Analitik Kimyada Hesaplamalar BÖLÜM 4 Analitik Kimyada Hesaplamalar

Kütle birimi olan kilogram, platiniridyumdan yapılmış bir standart cismin kütlesidir. Bu cisim, bir yüzyıldan daha eski olup Fransa-Sèvre’de bir laboratuvarda muhafaza edilmektedir. Ne yazık ki, bu standart diğer standartlar gibi iyi tanımlanmış değildir. Örneğin metre, ışığın 1/299792458 saniyede aldığı yola eşittir. Avogadro sayısını, 100 milyonda 1 doğrulukla belirlemek için dünya çapında bir komisyon kurulmuştur. Bu sayı yeterli doğrulukla bilinince, kilogram, “Avogadro sayısı kadar karbon atomunun kütlesinin 1000/12 katı” şeklinde tanımlanabilir. Soru 4-39’a ve bu bölümün giriş paragrafına bakınız.

Edwin “Buzz” Aldrin ay yüzeyinde. Resim 1969’da Neil Armstrong tarafından çekilmiştir. Aldrin’in başlığının görüş camında Armstrong’un yansıması görülmektedir. Apollo11 ay misyonunda Armstrong’un ve Aldrin’in giydiği elbiseler çok fazla yük gibi görünüyor. Fakat, ay kütlesi dünya kütlesinin 1/81’i ve aradaki çekim ivmesi, yerçekiminin 1/6’sı olduğu için, bu elbiselerin aydaki ağırlığı dünyadaki ağırlığının sadece 6’da 1’idir. Fakat, bu elbiselerin dünyadaki ve aydaki kütleleri birbirine eşittir.

Birkaç elementin yaklaşık bir mol miktarları. Sol üstten saat yönünde 64 g bakır boncuklar 27 g kırıştırılmış aluminyum folye 207 g kurşun saçma 24 g magnezyum yonga 52 g krom parçaları 32 g toz kükürt Burada bütün beherler 50 mL’liktir.

ÖRNEK 4-1 Saf benzoik asitin (M = 122,1 g/mol) 2,00 g’ının kaç mol veya kaç milimol olduğunu hesaplayınız. ÖRNEK 4-2 25,0 g Na2SO4 (142,0 g/mol) içerisinde kaç gram Na+ (22,99 g/mol) bulunur? ÖRNEK 4-3 2,30 g C2H5OH (46,07 g/mol) içeren 3,50 L hacminde bir sulu etanol çözeltisinin molar derişimini hesaplayınız.

ÖRNEK 4-4 285 mg triklorasetik asit Cl3CCOOH (163,4 g/mol) içeren 10,0 mL’lik bir sulu çözeltide analitik derişimi ve türlerin denge molar derişimlerini hesaplayınız (Triklorasetik asit, su içerisinde % 73 oranında iyonlaşır). ÖRNEK 4-5 2,00 L 0,108 M BaCl2 çözeltisinin BaCl2.2H2O (244,3 g/mol)’dan ne şekilde hazırlanacağını açıklayınız.

ÖRNEK 4-6 500 mL 0,0740 M Cl− çözeltisinin, katı BaCl2.2H2O (244,3 g/mol)’den nasıl hazırlanacağını açıklayınız. ÖRNEK 4-7 63,3 ppm K3Fe(CN)6 (329,3 g/mol) içeren bir sulu çözeltideki K+ iyonlarını molaritesini bulunuz.

ÖRNEK 4-8 5,4 × 10−4 M HCl ve 2,00 × 10−3 M NaCl içeren bir çözeltide her bir iyonun derişimini p-fonksiyonu olarak hesaplayınız. ÖRNEK 4-9 pAg değeri 6,372 olan bir çözeltideki, Ag+ iyonunun molar derişimini hesaplayınız. ÖRNEK 4-10 Özgül ağırlığı 1,42 olan %70,5 (a/a)’lik HNO3 (63,0 g/mol) çözeltisinin molar derişimini hesaplayınız.

Şekil 4-1 Analitik saflıkta hidroklorik asit şişesi için tipik bir etiket. Asidin 16 - 27°C (60° - 80°F) aralığındaki özgül ağırlığının etikette yer alışına dikkat ediniz.

ÖRNEK 4-11 Özgül ağırlığı 1,18 olan %37 (a/a)’lik derişik HCl (36,5 g/mol) çözeltisinden, 100 mL 6,0 M HCl çözeltisinin nasıl hazırlanacağını açıklayınız.

Şekil 4-2 Stokiyometrik hesaplamalar için akış diyagramı. Girenlerin veya ürünlerin kütleleri verilmişse, mol kütleleri kullanılarak önce mol sayıları bulunur. Reaksiyon denkleminden belirlenen stokiyometrik oran kullanılarak, orijinal madde ile birleşen diğer maddenin veya oluşan ürünün kütlesi bulunur. Son olarak, mol kütleleri kullanılarak reaksiyona giren ikinci maddenin veya ürünün kütlesi bulunur.

ÖRNEK 4-12 (a) 2,33 g Na2CO3’ı (106,0 g/mol) Ag2CO3’a dönüştürmek için kaç gram AgNO3 (169,9 g/mol) gereklidir? (b) Kaç gram Ag2CO3 (275,7 g/mol) oluşur? ÖRNEK 4-13 25,0 mL 0,200 M AgNO3 çözeltisi 50,0 mL 0,0800 M Na2CO3 ile karıştırıldığında oluşan Ag2CO3 (275,7 g/mol)’ın kütlesi ne kadardır? ÖRNEK 4-14 25,0 mL 0,200 M AgNO3 50,0 mL 0,0800 M Na2CO3 ile karıştırıldığında oluşan çözeltideki Na2CO3’ın molar derişimini hesaplayınız.