00213 analitik kimya-ı sınav ve çalışma soruları

00213 ANALİTİK KİMYA-I SINAV VE ÇALIŞMA SORULARI
A) TANIMLAR, KAVRAMLAR ve TEMEL HESAPLAMALAR:
1. Aşağıdaki kavramları birer cümle ile tanımlayınız.
Analitik kimya, Sistematik analiz, pH, Tesir değerliği, gravimetrik faktör, Belirteç, Eşdeğer gram sayısı, Eşdeğer gram kütle,
Belirtme tepkimesi, Çökeleğin olgunlaştırılması, Sistematik analiz, Hidroliz, Tampon Çözelti,
2. Katı bir örneği çözünürleştirmek amacıyla uygulanan işlemleri sırası ile belirtiniz.
3. a) Analitik Kimyanın tanımını yapınız.
b) Bir analiz hangi temel kısımlardan oluşur? Tanımlayınız.
4. a) Kimyasal Analizi ve aşamalarını birer cümle ile tanımlayınız.
b) Analitik kimyada, ayırma ve belirtme tepkimelerinde aranan nitelikler arasında
nasıl bir fark vardır?
5.a) Analitik kimyada kullanılan belirtme tepkimelerinde aranan özellikler
hangileridir?
b) Nitel analizde ayırma amacıyla kullanılan tepkimelerde aranan özellikler nelerdir?
6. Analitik kimyada kullanılan belirtme tepkimelerinde aranan özellikler ile ayırma tepkimelerinde aranan özellikler arasında ne fark vardır? Bir
ayıraç belirteç olarak, bir belirteç de ayıraç olarak kullanılabilir mi? Açıklayınız.
7. Su neden iyi bir çözgendir? Neden kimyasal çalışmalar genellikle sulu ortamda gerçekleştirilir?
8. 135.0 gram Al ile tepkimeye girmek üzere kaç ml %96 lık H2SO4 (d=1.84 g/ml) kullanmak gerekir?
2+
3+
+
9. Mn + BiO3¯
MnO4¯ + Bi + Na (asidik ortam) tepkimesini yarı tepkimelere ayırma (iyon-elektron) yöntemiyle denkleştiriniz,
yükseltgen ve indirgen türleri belirtiniz.
10. %5,42 su içeren 1,4285 g lık bir MgCO3+CaCO3 karışımı önce 120C da kurutuluyor ve sonra 900C da yakılıyor, bu sırada çıkan CO2 gazının
NŞ daki hacmı 34,05 cL olduğuna göre;
a) 120C da kurutulan örnekten NŞ kaç gram su çıkar?
b) Yakma sonrası kütle hangi değere düşmüştür?
c) Örneğin bileşimini % kütle cinsinden bulunuz.
11. Pb(NO3)2 ve Ba(NO3)2 karışımından oluşan 1,2308 gramlık bir örnek yeterli potasyum kromat eklenerek çöktürüldüğünde, 1,1962 gram çökelek
elde edildiğine göre, örnekdeki bileşiklerin % bileşimlerini bulunuz.
12. Kompleks bileşiklerin bazılarının renkli olmalarının nedeni nedir? Neden kimileri çok soluk renkli iken kimileri keskin renklidir?
13. Çözünürlük üzerine tuz etkisi ne demektir? Kısaca açıklayınız.
14. Aşağıdaki bileşiklerin sudaki çözünürlüklerini, çözünürlük kurallarına göre irdeleyiniz.
NH4ClO4, PbSO4, NaBiO3, SnO2, Cd(NO3)2, MgCO3, HgS, CaS2O3
15. a) Katyon ve anyon sistematik analizinde kullanılan grup (ve varsa alt grup) ayıraçlarını yazınız.
b) Çökelek neden yıkanır? Yıkama ne ile ve nasıl yapılır?
B) DERİŞİM HESAPLAMALARI:
1. Yoğunluğu 1,84 g/cm3 olan 250 ml %97 lik H2SO4 den %25 lik bir çözelti elde etmek için ne kadar su katılmalıdır? Hazırlanan bu çözeltiden
500 ml 0,25 N sülfirik asit çözeltisi hazırlamak için ne yapılmalıdır?
2. CaCl2.4H2O katısından yararlanarak 0,25 m ≈500 ml çözeltisini hazırlayınız, yoğunluğu 1,04 g/cm3 olan bu çözeltinin 0,15m olabilmesi için
eklenmesi gereken su miktarını hesaplayınız.
3. %2 lik KCl çözeltisinin yoğunluğu 1,03 g/cm3 olduğuna göre, bu çözeltinin derişimini; molarite, molalite vre mol kesri cinsinden hesaplayınız.
4. KAl(SO4)2.10H2O şeklindeki şap kristalini kullanarak 250 ml 0,10 M şap çözeltisi hazırlayınız. Yoğunluğu 1,04 g/cm3 olan bu çözeltideki
SO42- derişimini ppm cinsinden bulunuz. Bu çözeltiyi 0,25 m derişime getirmek için eklenmesi gereken şap kristali miktarını hesaplayınız.
5. 2,785 gram Cr2.(SO4)3.12H2O kristalinin 200 mL saf suda çözülmesiyle hazırlanan ve yoğunluğu 1,045 g/cm3 olan olan doygun çözeltinin
molar, molal ve % kütle cinsinden derişimini hesaplayınız. Cr2(SO4)3 ın çözünürlük çarpımını ve çözünürlüğünü bulunuz.
(Atomik kütleler;
Cr: 52.0, S:32.1 O:16.0 H:1.0 g/mol).
6. 250 ml saf su içinde 1,238 gram HgI2 çözündüğü zaman elde edilen doygun çözeltinin yoğunluğu 1,08 g/cm3 olarak ölçülmüştür. Bu doygun
çözeltinin molar, molal, %kütle cinsinden derişimlerini ve HgI2 nin çözünürlüğünü hesaplayınız. ( Hg: 200,6 ; I: 126,9 )
7. 250 ml saf su içinde en fazla 1,238 gram HgI2 çözünebilmektedir ve elde edilen çözeltinin yoğunluğu 1,08 g/cm3 olarak ölçülmüştür. Bu doygun
çözeltinin; molar, molal, % kütle, ppm cinsinden derişimini hesaplayın. ( Hg: 200,6 ; I: 126,9 )
8. 200 ml 0.5M CdCl2, 120 ml 0.1M NaCl ve 100 ml 0.2M CdSO4 çözeltisi karıştırılıp son hacmı saf suyla 500 ml ye tamamlanıyor. Son çözeltide
bulunan her bir iyonun molar derişimini bulunuz.
9. Doygun Ag2SO4 çözeltisinin yoğunluğu 1,025 g/cm3 ve çözünürlüğü 0,0164 olduğuna göre;
a) Ag2SO4 ın çözünürlük çarpımını hesaplayınız.
b) Bu doygun çözeltide Ag+ iyonunun % kütle ve molal derişimlerini hesaplayınız.
10. Doygun PbCl2 çözeltisinin yoğunluğu 1,04 g/cm3 dür. PbCl2 nin çözünürlük çarpımı 1,342x10-13 olduğuna göre; PbCl2 nin çözünürlüğünü ve bu
çözeltideki Cl- iyonunun derişimi hesaplayınız. (Pb:207,8 Cl:35,5 g/mol)
11. Cr2(SO4)3 için Kçç=1,65.10-11 dir. Doygun krom-III-sülfat çözeltisinin yoğunluğu 1,06 g/ml oluğuna göre; bu maddenin çözünürlüğünü bulunuz
ve bu doygun çözeltide Cr3+ iyonunun molar ve molal derişimilerini hesapla.
12. Fe3(PO4)2 tuzunun çözünürlük çarpımı 1,8.10-3 dür. Doygun Demir-II-Fosfat çözeltisinin yoğunluğu 1.05 g/ml olduğuna göre bu tuzun
çözünürlüğünü, doygun çözeltide Fe2+ molar,molal,normal, % ağırlık ve mol kesri cinsinden derişimini hesaplayınız.
13. Az çözünen katı MgF2 ve SrF2 bileşikleri karışımı su ile yeterince karıştırıldığında elde edilen doygun çözeltide her üç iyonun molar
derişimlerini hesaplayınız.
MgF2
Mg2+ + 2F- için Kçç = 6,5.10-9
SrF2
Sr2+ + 2F- için Kçç = 2,9.10-9
14. 600 ml 0.4 N H3PO4 çözeltisi için yoğunluğu 1.633 g/cm3 olan %80 lik asitten kaç ml gerekir?
15. Yoğunluğu 1.633 g/cm3 olan %80 lik derişik H3PO4 den yararlanarak;
a) 250 mL 0.4 m H3PO4 çözeltisi hazırlamak için derişik asitten kaç ml gerekir?
b) 100 mL %10 luk H3PO4 çözeltisi hazırlamak için derişik asitten kaç ml gerekir?
16. MgCl2..7H2O katısından yararlanarak yaklaşık 500 mL ‘şer olmak üzere 0,15 M, 0,15 m ve %15 lik çözeltileri hazırlayınız. Mg:24,3 g/mol
Cl:35,5 g/mol H:1 g/mol O:16 g/mol
17. 100 ml hacmında; içinde 0,02M SO42- ve 0,1 M CrO42- iyonlarını içeren örnek Ca2+ iyonlarını ile çöktürülmektedir. CaCrO4 için Kçç=3,6x10-6
CaSO4 için Kçç=1,9x10-4
a) Bu anyonlardan yalnızca birisinin çökmesini sağlamak için Ca2+ derişimi ne olmalıdır? Bu sırada kaç gram çökelek elde edilir?
b) İkinci iyonun çökmeye başladığı koşulda ilk çöken iyonun % kaçı çözeltide kalmıştır?
c) Çöktürme işlemi 0,02 M Ca2+ çözeltisi ile yapılırsa, her iki iyonun da nicel olarak çöktürülmesi için kaç mL reaktif eklenmelidir? (Ca:40.1
Cr:52.0 S:32.1 O:16.0 g/mol)
C) ASİTLER ve BAZLAR, HİDROLİZ, TAMPON ÇÖZELTİLER:
-8
1. 2x10 M H2SO4 çözeltisinin pH sini bulunuz.
2. %78 lik CH3COOH dan (d=1,47g/cm3) 8,4ml alınıp saf suyla hacmı 250ml ye tamamlandığı zaman;
a) Hazırlanan çözeltinin derişimi pH si ne olur? (HAcO için Ka = 1,8x10-5)
b) Bu çöeltinin üzerine 100ml 0,400 M NaOH eklendiği zaman çözeltinin pH si ne olur?
3. pH=8,50 olan ve tam olarak asitlendirildiğinde N.Ş.da 53,76 dL CO2 gazı çıkartan 80 ml sulu örnekte; Karbonat ve bikarbonat anyonlarının
derişimlerini bulunuz.
H2CO3 için asitlik sabitleri sırasıyla 4,5x10-7 ve 4,7x10-11 dir.
4. a) 0,10 M HA asidinden (Ka = 2x10-6) alınan 50 ml lik örneğin pH 'ı kaçtır?
b) a şıkkındaki asit üzerine üzerine 50ml saf su konursa pH ne olur?
c) a şıkkındaki asit üzerine 10 ml 0,20 M NaOH eklenirse pH ne olur?
d) a şıkkındaki asit üzerine 25 ml 0,20 M NaOH eklenirse pH ne olur?
e) a şıkkındaki asit üzerine 30 ml 0,20 M NaOH eklenirse pH ne olur?
5. A) 50 ml 0,2M HCl üzerine pH=8,5 olan bir çözelti elde etmek için kaç ml 0,1 M
NaOH çözeltisi eklemek gerekir?
B) 0,004M lık çözeltisinde %0,95 oranında iyonlaşan monoprotik bir zayıf asitin
asitlik sabitini ve bu çözeltinin pH değerini bulunuz
.6. 80 ml 0,20M H2C2O4 ile 120 ml 0,12M NaOH karıştırılarak hazırlanan çözeltinin;
-2
-5
a) pOH değerini hesaplayınız. (H2C2O4 için Ka1= 5,36x10 ; Ka2= 5,42x10 )
b) Bu çözeltinin üzerine 50 ml 0,01M HCl eklendiğinde pOH değeri ne
7. 0,05M Na2HPO4 ve 0,06M H3PO4 çözeltilerini kullanarak pH değeri 8,10 olan 500ml tampon çözelti nasıl hazırlanır? Hesaplayınız. H3PO4 için;
Ka1= 7,11x10-3 Ka2= 6,34x10-8 Ka1= 4,20x10-13
8. 50 ml 0,100 M H3PO4 üzerine kaç ml 0,5 M NaOH eklenmeli ki pH=7,3 olan bir tampon çözelti hazırlanabilsin? H3PO4 için Ka1= 7,1x10-3
Ka2= 6,3x10-8 Ka3= 4,2x10-13
9. 100 mL 0,10 M H3PO4 üzerine aşağıdaki miktarlarda 0,25 M NaOH eklendiği herbir durum için pH değerini hesaplayınız.
H3PO4 için
Ka1= 7,1x10-3 Ka2= 6,3x10-8 Ka3= 4,2x10-13
a) 0,0 mL b) 30 mL c) 40 mL d) 60 mL e) 80 mL f) 90 mL g) 120 mL h) 140 mL
10. 2,840 g Na2HPO4 ile 0,064 g H3PO4 karıştırılır ve hacmı 100 ml ye tamamlanırsa, elde edilen karışımın pH değeri kaçtır?
H3PO4 için Ka1= 7,11x10-3 ; Ka2= 6,34x10-8 ; Ka3= 4,2x10-13
-5
11. a) NH3/NH4+ çifti için Tampon çözelti pH ını veren eşitliği türetiniz. (Kb=1,8.10 )
b) 50 ml 2M NH3 ve 150 ml 0.5M HCl karıştırıldığı zaman elde edilen çözeltinin pH 'ı ne olur?
c) Bu tamponun üzerine 20 ml 0,2M H2SO4 katıldığında pH ne olur
-8
-15
12. 0.10M Na2S çözeltisinin pH 'ı kaç olur? (H2S için Ka1 = 5,7.10 Ka2 = 1,2.10 )
13. 200 ml 6 M HAcO ve 300 ml 2 M NaAcO karıştırılıyor. HAcO=CH3COOH AcO¯=CH3COO¯
-5
a) Elde edilen tampon çözeltinin pH ı ne olur? (HAcO için Ka= 1,8x10 )
b) Bu çözelti üzerine 100 ml saf su konduğunda pH ne olur?
c) Bu çözeltinin 25ml sinin üzerine 20 ml 2 M NaOH eklenirse pH ne olur?
d) Bu çözeltinin 25 ml sinin üzerine 10 ml 2 M HCl eklenirse pH ne olur?
14. a) 0.02M HAcO çözeltisinden 200ml, 0.5M NaAcO çözeltisinden ise 300 ml karıştırılarak elde edilen tampon çözeltinin pH'ı nedir? (Ka=1,8.105
)
b) Bu tamponun üzerine 2 ml 0.2M H2SO4 çözeltisi eklenirse pH ne olur?
c) Tampon yerine 500ml saf su üzerine aynı miktar asit konursa pH ne olur?
15. a) 0,10 M B bazından (Tesir değerliği 1 olan) alınan 50 ml lik örneğin pH 'ı kaçtır?
(B bazı için Kb = 4x10-4)
b) a şıkkındaki baz üzerine üzerine 50ml saf su konursa pH ne olur?
c) a şıkkındaki baz üzerine 10 ml 0,20 M HCl eklenirse pH ne olur?
d) a şıkkındaki baz üzerine 25 ml 0,20 M HCl eklenirse pH ne olur?
e) a şıkkındaki baz üzerine 40 ml 0,20 M HCl eklenirse pH ne olur?
16. 0,1M Al(OH)3 çözeltisinde bulunan bütün kimyasal türlerin derişimlerini ve
çözeltinin pH değerini bulunuz.
-3
-7
Al(OH)3 için; Kb1= 0,25 ; Kb2= 3,6x10 ; Kb3= 8,4x10
17. 0,05M Al(OH)3 çözeltisinde bulunan bütün kimyasal türlerin derişimlerini ve çözeltinin pH ını bulunuz. Bu çözeltide elektronötrallik ile,
Aluminyum ve hidroksitli türler için derişim dengelenmesi koşullarını veren eşitlikleri yazınız. Al(OH)3 için; Kb1 = 0,25 ; Kb2 = 3,6x10-3 ; Kb3 =
8,4x10-7
18. 75ml 0,2M NH4Cl ile 75ml 0,10M NaOH karıştırılarak oluşturulan tamponun pH 'ını bulunuz
19. a) 0,250 M NaAcO çözeltisinin pH değeri kaçtır? (HAcO için Ka=1,8x10-5)
b) 50 ml 0,250 M NaAcO çözeltisine 30 ml 0,200 M HCl eklenirse çözeltinin pH değeri ne olur?
c) 50 ml 0,250 M NaAcO çözeltisine 80 ml 0,200 M HCl eklenirse çözeltinin pH değeri ne olur?
d) "c" şıkkındaki çözelti üzerine 10 ml 0,1 N kuvvetli baz eklenirse çözeltinin pH değeri ne olur?
20. 30 ml 0,25 N NH3 üzerine; (Kb= 1,76x10-5)
a) 0,0 ml 0,10 N HCl eklendiğinde çözeltinin pH si ne olur?
b) 30,0 ml 0,10 N HCl eklendiğinde çözeltinin pH si ne olur?
c) 75,0 0,10 N HCl eklendiğinde çözeltinin pH si ne olur?
d) 100,0 ml 0,10 N HCl eklendiğinde çözeltinin pH si ne olur?
21. A) %78 lik CH3COOH dan (d=1,47 g/cm3) 8,4ml alınıp saf suyla hacmı 250 ml ye tamamlandığı zaman, hazırlanan çözeltinin derişimi pH si ne
olur?
(HAcO için Ka = 1,8x10-5)
B) Bu çözeltinin üzerine 100ml 0,400 M NaOH eklendiği zaman çözeltide pH ne olur?
22. Bir diprotik baz olan Na2CO3 ın Kb leri sırasıyla; 2,1x10-4 ve 2x10-8 dir. 50 ml 0,400
M Na2O3 çözeltisi üzerine;
a) 0,0 ml 0,500 N HCl eklendiğinde çözeltinin pH si ne olur?
b) 30,0 ml 0,500 N HCl eklendiğinde çözeltinin pH si ne olur?
c) 60,0 ml 0,500 N HCl eklendiğinde çözeltinin pH si ne olur?
d) 80,0 ml 0,500 N HCl eklendiğinde çözeltinin pH si ne olur?
23. 50 ml 0,200 M Na2CO3 sulu örneği üzerine sırasıyla; 0.0 ml, 10.0 ml, 20.0 ml, 25.0
ml, 40.0 ml ve 50 ml 0.5000 molar HCl eklendiğinde, her bir durum için çözelti pH sini
bulunuz.
H2CO3 için Ka1= 4,45x10-7 ; Ka2= 4,7x10-11
24. a) 50 ml HCl üzerine pH=8,5 olan bir çözelti elde etmek için kaç ml 0,1 M NaOH çözeltisi eklemek gerekir?
b) 0,004M lık çözeltisinde %0,95 oranında iyonlaşan monoprotik bir zayıf asitin asitlik sabitini ve bu çözeltinin pH değerini bulunuz.
25. A) %97,7 lik derişik H2SO4 ‘in yoğunluğu 1,84 g/cm3 dür. 0,60 ml derişik aistten kullanılarak hazırlanan 500 mL çözeltinin molar derişimini
ve pH değerini bulunuz.
B) Bu çözeltiden alınan 50 ml lik kısmın üzerine 50 ml 0,050 M NaOH eklenip son hacmı 10L olacak şekilde seyreltilecek olursa pH ne
olur? (H2SO4 ün tamamen iyonlaştığını varsayınız)
26. a) pH=10,80 olması için 500 ml su içine konan 4,0 g K2CO3 (MA:138,2 g/mol) üzerine kaç g NaHCO3 (MA:84,0 g/mol) eklenmelidir?
b) Eğer üstteki çözeltiye 100ml 0,1M HCl eklenirse pH ne olur?
c) pH=10,0 olması için 0,8 g K2CO3 içeren 100 ml çözelti üzerine kaç ml 0,25M HCl eklenmesi gerektiğini hesaplayınız.
H2CO3 için Ka1= 4,45x10-7 Ka2= 4,7x10-11
27. Hem proton verebilen ve hem de hidroliz olarak poton alabilen HA- tipinde bir bi-anyonun C molar çözeltisinin pH değeri nasıl bulunur?
Genel eşitliği ve sadeleşmiş halini türetiniz.
28. 0,04 M H2C2O4 (Ka1= 5,36x10-2 ; Ka2= 5,42x10-5) çözeltisinde nitröz asidin iyonlaşma derecesini ve çözeltinin pH değerini hesaplayınız.
(HNO2 için Ka=5,1x10-4M)