Çözelti Konsantrasyonları

Transkript

Çözelti Konsantrasyonları
DENEY I
ÇÖZELTİ KONSANTRASYONLARI
Genel Bilgi
1. Çözelti
İki ya da daha fazla maddenin herhangi bir oranda bir araya gelerek oluşturdukları homojen
karışıma çözelti denir. Diğer bir deyişle, bir maddenin başka bir madde içinde gözle
görülemeyecek kadar küçük tanecikler halinde dağılarak, homojen karışım oluşturması
olayına çözünme, elde edilen karışıma da çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan
maddelerden genellikle çok olanına çözücü (dağılma yada dispersiyon ortamı), az olanına
da çözünen (dağılan madde) denir. Doğada birçok çözücü ve çözünen madde vardır.
Bilinen en iyi çözücü sudur.
Çözelti Türleri
Çözelti türlerini üç ana başlık altında inceleyebiliriz.
1- Çözücünün durumuna göre: katı, sıvı, gaz
Çözeltinin fiziksel halini belirleyen çözücüdür.
2- Elektrik akımı iletmelerine göre,
Elektrik akımını ileten çözeltiler: Çözünen madde çözünürken iyonlarına ayrılıyorsa böyle
çözeltilere iyonik çözeltiler denir. İyonik çözeltiler elektrik akımını ilettikleri için elektrolit
çözeltiler olarak da bilinirler. Örnek olarak; asit, baz çözeltileri, tuz çözeltileri verilebilir.
Elektrik akımını iletmeyen çözeltiler: Kovalent bağlı bileşikler çözücü içerisinde çözünürken
moleküller halinde dağılırlar. Alkolün su içerisinde çözünmesi olayını örnek olarak
verebiliriz.
3- Çözünen madde miktarına göre,
 Doymuş çözeltiler: Çözücünün çözebileceği maksimum maddeyi çözdüğü durumdur.
 Aşırı doymuş çözeltiler: Çözeltinin maksimum çözebileceği madde miktarından daha
fazla madde çözünmüş çözeltilerdir. Bir miktar çözünen madde çökerek doymuş
çözelti haline gelirler.
 Doymamış çözeltiler: Bir çözücünün çözebileceği maksimum maddeden daha azını
çözdüğü durumdur.
www.hasanunal.net


Seyreltik çözelti: Az miktarda çözünen içeren çözeltilere seyreltik çözelti denir. Birim
hacme düşen çözünen madde miktarı ne kadar az ise, çözelti o kadar seyreltiktir.
Derişik çözelti: Çok miktarda çözünen içeren çözeltilere derişik çözelti denir. Birim
hacme düşen çözünen madde miktarı ne kadar fazla ise, çözelti o kadar derişiktir.
4- Çözünen maddenin büyüklüğüne göre,

Gerçek çözeltiler: Gerçek bir çözelti, molekül veya iyon birimine çözünerek
parçalanma sonucunda meydana gelir. Bir çözücü içinde çözünen bir madde
molekül veya iyonlarına ayrılır ve bu küçük iyonlar veya moleküller çözücü içinde
öyle dağılır ki çözelti göze saydam görünür. Genellikle dağılan maddenin veya
moleküllerinin boyutu 10 angstrom (10Å=1 milimikron)’dan küçüktür. Gerçek
çözeltiler homojendir.

Kolloidal çözeltiler: Koloidal bir çözelti ise gerçek çözeltiden farklı olarak
heterojendir, saydamlığı az veya bazen hiç yoktur. Çözünen maddenin molekülleri
(makromoleküller) veya maddenin tanecikleri 10- 1000 Å arasında ise böyle bir
madde çözücü içinde dağılarak kolloidal çözelti oluşturur.
Heterojen Karışımlar
Çözelti olarak adlandırılan homojen karışımlar yanında bir de heterojen karışımlar
bulunmaktadır. Heterojen karışımlar her yerinde aynı özelliği göstermeyen karışımlardır.
Heterojen bir karışımda fazlardan biri diğeri içinde ince dağılmış halde bulunur.
Heterojen karışımlar, emülsiyon ve süspansiyon olmak üzere ikiye ayrılırlar:

Emülsiyon: Bir sıvının başka bir sıvı içinde oluşturduğu heterojen karışımlara denir.
Su-zeytin yağı, su-benzin karışımı, süt içindeki yağ damlacıkları birer emülsiyondur.
www.hasanunal.net

Süspansiyon: Bir sıvı içerisinde bir katının tam olarak çözülmeyip küçük zerrecikler
halinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlara süspansiyon karışım adı verilir.
Su-kum gibi.
2. Çözelti Konsantrasyonları
Bir çözeltinin konsantrasyonu, çözeltinin belirli bir hacmi içinde çözünmüş olan madde
(substrat) miktarıdır. Bütün kimyasal reaksiyonlarda nicel ölçüm yapabilmek için kullanılan
çözeltilerin konsantrasyonlarını bilmek gerekir.
Çözelti konsantrasyonlarını anlatmak için genel olarak,
-Yüzde (% )
- Molarite (M)
ifadeleri kullanılmaktadır.
1. Yüzde (%) konsantrasyonlar
Yüzde konsantrasyon, “çözünen maddenin çözelti içerisindeki yüzdesini” belirtir. 3 tip yüzde
konsantrasyon vardır.

Kütlece yüzde (m/m)= çözünenin ağırlığı (g)
çözeltinin ağırlığı (g))
X 100
Örn: 0,892 Potasyum klorür (KCl), 54,6 g suda çözüldüğünde,
KCl’ün kütlece yüzdesi =
0,892g
0,892+54.6 g
X 100
=1,61 olur.

Hacimce yüzde (v/v) =
çözünenin hacmi (ml)
çözeltinin hacmi (ml)
X 100
%70’lik etanol çözeltisi denince; 100 ml’de 70 ml etanol olduğu anlaşılır.
Örn: 500 ml etanol üzerine 1500 ml su eklediğimizde oluşan çözelti,
500
500+1500

X 100 =
Kütle/hacimce yüzde. (m/v) =
www.hasanunal.net
%25’lik olur.
çözünenin ağırlığı (g)
çözeltinin hacmi (ml)
X 100
% 8’lik şeker çözeltisi denince, 8 g şeker’in 100 ml çözelti içinde bulunduğu anlaşılır.
%8’lik bir şeker çözeltisi ile iş yapıyorsak, örneğin 50 ml çözeltide ne kadar şeker olduğunu
100 ml
8 g şeker
50 ml
X
X= 4 g şeker
hesabı ile bulabiliriz.
2. Molarite
Bir çözeltinin litrede mol sayısı şeklinde ifade edilen konsantrasyonuna molarite denir.
Molarite en çok kullanılan konsantrasyon ifadesidir. 1 M çözelti deyince çözeltinin 1
litresinde 1 mol çözünen bulunduğu anlaşılır. Mol bildiğiniz bir maddenin molekül ağırlığı
kadar gramı demektir. O halde; 2 g hidrojen = 1 mol hidrojen, 32 g oksijen=1 mol oksijen,
18 g su = 1 mol su, 44 g CO2 = 1 mol CO2 olur.
Bütün maddelerin birer molü eşit sayıda molekül kapsar (6.02x10 23 Avagadro sayısı).
Kimyasal reaksiyonlar moleküller arasında meydana geldiğinden çözeltideki maddelerin
mol sayılarını bilmek büyük önem taşır.
Örneğin 1 M Glukoz (C6H12O6) çözeltisi hazırlamak istiyorsak önce 180 g glukoz tartıp
üzerine bir miktar damıtık su ekleriz. İyice erittikten sonra 1 lt 'yi tamamlarız. Bu durumda
elimizdeki çözeltinin 1 lt 'sinde 1 mol glukoz bulunuyor demektir. 0.1 M glukoz çözeltisinde
ise litrede 0.1 mol yani 18 g glukoz bulunmaktadır. Molaritesi belli olan çözeltilerin belirli
miktarlarında ne kadar çözünen madde bulunacağı hesaplanabilir.
Örn: 500 mL 4 M’lık NaOH (molekül ağırlığı 40) çözeltisi nasıl hazırlanır?
1 lt’de
4 mol NaOH
500 ml
x
X= 2 mol
1 mol NaOH
2 mol
40 g
x
x= 80g
80 g NaOH tartılarak üzerine bir miktar damıtık su ilave edilir . İyice erittikten sonra son
hacim 500 ml’ye tamamlanır.
3. Çözeltilerin Seyreltilmesi
Bir çözeltinin konsantrasyonunun azaltılmasına seyreltme denir. Biyokimyada yapılan
seyreltmeler, toplam çözeltinin bütün özelliklerini içerecek şekilde hazırlanır. 1:100’luk
seyreltme yapılırken konsantre çözeltiden 1 birim alınarak toplam hacim olan 100 birime
tamamlanır.
www.hasanunal.net
Örn: 25 ml serum ile 25 ml tuz çözeltisi karıştırılırsa, serum 25:50= 1/2 oranında
seyreltilmiş olur.
*Sabit konsantrasyondan düşük konsantrasyona ulaşmak için seri seyreltmeler yapılır.
DENEY



Bu çalışmada derişimi bilinen renkli bir stok çözeltiden seri sulandırma yaparak, bir
seri çözelti hazırlayacaksınız. Bunun için 1/2, 1/3, 1/5, 1/10, 1/100… oranlarında seri
sulandırım tüpleri hazırlayınız ve her bir tüp için aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi
sulandırım oranlarını ve elde ettiğiniz çözelti konsantrasyonlarını yazınız.
Çözeltinin içindeki çözünen madde miktarının azlığı çokluğu çözeltinin renk
koyuluğundan anlaşılabilecektir.
Deneyi yapmak çok az zamanınızı alacaktır. Size verilen soruları çözmeniz, konuyu
iyice kavramanıza büyük ölçüde yardım edecektir.
www.hasanunal.net
Çözelti Konsantrasyonları İIe İlgili Sorular
1- 0,001 M glukoz çözeltisinin 200 ml’sinde a) Kaç mol glikoz bulunur? b) Kaç gram glukoz
bulunur? (Glukoz’un M.A: 180g)
2- 0,01 M glukoz çözeltisinden 400 ml hazırlamak için ne yaparsınız?
3- %5’lik K2Cr2O7 çözeltisinden 600 ml hazırlamak için ne yaparsınız?
4- 0,1 M’lık bir çözeltinin 10 ml’sine damıtık su ekleyerek 1 lt’ye tamamlarsanız meydana
gelen çözeltinin molaritesi ne olur?
5- % 20’lik bir tuz çözeltisinin 100 ml’sine damıtık su eklenerek 800 ml’ye tamamlanıyor.
Meydana gelen çözelti a) % kaçlıktır? b) Kaç gram tuz içermektedir?
6- 500 mL 2,5 M’lık NaOH (molekül ağırlığı 40) çözeltisi hazırlamak için ne yaparsınız?
7- Elinizde molekül ağırlığı 200 olan katı bir maddenin 0,5 M’lık çözeltisi mevcuttur. Bu
çözeltiden 600 ml %5’lik çözelti hazırlamak için ne yaparsınız?
8- Elinizde molekül ağırlığı 50 olan katı bir maddenin %20’lik çözeltisi bulunmaktadır.
Bundan 0,004 M’lık 500 ml çözelti hazırlamak için ne yaparsınız?
9- %80’lik bir etil alkol çözeltisinin 300 ml’sinde kaç ml etil alkol bulunur?
10-%60’lık bir alkol çözeltisinden %24’lük 1000 ml alkol çözeltisi elde etmek için ne
yaparsınız?
11- Elinizde 4M, 100 ml HCl çözeltisi var. Bu çözeltiyi 0,2M yapmak isterseniz, kaç ml su
eklemeniz gerekir?
12- 2000 ml, 2 M’lık bir NaOH çözeltiniz var. Bu çözeltiyi a)1/2 kez b) 1/5 kez sulandırırsak
ne kadar su ilave etmemiz gerekir? Yeni çözeltilerin molariteleri ne olur?
www.hasanunal.net
Diğer soru tipleri
1- Yoğunluğu 1,19g/ml olan % 37’lik konsantre HCl’den (HCl’nin molekül ağırlığı 36,5) 3 M
250 ml çözelti nasıl hazırlanır?
Çözüm:
Eğer 1 litrelik çözelti istenseydi 3 mol çözünen gerekecekti. Çözelti 250 ml yani 0,25 l
olduğuna göre gerekli çözünen madde 0,25x3=0,75 mol dür.
Bir mol HCl’nin ağırlığı 36,5 g olduğuna göre 0,75 mol HCl 0,75x36,5=27,375 g dır.
Asitin 100 gramından 37 gr saf HCl bulunduğuna göre
x
27,375 g saf HCl
x=73,986 g % 37’lik asit vardır.
Asitin yoğunluğu 1,19 g/ml olduğuna göre 73,986 g asit (73,986/1,19)=62,173 ml’dir
Çözeltinin hazırlanması için; 250 ml'lik ölçü kabına az miktarda saf su alınır. Üzerine 62.173
ml derişik HCl konursa ve 250 ml’ ye, saf su ile tamamlanır.
Not: Asit üzerine su eklenmemelidir. Asit sulandırmalarında daima su üzerine asit
eklemelidir.
2- 250 mL %10’luk CuSO4 çözeltisini (CuSO4H2O, molekül ağırlığı 178) nasıl
hazırlarsınız?
Bir kimyasal molekül üretildiğinde, tuz moleküllerine bağlı, değişen miktarlarda su
molekülleri (hidrat suyu) içerir. Hidratlı maddelerdeki su molekülleri, çözelti
hesaplamalarında dikkate alınır
250 mL %10’luk CuSO4 çözeltisini hidrasyon suyu olmayan bakır sülfattan (CuSO 4, molekül
ağırlığı 160) değil de 1 molekül hidrasyon suyu olan bakır sülfattan (CuSO4H2O, molekül
ağırlığı 178) ile hazırlayacaksak tartacağımız CuSO 4H2O miktarı:
100
250
10
x
x= 25g
160 g CuSO4
25g
x= 27,81 g
178g CuSO4H2O
x
27,81 g tartılır, önce bu miktar çözünecek kadar distile su eklenerek çözünme sağlanır.
Sonra total hacim distile su ile 250 mL’ye tamamlanır.
www.hasanunal.net
3- 50 ml 0,01µM NaOH çözeltisi nasıl hazırlanır? (Not: hassas terazinizin en düşük 0,001
gram tartabileceğini düşününüz) (NaOH: 40g )
Ne kadar NaOH tartmamız gerektiğini hesaplarsak;
M= n
V
0,01 µM=0,01x10-6 M
n= 0,01x10 -6 M x 0,05L = 5x10-9 mol
5x10-9 mol x 40g= 20x10-8 gram
20x10-8 gramın elimizdeki terazi ile tartılması söz konusu değildir. Bu nedenle bu
durumlarda bu çözeltinin derişimi daha fazla olan stok çözeltisini hazırlamamız gerekir. Bu
stok çözeltiyi istediğimiz kadar sulandırarak çözeltiyi elde edebiliriz.
C1xV1=C2xV2 formülünü kullanarak yapabiliriz.
4-1 litre pH= 7,4 10x TAE tamponu nasıl hazırlanır? (1xTAE tamponu; 40mM Tris asetat
(MA: 181,2g), 5mM Sodyum asetat (MA: 82 g), 1mM EDTA (MA: 372)
Çözeltiler yalnızca bir çözücü ve çözünen olarak hazırlanmazlar. Bazı çözeltiler farklı
konsantrasyonlarda birden fazla çözünen içerebilirler. Tampon çözeltiler bu tip çözeltilere
örnektir. Tampon çözeltiler eklendikleri reaksiyon ortamındaki pH değişimlerinin sabit
kalması için sıklıkla kullanılan çözeltilerdir. Tampon çözeltiler laboratuarda yüksek
miktarlarda tüketildiği zaman, bu çözeltileri büyük hacimli şişelerde saklamak yer sıkıntısına
neden olur. Bu nedenle bu tip çözeltiler derişik olacak şekilde örneğin 5kat (5X), 10 kat
(10X) daha konsantre hazırlanır. Yani içerisindeki madde miktarları bu kadar kat daha fazla
konur. Bunlara stok çözelti adı verilir. Daha sonra bu çözeltiler istenilen oranda
sulandırılarak kullanılır (1X gibi)
Bizden istenen 10x TAE tamponunun, 1xTAE miktarları verildiğine göre buradaki
maddeleri 10 kat derişik alarak 10x TAE tamponunu hazırlayabiliriz.
40mM Tris asetat (MA: 181,2g)x 10= 400mM=0,4M
Mol= 0,4x1=0,4 mol
m= 0,4x181,2=72,84 gram
5mM Sodyum asetat (MA: 82 g) x10=50mM= 0,05M
Mol= 0,05x1=0,05 mol
m= 0,05x82=4,1 gram
1mM EDTA (MA: 372) x 10= 10mM=0,01M
Mol= 0,01x1=0,01 mol
m= 0,01x372=3,72 gram
72,84 gram Tris asetat + 4,1 gram Sodyum asetat + 3,72 gram EDTA, tartılarak hepsi bir
kaba konur. Üzerine bir miktar distile su eklenir pH’sı ayarlanır ve son hacim 1 litre olacak
şekilde suyla tamamlanır.
www.hasanunal.net

Benzer belgeler

Karışımlar

Karışımlar 1- Çözücünün durumuna göre: katı, sıvı, gaz Çözeltinin fiziksel halini belirleyen çözücüdür. 2- Elektrik akımı iletmelerine göre, Elektrik akımını ileten çözeltiler: Çözünen madde çözünürken iyonla...

Detaylı