İnşaat Teknolojisi B-N.Ö

DENEY 2
ÇÖZELTİLERİN HAZIRLANMASI
AMAÇ:
Katı maddelerin çeşitli konsantrasyonlardaki (% ağırlık, Molarite vb.) çözeltilerinin
hazırlanmasındaki yöntemleri öğrenmek ve istenen konsantrasyonlarda çözeltileri doğrudan
veya bir stok çözeltiden seyrelterek hazırlamak.
TEORİ
Çözelti, bir veya daha çok çözünenin bir çözücü içinde çözünmesi ile elde edilen homojen bir
karışımdır. Çözeltinin homojen karışım olmasının nedeni, çözeltinin her noktasında yapı ve
bileşimlerin aynı olmasıdır. Çözelti bileşenlerinden çözücü, çözeltinin katı, sıvı veya gaz
olmasını belirler. Çözeltinin diğer bileşenleri çözücü içinde çözünmüş olan maddelerdir ve
çözünen adını alırlar. Konsantrasyonları (derişimleri) kesin olarak bilinen konsantre
çözeltilere standart (stok) çözeltiler denir. Bu çözeltiler, istenen miktardaki çözünenin hacmi
kesin olarak bilinen cam bir kap içerisinde çözünmesi ile hazırlanır.
Derişimler çeşitli birimler ile ifade edilebilir. Bunlardan molarite (M), normalite (N), molalite
(m), mol kesri (x), kütle yüzdesi (% w/w), ve hacim yüzdesi (% v/v) yaygın olarak kullanılan
derişim birimleridir. Kimyada molarite en sık kullanılan konsantrasyon birimidir. Molarite,
litrede çözünmüş maddenin mol miktarıdır.
Molarite = Çözünenin mol sayısı =
Çözelti hacmi
Çözünen maddenin gramı
Çözünenin molar kütlesi x Çözelti hacmi (L)
(1)
Stok çözeltiler deneysel çalışmalar için daha az konsantrasyonlu çözeltilerde seyreltilir.
Seyreltme işlemi, düşük konsantrasyonlu (seyreltik) çözelti elde etmek için, konsantre
çözeltiye hesaplanan miktarda daha çok çözücü eklemektir. Seyreltilmiş çözelti; konsantre
stok çözeltiden alınan küçük bir hacmin çözücü ile belirlenen hacme tamamlanması ve
karıştırılması ile hazırlanır.
Stok çözeltiden alınan küçük hacimdeki molekül sayısı (seyreltmeden önceki, sö), elde edilen
seyrek çözeltideki mol sayısına eşittir (seyreltme sonrası, ss).
(Çözünen mol sayısı)sö = (Çözünen mol sayısı) ss
(2)
MsöVsö = MssVss
KISIM 1:
Bu deneyde, NaCl çözeltisi bilinen konsantrasyonlarda doğrudan ve seyrelterek
hazırlandıktan sonra, bu çözeltilerin iletkenlikleri geçen akım (I, mA) cinsinden ölçülür. Bir
çözeltinin birim hacimdeki iyon sayısı ile orantılıdır. Bu yüzden, elektrolitik çözeltinin
konsantrasyonunu belirlemede kullanılabilir. Kural olarak bir iletkenlik ölçer iki elektrot
arasına voltaj (gerilim) uygulayarak çalışır ve onların arasından geçen akımı ölçer. Katyonlar,
negatif yüklü elektrota doğru ilerler ve anyonlar pozitif yüklü elektrota doğru ilerler. Bu
yüklenmiş parçacıklar elektrik akımına yol açar ve bu akım değeri deney sırasında
Ampermetre yardımı ile ölçülür. Laboratuardaki deneysel düzenek ile ölçülen akım (I, mA)
ile 20°C NaCl çözeltisinin konsantrasyonu (C) arasında aşağıdaki şekilde doğrusal bir ilişki
olduğu bulunmuştur.
I  a C b
(3)
Bu eşitlikte a ve b sabit değerlerdir. Çizilecek I’ ya karşılık (kş.) C grafiğinden yaralanarak
eşitlikteki “a ve b” sabit değerleri bulunur, daha sonra konsantrasyonu bilinmeyen bir NaCl
çözeltisi için ölçülen I (mA) değeri yerine konarak (3) no’lu eşitlikten bilinmeyen
konsantrasyon değeri hesaplanır. Diğer bir yol da; çizilen I (mA) kş. C grafiğinden;
konsantrasyonu bilinmeyen NaCl çözeltisi için okunan I (mA) değerine karşı gelen
konsantrasyonun doğrudan okunmasıdır.
KISIM 2:
Bu bölümde, ağırlıkça %10 CuSO4·5H2O (5 kristal sulu bakır sülfat) çözeltisi hazırlanacaktır.
Sıcaklık ile Çözünme Hızı arasındaki bağıntıyı incelemek için farklı sıcaklıklarda %10
CuSO4·5H2O çözeltisi hazırlanacak ve bu farklı sıcaklıklarda bakır sülfatın tamamının
çözünmesi için gereken süreler tayin edilecektir. Bu çözeltilerin sürelerin karşılaştırılıp
yorumlanması istenecektir.
Ayrıca hazırlanan stok çözeltiden, uygun seyreltme oranları ile farklı konsantrasyonlarda yeni
çözeltiler hazırlanacaktır. Hazırlanan bakır sülfat çözeltilerinin, % ağırlıkça ve molarite
cinsinden konsantrasyonları bulunacaktır.
APARAT VE MALZEMELER
Terazi, balon joje (100 mL), pipet (10 mL), sodyum klorür, 5 kristal sulu bakır sülfat, destile
su, puar, huni, karıştırma çubuğu (baget), beher (50 mL)
DENEYİN YAPILIŞI
KISIM 1:
Bölüm A.
Katı NaCl’den 100 mL __________ M NaCl çözeltisi hazırlayınız.
1. Yukarıdaki çözeltiyi hazırlayabilmek için; tartılacak NaCl katısının kütlesini gram
cinsinden hesaplayınız (NaCl molar kütle = 58.44 g) ve terazide hassas olarak tartınız.
Hesaplamaları gösteriniz. Hesaplamalarda ve cevaplarda birimler kullanılmalıdır.
2. Çözeltinin hazırlanması:
Yöntem 1:
Oda sıcaklığını not et:_____
- Terazide tartma kâğıdı darasını sıfırla ve NaCl kütlesini tart: _____
- Tartılan NaCl’ü doğrudan balon jojeye aktar (huni kullanabilirsiniz).
- Balon jojeye az miktarda çözücü (damıtık su) ekle ve madde tamamen çözünene kadar
içeriği karıştır.
- Sıvı yüzeyi boyun üzerindeki ölçü çizgisine ulaşıncaya kadar çözücü (damıtık su) ekleyin.
- Balon jojenin ağzını kapatın ve homojen karışım elde edene kadar birkaç kere tersine
çevirin. Çözelti hacminde azalma oldu ise yani çözeltinin seviyesi çizginin altına düşmüşse
çizgiye kadar dikkatlice tekrar çözücü (damıtık su) ekleyip, balon jojenin ağzını kapatıp
birkaç kere tersine çevirin.
Çözeltinizi laboratuardaki tezgâha koyun ve çözeltinizin iletkenliğini ölçmek için görevli
öğretim elemanından yardım isteyiniz.
Okunan değer: ___________
Yöntem 2:
- Çözünen maddeyi küçük beherde tartın: NaCl kütlesi (teraziden) : ________
- Küçük behere bir miktar çözücü ekleyin ve çözünene kadar karıştırma çubuğu ile çözeltiyi
karıştırın.
- Çözeltiyi balon jojeye aktarın (huni kullanabilirsiniz).
- Beheri çalkalayın,
- Sıvı yüzeyi boyun üzerindeki ölçü işaretine ulaşıncaya kadar çözücü ekleyin.
- Balon jojenin ağzını kapatın ve homojen karışım elde edene kadar birkaç kere tersine
çevirin.
Bölüm B.
Bölüm A’da hazırlanan stok NaCl çözeltisinden100 mL 0.015 M NaCl çözeltisinin
hazırlanması:
1. Bu çözeltiyi hazırlamak için gerekli stok NaCl mol sayısını hesaplayınız. Hesaplamaları
gösteriniz. Hesaplamalarda ve cevaplarda birimleri gösteriniz. Virgülden sonra bir basamak
kullanınız, kullanılacak pipet 0.1 mL’dir.
Daha sonra gerekli stok NaCl çözeltisinin hacmini hesapla: (mL) _____
2. Çözeltinin hazırlanması:
- Volumetrik pipet ile yukarıda hesapladığınız gerekli stok çözeltisini (mL) puar yardımı ile
al,
-Bu çözeltiyi temiz bir balon jojeye aktar.
- Sıvı yüzeyi boyun üzerindeki ölçü işaretine ulaşıncaya kadar çözücü (damıtık su) ekleyin.
(Not: Ek seyreltme veya kontaminasyondan- kirlilik- korunmak için, su damlacıklarını veya
yabancı maddeleri yok etmek için volumetrik pipeti stok çözelti ile önceden temizleyin.
Durulama suyu olarak kullandığınız çözeltiyi beher içerisinde toplayın.)
Çözeltinizi laboratuardaki tezgâha koyun ve çözeltinizin iletkenliğini ölçmek için görevli
öğretim elemanından yardım isteyiniz.
Okunan değer: ___________
KISIM 2:
Sıcaklığın çözünme hızı üzerindeki etkisini incelemek için; 3 farklı sıcaklıkta, ağırlıkça %10
CuSO4·5 H2O çözeltisinin hazırlanması sırasında katı bakır sülfatın tamamının çözünmesi için
gereken süreleri tayin ediniz. Daha sonra Kısım 2’de bahsedildiği gibi, hazırlanan stok
çözeltinin molaritesini farklı yollar (belirli bir hacim ve belirli bir kütle esas alınarak) ile
hesaplayıp, bulunan değerleri karşılaştırınız ve bu çözeltiyi kullanarak seyreltme işlemi ile
farklı konsantrasyonlarda (1/2 M, 1/4 M vb. ) yeni çözeltiler hazırlayınız.
RAPOR İÇİN İSTENENLER
Raporunuzun ilgili bölümlerinde aşağıdaki soruları cevaplayınız.
1) Yöntem A/ Yöntem B’ yi kullanmanın avantaj / dezavantajları neler olabilir?
2) Stok çözelti hazırlama işlemindeki deneysel belirsizlikler nelerdir?
3) Bir stok çözeltiyi seyrelterek çözelti hazırlama işlemindeki deneysel belirsizlikler
nelerdir?
4) Sıcaklığın çözelti konsantrasyonunun doğruluğu üzerindeki etkisi nelerdir?
5) Eşitlik 3 deneysel olarak belirlendi. Bu eşitlikte sizce hata var mıdır, varsa kaynağı
nedir?
6) Eşitlik 3’e göre; I (mA) kş. C grafiğini çiziniz; bu grafikten konsantrasyonu
bilinmeyen NaCl çözeltisi için okunan I (mA) değerine karşı gelen konsantrasyon
değerini doğrudan okuyunuz, sonucu öğretim elemanının verdiği değer ile
karşılaştırınız, hata varsa nedenini tartışınız.
7) Çözeltilerinizin konsantrasyonları iletkenlik ölçümleri ile elde edilen sonuçlarla nasıl
karşılaştırılabilir? Eğer bir uyuşmazlık varsa, buna ne sebep olmuş olabilir?
8) Yaptığınız deneyde sıcaklığın çözünme hızına etkisi oldu mu? Tartışınız.
9) Ağırlıkça % 10 CuSO4·5 H2O olarak hazırlanan çözelti aslında saf CuSO4 bazında
ağırlıkça % kaçtır?
10) Bakır sülfat çözeltinin molaritesinin hesaplanmasındaki iki farklı yolu açıkça
gösteriniz varsa kabullerinizi belirtiniz.
11) Laboratuardaki ağırlıkça %10’luk bakır sülfat çözeltisinden 1/3 M ve 2 M çözeltiyi
nasıl hazırlarsınız, açıklayınız.

Download Report