Analitik Kimyada Hesaplamalar

... konulu sunumlar: "Analitik Kimyada Hesaplamalar"— Sunum transkripti:

1 Analitik Kimyada Hesaplamalar
2-3 HAFTA Analitik Kimyada Hesaplamalar Bazı Önemli Ölçme Birimleri Atomik Kütle Birimi ve Mol Çözeltiler ve Derişimleri Kimyasal Stokiyometri

2 BAZI ÖNEMLİ ÖLÇME BİRİMLERİ
SI BİRİMLERİ Fiziksel Büyüklük Kütle kilogram kg Uzunluk metre m Zaman saniye s Sıcaklık kelvin K Madde Miktarı mol Elektrik Akımı amper A Aydınlatma Şiddeti kandil cd Bilim adamları, Uluslararası Birimler Sistemi (SI) adı verilen bir standart birim sistemine uymaktadırlar.

3 SI Fransızca “Systeme International d’Unites.” in kısaltılmışıdır.
Angström (Å), SI sisteminde olmayan bir uzunluk birimidir. X-ışınları gibi, çok kısa dalga boylu ışınların dalga boyunu belirtmede yaygın olarak kullanılır. (1Å = 0,1 nm = m). Buna göre, X-ışınlarının dalga boyu 0,1 ile 10 Å arasında değişir.

4 Kütle ve Ağırlık Arasındaki Fark Kütle (m), bir cisimdeki madde miktarının değişmez ölçüsüdür. Ağırlık (w), ise, bir cisim ile çevresi arasındaki çekim kuvvetidir. Bu çevre genellikle yer küredir. Yerçekimi kuvveti coğrafi konum ile değiştiği için, bir cismin ağırlığı tartıldığı yere bağlıdır. Ağırlık ve kütle arasındaki ilişki aşağıdaki eşitlikle verilir: w=mg wcismin ağırlığı g yerçekimi ivmesi m  cismin kütlesi

5 1 mol Ca atomu 6,0221023 Ca atomu ihtiva eder
MOL (Bir kimyasal türün miktarını ifade eden bir temel SI birimidir.)  Her zaman Kimyasal formülle birlikte kullanılır. Bir kimyasal türün 1 mol'ü, 6,0221023 atom, molekül, iyon, elektron veya iyon çiftidir. Bir maddenin mol kütlesi (M), bu maddenin 1 mol’ü nün gram olarak kütlesidir. 1 mol Ca atomu 6,0221023 Ca atomu ihtiva eder 1 mol Ca+2 iyonu 6,0221023 Ca+2 iyonu ihtiva eder 1 mol H2O molekülü 6,022 mol H2O molekülü ihtiva eder

6 Formaldehit mol kütlesi şöyle hesaplanır CH2O
Glikozun mol kütlesi şöyle hesaplanır C6H12O6

7 MOL KÜTLESİ Bir türün 1 mol'ünün veya 6,0221023 tane parçacığın gram olarak kütlesidir. MİLİMOL  Mol'ün 1/1000'idir. ATOMİK KÜTLE BİRİMİ  1 akb nötral 12C atomunun kütlesinin 1/12 sidir. (12C izotopunun kütlesi 12 akb kabul edilmiştir).

8 BİR MADDENİN MOL veya MİLİMOL SAYISININ BULUNMASI   Kütle-mol veya milimol ilişkisi (Örneklerle açıklayayım)

9 ÖRNEK 1 Saf benzoik asitin (122,1 g/mol) 2,00 gramının kaç mol ve kaç milimol olduğunu hesaplayınız.

10 Çözeltiler ve Derişimleri
Molarite,(M) bir litre çözeltide çözünen maddenin mol sayısı veya bir mililitre çözeltide çözünen maddenin milimol sayısıdır. (mol/litre – milimol/mililitre)

11 çözücü ile 1 litreye tamamlanır.
Analitik Molarite Analitik Molarite, bir litre çözeltide bulunan çözünen maddenin bütün kimyasal türlerin toplam mol sayısıdır. Analitik molarite bir çözeltinin nasıl hazırlanacağını gösterir. 1 M H2SO4 hazırlamak için 1 mol98 g H2SO4 çözücü ile 1 litreye tamamlanır.

12 çözücü ile 1 litreye tamamlanır.
1 M H2SO4 hazırlamak için 1 mol98 g H2SO4 çözücü ile 1 litreye tamamlanır.

13 Denge Molaritesi Denge ve tür molaritesi, çözeltide bir türün denge halindeki molar konsantrasyonunu ifade eder. Bir türün molaritesini belirlemek için, o türün çözeltide çözünme özelliğinin bilinmesi gerekir.

14 Kimyacılar, genellikle derişimi yüzde (%) olarak ifade eder.
YÜZDE DERİŞİM  Kimyacılar, genellikle derişimi yüzde (%) olarak ifade eder. Bir çözeltinin derişim yüzde olarak birkaç şekilde ifade edilebilir. Ağırlıkça yüzde (a/a) =(çözünenin kütlesi /çözeltinin kütlesi)%100 Hacimce yüzde (h/h) =(çözünenin hacmi /çözeltinin hacmi)%100 Ağırlık/hacimce yüzde (a/h) =(çözünenin kütlesi,g /çözeltinin hacmi,mL)%100  Derişim bu şekilde ifade ederken yüzdenin tipini mutlaka belirtiniz

15 MİLYONDA KISIM- MİLYARDA KISIM
Çok seyreltik çözeltilerin konsantrasyonlarının ifade edilmesinde milyonda kısım (ppm) uygun bir birimdir. Seyreltik bir sulu çözeltinin yoğunluğu, saf suyun yoğunluğuna eşit, yani 1,00 g/mL kabul edilebilir.

16 MİLYARDA KISIM Daha seyreltik çözeltilerin konsantrasyonlarının ifade edilmesinde milyarda kısım (ppb) uygun bir birimdir.

17 Çözelti-Seyreltici Hacim Oranları
Seyreltik bir çözeltinin bileşimi, bazen daha derişik çözeltinin hacmi ve bu çözeltinin seyreltilmesinde kullanılan çözücünün hacmi cinsinden verilir. Çözelti : Seyreltici 1 : 4 HCl 1 hacim HCl 4 hacim su

18 p-Fonksiyonları Özellikle çok seyreltik çözeltiler ifade edilirken üstlü terimler yerine p-Fonksiyonlu ifadeler kullanılır pX = -log[X]

19 Çözeltilerin Yoğunluğu ve Özgül Ağırlığı
Yoğunluk, bir maddenin birim hacminin kütlesini ifade eder. SI sistemindeki yoğunluk birimi kg/L (g/mL) dir. Özgül ağırlık, bir maddenin kütlesinin aynı hacimdeki suyun belirli bir sıcaklıktaki (4 0C) kütlesine oranıdır (Birimsizdir) . Suyun yoğunluğu 1,00 g/mL

20 Çözeltilerin Yoğunluğu ve Özgül Ağırlığı
Reaktif Derişim % (a/a) Özgül Ağırlık Asetik Asit CH3COOH 99,7 1,05 Amonyak NH3 29,0 0,90 Hidroklorik asit HCl 37,2 1,19 Hidroflorik asit HF 49,5 1,15 Nitrik asit HNO3 70,5 1,42 Perklorik asit HClO4 71,0 1,67 Fosforik asit H3PO4 86,0 1,71 Sülfürik asit H2SO4 96,5 1,84

21

22 KİMYASAL STOKİYOMETRİ
Stokiyometri, reaksiyona girenlerle ürünlerin miktarı arasındaki nicel ilişkiyi ifade eder. Girenler  Ürünler Birleşme oranı stokiyometriyi verir

23 AMPİRİK FORMÜL Bir kimyasal bileşikteki atomların en basit tam sayılı oranları gösterir.   MOLEKÜL FORMÜLÜ  Böyle bir formülde, bir molekülde bulunan atomların gerçek sayıları verilir. Bulunması için, türün mol kütlesinin de bilinmesi gerekir. Formaldehit(CH2O), Asetik asit(C2H4O2), Gliseraldehit(C3H6O3), Glukoz(C6H12O6)   Ampirik formül= CH2O   YAPISAL FORMÜL  Molekül hakkında daha fazla bilgi veren bir formüldür. Etanol(C2H5OH), Dimetileter(CH3OCH3)   Molekül formülü= Ampirik formül= C2H6O

24   Ampirik formül= CH2O Formaldehit(CH2O), Asetik asit(C2H4O2), Gliseraldehit(C3H6O3), Glukoz(C6H12O6)   YAPISAL FORMÜL  Molekül hakkında daha fazla bilgi veren bir formüldür. Etanol(C2H5OH), Dimetileter(CH3OCH3)   Molekül formülü= Ampirik formül= C2H6O

25 2NaI(suda) + Pb(NO3)2(suda)  PbI2(k) + 2NaNO3(suda)
STOKİYOMETRİK HESAPLAMALAR   Kimyasal eşitlik, reaksiyona giren maddeler ile oluşan ürünler arasındaki birleşme oranını, bir başka ifade ile reaksiyonun stokiyometrisini (mol cinsinden) verir. 2NaI(suda) + Pb(NO3)2(suda)  PbI2(k) + 2NaNO3(suda) Kütle (1)  Mol (2) (3) Mol kütlesine Stokiyometrik oran Mol kütlesi bölünür ile çarpılır ile çarpılır Şekil 4-2 Stokiyometrik hesaplamaların yapılmasında kullanılan akış şeması