaki ilişkiyi veren tablolar var, bu tablolar kullanılarak çözeltiler hazırlanır)

değiştirilebilir veya bu karışım ortadan kaldırılabilir. Azeotropik karışımla hazırlanır: Konsantrasyonu tam olarak bilinen bir stok HCl çözeltisi hazırlamak için; eşit hacimde der. HCl + su kaynatılıyor. Son 1/4 kısma gelince azeotropik karışım oluyor. (Bu karışımın bileşimi kesin olarak bellidir. Bundan seyreltilerek standart çözelti hazırlanır) Azeotropik karışımlarda buhar fazının bileşimi sıvı fazın bileşimi ile aynıdır.Bu yüzden azeotropik karışımlar saf bir madde gibi kaynadığından damıtma ile bileşenlerine ayrılamazlar.Yalnızca sistem üzerine uygulanan basınç değiştirilerek azeotropik karışımın bileşimi değiştirilebilir veya bu karışım ortadan kaldırılabilir.

Asitlerin Ayarlanması Sodyum Karbonat Asitler çoğu zaman belirli miktarda tartılan sodyum karbonata karşı ayarlanır. Primer-standart saflıkta sodyum karbonat piyasada bulunur veya saflaştırılmış sodyum hidrojen karbonatın 270-300C arasında ısıtılmasıyla hazırlanır. 2 NaHCO3 (k)  Na2CO3 (k) + H2O(g)+ CO2 (g)

Sodyum karbonatın (Na2CO3) titrasyonunda iki dönüm noktası gözlenir. Na2CO3 NaHCO3 pH 8,3 Fenolftalein indikatörü NaHCO3CO2+H2O+NaCl pH 3,8 bromokrezol indikatörü Dönüm noktasında, çözelti fazla miktarda CO2, az miktarda H2CO3 , NaHCO3 içerir. Isıtılarak bu tampon parçalanır.

Isıtılarak bu tampon parçalanır. Dönüm noktasında, çözelti fazla miktarda CO2, az miktarda H2CO3 , reaksiyona girmemiş HCO3- içerir. Isıtılarak bu tampon parçalanır. Isıtılan çözelti tekrar bazik hale gelir. Asit ilavesi ile keskin dönüm noktası elde edilir.

Asitler İçin Diğer Primer Standartlar TRIS (THAM) tris-(hidroksimetil) aminometan (HOCH2)3CNH2

Sodyum tetraborat dekahidrat (Na2B4O7.10H2O) Civa(II) oksit (HgO)

Standart Baz Çözeltilerin Hazırlanması En çok kullanılanı NaOH dır. KOH ve Ba(OH)2 kullanılır Standart Baz Çözeltilerine CO2’ in Etkisi Baz çözeltileri atmosferdeki CO2 karbonat üretmek üzere hızlı reaksiyona girer. CO2(g) +2OH-  CO32- + H2O CO32- + 2H3O+H2CO3+2H2O

NaOH  % 50’lik sulu çözeltisi hazırlanır. Karbonatsız sodyum hidroksit çözeltisinin hazırlanması için en iyi metot derişik baz çözeltilerinde sodyum karbonatın çözünürlüğünün çok düşük olmasına dayanır. NaOH  % 50’lik sulu çözeltisi hazırlanır. Dibe çöken sodyum karbonat süzülüp ayrılır. Kullanılan suyunda karbon dioksit içermemesi gerekir. (Sıcak su, deiyonize su) Genellikle sıkıca kapatılmış polietilen şişeler çözeltiyi muhafaza etmek için kullanılır.

16A-4 Bazların Ayarlanması Potasyum Hidrojen Ftalat, KHC8H4O4 Yüksek mol kütleli Hidroskopik değil Analitik saflıkta bulunur.

Bazlar İçin Diğer Primer Standartlar Benzoik Asit Potasyum hidrojen iyodat, KH(IO3)2 Geçiş aralığı 4-10 olan bir indikatör kullanılarak

NÖTRALLEŞME TİTRASYONLARININ TİPİK UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, yapısal olarak asidik veya bazik özelliklere sahip sayısız inorganik, organik ve biyolojik türlerin tayininde kullanılır. Ayrıca, bir analitin uygun kimyasal bir işlemle bir asite veya baza dönüştürüldükten sonra standart bir kuvvetli baz veya asitle titrasyonunun yapıldığı pek çok uygulamada aynı derecede önemlidir.

C, N, S, Cl, Br, F, P ve daha az yaygın bulunan birkaç element içerir. Elementel Analiz: Organik ve biyolojik sistemlerde bulunan birkaç önemli element, son basamağı bir asit/baz titrasyonu olan metotlarla uygun bir şekilde tayin edilmektedir. Genellikle, bu tip analizle tayin edilen elementler metal olmaya elementlerdir ve C, N, S, Cl, Br, F, P ve daha az yaygın bulunan birkaç element içerir.

Azot Araştırma, sanayi ve ziraatle ilgili çok sayıda maddenin yapısında bulunur. Amino asitler, proteinler, sentetik ilaçlar, gübreler, patlayıcı maddeler,toprak, su, boyalar. Organik azot tayini için en yaygın metot, bir nötralleşme titrasyonuna dayanan Kjeldahl metodudur.

ile çarpılarak % protein bulunur. Kjeldahl Metodu Tahılların, etlerin, çeşitli biyolojik maddelerin protein içeriklerinin tayininde kullanılır. Proteinlerin çoğunun azot yüzdesi, yaklaşık aynı olduğundan, bu yüzdenin uygun bir faktörle çarpılmasıyla bir numunedeki protein yüzdesi bulunur. Azot yüzdesi ET için 6,25 SÜT ÜRÜNLERİ için 6,38 TAHILLAR için 5,70 ile çarpılarak % protein bulunur. Numune derişik H2SO4 ile parçalanır  Soğutulur, seyreltilir ve bazik yapılır NH3 açığa çıkar Asidik çözeltide toplanır Nötralleşme titrasyonu ile N tayin edilir

R-CH2-NH2 + H2O + H2SO4  R-CH2OH + NH4HSO4 Kjeldahl Metodu ile organik maddeler içindeki N NH3 Bu metotta organik azot der. H2SO4 ile ısıtılarak NH4HSO4 haline, organik maddelerin diğer kısımlarıda H2O ve CO2 haline dönüşür. R-CH2-NH2 + H2O + H2SO4  R-CH2OH + NH4HSO4 Organik madde  der. H2SO4 CO2 + SO2 + H2O NH4HSO4 + NaOH  NH3 Amonyak konsantrasyonu ve hacmi belli, uçucu olmayan bir asit içine gönderilir. Asidin fazlası ayarlı NaOH çözeltisi ,ile titre edilir.

İnorganik Maddelerin Tayini Amonyum Tuzları NH4+ + kuvvetli baz NH3 Nitrat ve nitritler NO3-,NO2- NH3 (indirgenir) Bu işlemde Numune (kuvvetli bazik çözeltisi) + Devarda alaşımı (%50 Co, %45 Al, %5 Zn) veya Arnd alaşımı(%60 Cu, %40 Mg)  NH4+  

Karbonatlar ve Karbonat Karışımları Na2CO3, NaHCO3, NaOH NaOH + NaHCO3  Na2CO3 (k)  Bunlardan biri veya karışımlarıda nötralimetrik titrasyonla tayin edilir.

16B-3 Organik Fonksiyonel Grupların Tayini Amin Grupları Ester Grupları Hidroksil Grupları Karbonik Grupları 16B-4 Tuzların Tayini