genel kİmya laboratuvar deneylerİ-6 deney

GENEL KMYA LABORATUVAR DENEYLER I

Karabk niversitesi Kimya Blm

Yrd. Do. Dr. znur Demir Ordu

1

GVENLK KURALLARI1. Tm renciler daima laboratuvar nl giymek zorundadr. nlksz renciler laboratuara alnmayacaktr. 2. Tm renciler daima koruma gzl takmak zorundadr. Gzlksz renciler laboratuvara alnmayacaktr. Laboratuvarda kontak lens kullanmna izin verilmemektedir. Asit, organik gibi kimyasallarn buharlar lens ve gz arasnda hapsolup daha byk sorunlara yol aabilmektedirler. Ayrca herhangi bir kaza sonucunda lens gze yapabilir ve karlmas zorlar. 3. Laboratuvarda bol kyafetler (zellikle kol ksm), ak ayakkablar giyilmemeli, uzun salar balanmaldr. 4. Laboratuvara yiyecek-iecekle girmek ve sakz inemek kesinlikle yasaktr.

5. Tm rencilerin yangn sndrc, ilk yardm dolab ve du yerini bilmeleri gerekmektedir. 6. 7. 8. Yangn durumunda laboratuardan en hzl k yolunu reniniz. Elbiselerin ya da san tutumas durumunda hemen duu kullannz. Kimya laboratuarlar iinde komaktan ve akalamaktan kannz.

9. Tezghlarn zerine oturulmamal ve anta, mont vb. kiisel eyalar braklmamaldr. Eyalarnz iin ayrlan yerleri kullannz. 10. 11. 12. Kimyasal tepkimeler sonucu aa kan duman ve buhar dorudan koklanlmamaldr. Kimya laboratuvarnda asistan ya da retim yesi yokken almak yasaktr. Bunzen bekleri yanc, parlayc kimyasallarn (eter gibi) yannda kullanlmamaldr.

13. Kimyasallar kullanrken ie ya da kabn zerindeki etiketi ltfen dikkatli okuyunuz. Hangi kimyasaln kullanldn bilmeniz nemlidir. 14. Laboratuara gelmeden nce deney prosedrlerini okuyunuz. Deneyi bilmeden gelen her renci kendisi ve arkadalar iin tehlike oluturabilir. 15. Herhangi bir kaza durumunda (cam kesii, asit-baz-s yan, baylma gibi) hemen lab asistannz ya da retim yesini mutlaka bilgilendiriniz. 16. Test tpn kendinize ve arkadanza doru ynlendirmeyiniz. Test tp iinde gerekleen bir tepkime tehlikeli olabilir. 17. Deriik asitlerin zerine su ilave edilmemelidir. Asit suya yava yava ve kartrlarak eklenmelidir. 18. Kimyasallar koklamak, tatmak ve pipet ile zelti alrken az ile ekmek kesinlikle yasaktr. 2

19. Herhangi bir kimyasal (kat, sv ya da zelti) lavaboya ya da pe atlmamaldr. Laboratuardaki atk ieler kullanlmaldr. (Atk ielerinin yerlerini reniniz) 20. Krlan cam paralar iin laboratuarda hazrlanm olan krk cam etiketli kab kullannz. 21. Lavabolara kibrit p, turnusol kad atlmamaldr.

22. Civa buhar grlmez ve zehirlidir. Krlan termometre iindeki civa son derece tehlikelidir. Mutlaka asistannza haber veriniz. 23. Scak test tp, kroze, beher gibi malzemeler elle tutulmamaldr. Tp maas kullanlmal ya da amyantl tel zerinde bekletilerek soutulmaldr. 24. Ltfen deney prosedrndeki miktarda kimyasal kullannz. Fazla miktarda kullanm tepkimelerin kontrol edilmesini zorlatrabilir ya da yan tepkimeye neden olabilir. 25. Kullanlmayan kimyasallar stok ielerine geri koyulmamal, atk iesine atlmaldr.

26. altnz yeri, terazi ve evresini daima temiz tutunuz. Laboratuvarda temiz ve dzenli alnz. 27. Deney esnasnda kullanlan kimyasallarn yerlerini deitirmeyiniz.

28. Deney sonucunda kullandnz tm malzemeleri temiz olarak asistannza teslim ediniz. 29. Laboratuardan ayrlmadan nce gaz ve su musluklarnn kapal olduundan emin olunuz. 30. Laboratuardan ayrlmadan nce ellerinizi ykaynz.

Aadaki durumlarda ncelikle asistan ya da retim yesine haber verilmelidir.YANIK KESK/ ZEDELENME Yank blge musluk suyuna tutulur (5-10 dk). lk yardm uygulanr. Su ile ykanr ve ilk yardm uygulanr. Temiz hava almasn salayn. Ba vcudundan daha alak olacak ekilde yatrn. (Hemen asistana bilgi verilmelidir) Bunzen bekini sndrn. Sa ya da kyafet tutumasnda duu kullann. Gerekli durumlarda yangn sndrc 3

BAYILMA

YANGIN

kullanlmaldr. Yara zerine bastrlr, yara kalp seviyesinden yukarda tutulur hemen tbbi yardm alnr. Kimyasala uygun bir ekilde temizlenmelidir. Sulu zeltiler su ile temizlenebilir. Asistannza bilgi veriniz. NaHCO3 zeltisi kullanlr. Borik asit ya da asetik asit zeltisi kullanlr. Gz hemen en az 15 dk bol su ile ykanr (Gz ykama duunu kullannz) . Tbbi yardm alnr.

KANAMA

KMYASAL DKLMES AST YANII BAZ YANII GZE KMYASAL KAMASI

Yukardaki kurallar okudum. Laboratuar gvenlii dersine katldm.

rencinin Ad Soyad mza

Onaylayann Ad Soyad mza

4

BEHER ERLEN

BUHARLATIRMA KAPSL

KAPAKLI KROZE

KROZE MAASI

HUN

TOZ HUNS KROZE

TP MAASI

DAMLALIK SAAT CAMI CIMBIZ

SPATULA

TURNUSOL KAIDI

SPATL

TEST TP FIRA

CAM UBUK

5

STAND

KISKA RAPTYES

PETR D

BUNZEN BEK

KISKA

TEST TP

VOLUMETRK PPET

AMYANTLI TEL MEZR

6

DENEY 1 SAF MADDELERN ZELLKLER Ama: Maddelerde meydana gelen fiziksel ve kimyasal deiimleri gzlemlemek Teori: Madde aadaki gibi snflandrlabilir:Madde Saf maddeler 1) Elementler (rnek: Na, Fe, Cu) 2) Bileikler (rnek: NaCl, CaCO3) Karmlar 1) Heterojen karmlar (rnek: kum+su, kire+su) 2) homojen karmlar (rnek: eker+su, tuz+su)

Saf maddelerin kendine zg kimyasal ve fiziksel zellikleri vardr. Bir bileik aadaki zellikler ile tanmlanabilir: 1) Fiziksel zellikler: Maddenin bileimini deitirmeyen zelliktir. Erime noktas, kaynama noktas, younluk, znrlk, renk, kristal yaps, fiziksel durum . 2) Kimyasal zellikler: Bir bileiin verdii tepkimelerdir. Baz durumlarda maddelerde gerekleen deiimler kolaylkla gzlemlenebilir. Fiziksel deiimlerde, maddenin grnm deiir fakat bileimi deimez. rnek olarak: Suyun buharlamas ekerin suda znmesi Yksek scaklkta demirin erimesi Camn krlmas

Kimyasal deiimlerde, maddenin bileiminde deiiklik olur ve yeni rnler oluur. Tersine evrilemez deiimlerdir. rnein: Tahtann su ve CO2 oluturmak zere yanmas, Demirin paslanarak demir oksite dnmesi Suyun elektroliz ile O2 ve H2 vermesi Kimyasal bir tepkimenin olup olmad aadaki gzlemlerle anlalabilir: Renk deiimi kelti oluumu Gaz k Is, ses oluumu 7

Prosedr: Test edilecek olan bileiklerin listesi aada verilmitir: Tuz (NaCl) Okzalik asit (H2C2O4) Hipo (Na2S2O3) Bakr slfat (CuSO4) eker (C6H12O6) Kum (SiO2) Kire (CaO)

Yukarda verilen her bir madde iin aadaki testler yaplacaktr: 1. Issal deiimler 2. Sudaki znrlk 3. Sulu zeltilerin asilik-bazikliinin test edilmesi

1) ok az miktarda madde (bezelye byklnde) KURU bir test tp iine alnr ve bunzen beki ile stlr. *Dikkatli bir ekilde maddedeki deiimi gzlemleyin ve ne tr bir deiim olabilecei konusunda dnn. (NOT: gzlk takarak gzlerinizi koruyun ve kan gazlar koklamayn) 2) ok az miktarda madde (bezelye tanesinin yars) bir test tp iine alnr ve test tp yarya kadar su ile doldurulur. Cam ubuk ile kartrn ve gzlemleyin. *zelti homojen mi? *zelti heterojen mi? *Sspansiyon oluumu var m? Eer zelti homojen deilse, hafif stn ve bir deiiklik olup olmadn not edin. (NOT: zeltileri 3. Ksm iin saklayn!) 3) Cam ubuk yardm ile 2. ksmda elde edilen zeltilerden bir damlay turnusol kadna koyun. Renk deiimi olup olmadn not edin. Eer KIRMIZI turnusol MAVye dnyorsa Bileik BAZKTR. Eer MAV turnusol KIRMIZIya dnyorsaBileik ASDKTR. Eer herhangi bir deiiklik yoksabileik NTRDR. 4) Asistannzdan bilinmeyen maddenizi aln. Maddeyi belirlemek iin yukarda ksmda yaplan testleri deneyin. (Bilinmeyen maddeler: kum, bakr slfat ve eker hari tm) (NOT: Bu ksmda kullanlacak tm test tplerin temiz olmas gerekmektedir. Her hangi bir safszlk yanl bileii bulmanza neden olabilir) 8

SORULAR 1. Kimyasal ve fiziksel deiim nedir? Birer rnek vererek aklayn.

2. Kimyasal deiimin olduunu belirlememizi salayan gzlemler nelerdir?

3. Bir bileiin asidik ya da bazik olduunu nasl belirleriz?

4. Is her zaman ayn tr deiime neden olur mu? Gzlemlerinizi dnerek cevaplayn.

9

RAPOR 1 sim:___________________ Grup Arkada Ad:__________________

Is etkisi (Gzlemler)

Deiimin eidi (kimyasal ya da fiziksel)

Sudaki znrl

Asitlik/Baziklik

Tuz (NaCl)

Okzalik asit (H2C2O4)

Hipo (Na2S2O3)

Bakr slfat (CuSO4)

eker (C6H12O6)

Kum (SiO2)

Kire (CaO)

Bilinmeyen No: Forml: 10

DENEY 2 MADDELERN TEPKMELER LE TANIMLANMASI Ama: Bileiklerin verdii tepkimelerin incelenmesi Teori: Kimyasal tepkimeler drt ana grupta toplanabilir:1. Birleme tepkimeleri: ki elementin birleerek bir bileik oluturmas. A + B AB Fe + S FeS 2. Bozunma tepkimeleri: Birleme tepkimelerinin tersidir. Bir bileiin iki ya da daha fazla basit maddeye bozunmasdr. AB A + B 2HgO 2Hg + O2 3. Tekli yer deime tepkimeleri: Bir elementin bir bileikteki dier elementle yer deitirme tepkimesidir. A + BC AC + B Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 4. kili yer deime tepkimeleri: Art ya da eksi ykl iyonlar arasndaki yer deitirme tepkimesidir. Bu tr tepkimeler sadece zelti iinde gerekleebilir ve a) kelti oluumu ya da b) Gaz k le sonulanabilir.Art yk deiimi

AB + CD AD + CB NaCl(aq) + AgNO3(aq) NaNO3(aq) + AgCl(k) Na2CO3(aq) + HCl (aq) NaCl(aq) + H2O(s) + CO2(g) kelti oluumu aada verilen znrlk kurallar ile belirlenebilir. yonik bileiklerin sudaki znrlkleri iin genel kurallar 1) Tm Na+, K+ ve NH4+ (amonyum) tuzlar suda znr. 2) Tm nitrat (NO3-), asetat (C2H3O2-) ve klorat (ClO3-) tuzlar suda znr. 11

3) Tm klorr (Cl-), bromr (Br-) ve iyodr (I-) tuzlar, Ag+, Pb+2 ve Hg22+ bileikleri dnda suda znr. 4) Tm slfat (SO4-2) tuzlar, Ba+2, Pb+2 ve Sr2+ bileikleri dnda suda znr. 5) Tm karbonat (CO3-2) ve fosfat (PO4-3) tuzlar, Na+, K+ ve NH4+ bileikleri dnda suda znmez. 6) Tm hidroksit (OH-) ve oksit (O-2) tuzlar, Na+, K+, NH4+ ve Ba+2 bileikleri dnda suda znmez. 7) Tm slfr (S-2) tuzlar, Na+, K+, NH4+ ve Ba+2 bileikleri dnda suda znmez. Suda znmeyen bileiklerin zlmesi: Bir bileik suda znmyorsa aadaki yntemler ile znmesi salanabilir: 1) Ortamn pH deitirilebilir, 2) Ykseltgenme-indirgenme tepkimeleri kullanlabilir, 3) Suda znen kompleks bileik oluturulabilir. 1) pH Deiimi: Ortamn pHn deitirmenin en kolay yolu kuvvetli asit (HCl (hidroklorik asit), HNO3 (Nitrik asit), H2SO4 (Slfirik asit)) kullanmaktr. Fakat suda znmeyen tuzlarn tamamnn asidik ortamda znecei kesin olarak sylenemez. Bu nedenle suda znmeyen bileikler iki gruba ayrlmtr: i) i) Asitte znmeyenler ii) Asitte znenler

Eer bileik kuvvetli asit anyonu ieriyorsa (Cl-, Br-, I-, SO4-2 gibi), asit kullanlarak znmesi mmkn deildir. Bu tr bileikleri zmek iin farkl yntemler kullanlmaldr. BaSO4(k) + HCl (aq) tepkime gereklemez. AgCl(k) + HNO3 (aq) tepkime gereklemez.

ii)

Eer bileik zayf asit anyonu ieriyorsa (CO3-2, S-2, O-2, OH-, SO3-2, PO4-3 gibi), asit kullanlarak zlebilir. Birok durumda bileiin anyonu bozunmaya urar. CaCO3 (k) + 2HCl (aq) CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(s) ZnS (k) + 2HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2S (g) MgO (k) + 2HCl (aq) MgCl2(aq) + H2O(s)

znme olaylarnda dikkat edilmesi gereken dier bir husus da uygun asidin seimidir. Eer tepkime sonucu baka bir znmeyen bileik kyorsa seilen asit uygun deildir. rnein; BaCO3(k) + H2SO4 (aq) BaSO4 (k) + CO2 (g) + H2O (s) 12

(BaCO3 zayf asit anyonu iermesine ramen tepkime sonucu BaSO4 keltisinin olumas nedeni ile istenilen znme (Ba+2 ve CO3-2 eldesi) gereklemez) PbCO3(k) + HCl (aq) PbCl2 (k) + CO2 (g) + H2O (s) PbCO3(k) + H2SO4 (aq) PbSO4 (k) + CO2 (g) + H2O (s) 2) Ykseltgenme-indirgenme tepkimelerinin kullanm: HNO3 (nitrik asit) ok iyi bir oksitleyici ajan olduundan znme mal kullanlabilir. HNO3 tepkimelerde ou zaman anyonu etkileyerek bileiin znmesini salar. 3CuS (k) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2 (aq) + 3S (k) + 2NO (g) +4H2O(s) 3) Kompleks oluumu kullanm: znmeyen bileiin baz reaktiflerle tepkimesi sonucu kompleks oluur. Komplekslerin iyon halinde olmas suda znmelerini salar. AgCl2 (k) + 2NH4OH (aq) Ag(NH3)2+ (aq) + Cl- (aq) + 2H2O (s) Kompleks Al(OH)3 (k) + NaOH (aq) Al(OH)4- (aq) + Na+ (aq) Kompleks

Prosedr: Test edilecek olan bileiklerin listesi aada verilmitir: Bakr slfat (CuSO4) Sodyum karbonat (Na2CO3) Sodyum slfat (Na2SO4) Kurun nitrat (Pb(NO3)2) Amonyum klorr (NH4Cl) Magnezyum oksit (MgO) Magnezyum slfat (MgSO4) Baryum klorr (BaCl2)

Yukarda verilen her bir madde iin aadaki testler yaplacaktr:

1) ok az miktarda madde (bezelye byklnde) KURU bir test tp iine alnr ve bunzen beki ile stlr. *Dikkatli bir ekilde maddedeki deiimi gzlemleyin ve ne tr bir deiim olabilecei konusunda dnn. (NOT: Gzlk takarak gzlerinizi koruyun ve kan gazlar koklamayn)

2) a) znrlk kurallarn kullanarak her bir maddenin sudaki znrln bulun ve znr ya da znmez eklinde raporunuza not edin.

13

b) Suda znen bileiklerin zeltilerini hazrlayn. Bunun iin ok az miktarda madde (bezelye tanesinin yars) bir test tp iine alnr ve test tp yarya kadar su ile doldurulur. Cam ubuk ile kartrlarak zlr. c) Elde ettiiniz homojen zeltileri paraya ayrn. *Birinci test tpe 2-3 damla Ba(NO3)2 (Baryum nitrat) zeltisi *kinci test tpe 2-3 damla HCl (Hidroklorik asit) zeltisi *nc test tpe 2-3 damla H2SO4 (Slfiirik asit) zeltisi, ekleyin. Deiiklik olup olmadn not edin. Deiim grdnz takdirde (kme, renk deiiklii, gaz k, sspansiyon oluumu gibi) her bir maddenin verdii tepkimeyi yazn.

3) a) Madde eer suda znmyorsa, HNO3 (Nitrik asit) zeltisinde zn. Bir deiim olup olmadn not edin. b) 2-cde yaplan testleri tekrar edin. 4) Asistannzdan bilinmeyen rnek alarak yukarda yaplan testleri deneyin. (Bilinmeyen maddeler: bakr slfat hari tm) (NOT: Bu ksmda kullanlacak tm test tplerin temiz olmas gerekmektedir. Herhangi bir safszlk yanl bileii bulmanza neden olabilir)

14

SORULAR 1. Bir tepkimenin olduunu hangi gzlemlerle anlayabiliriz?

2. Laboratuvarda BaSO4 nasl hazrlanabilir?

3. Aadaki tepkimelerin trn yaznz a) b) c) d) 2S + 3O2 2SO3 KClO3 KCl + 3/2 O2 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 2KOH + CaCl2 Ca(OH)2 + 2KCl ________________ ________________ ________________ ________________

4. Aadakiler iin kimyasal bir madde forml veriniz a) b) c) d) KCl zen fakat AgCl zmeyen CuCO3 zen fakat BaSO4 zmeyen FeS ve ayn zamanda Ag2Oi zen MgOi ve ayn zamanda Ba(OH)2i zen ________________ ________________ ________________ ________________

5. Aadakiler iin kimyasal bir madde forml veriniz a) Hem KCl ile hem de CuCl2 ile kelti veren b) Hem NaCl ile hem de Na2CO3 ile kelti veren c) AgNO3 ile kelti veren fakat Cu(NO3)2 ile vermeyen d) CuCl2 ile kelti veren fakat KCl ile vermeyen ________________ ________________ ________________ ________________

6. Aadaki tepkimelerin gerekleip gereklemediini dnerek tamamlayn. a) b) c) d) e) MgCO3 (k) + HNO3 (sulu) CuBr2 (sulu) + Na2S (sulu) Ba (k) + O2 (g) NaCl (sulu) + Zn(NO3)2 (sulu) BaSO4 (k) + Na2CO3 (sulu)

15


Is etkisi (Gzlemler)

znrlk H2O/HNO3

Ba(NO3)2 eklenmesi

HCl eklenmesi

H2SO4 eklenmesi

Sodyum karbonat (Na2CO3)

Sodyum slfat (Na2SO4) Kurun nitrat (Pb(NO3)2)

Bakr slfat (CuSO4)

Magnezyum oksit (MgO)

Amonyum klorr (NH4Cl)

Baryum klorr (BaCl2)

Bilinmeyen No: Forml:

16

DENEY 3 KARIIMLARDA BLEEN YZDELERNN BULUNMASI Ama: Karmlarda bileen miktarnn belirlenmesi Teori:Bir ya da daha fazla maddenin fiziksel olarak kartrlmas sonucu karmlar meydana gelir. Karmlar homojen ya da heterojen olabilir. Karmlarn bileenlerine ayrlmas kimyada ok nemlidir. Genel olarak bu ilem iin bileenlerin farkl fiziksel zellikte olmasndan yararlanlr. rnein tuz ve kum, sudaki farkl znrlklerinden dolay kolaylkla ayrlabilir. Su, tuzu tamam ile zerken kum znmeden kalacaktr. Dolays ile znrlk farknn ayrma ilemi iin kullanlabilmesi iin zc seimi ok nemlidir. Karmdaki bir bileeni zen dierini zmeyen bir zc bu ilem iin ok uygundur. Baz durumlarda ise bileenlerin kimyasal zelliklerinden faydalanlr. rnein; inko (Zn) ve kum karmnn bileenlerine ayrlmas iin kuvvetli bir asit kullanlabilir. Metallerin ou kuvvetli asitlerle tepkime verirken kum vermeyecektir. Zn(k) + 2HCl (aq) ZnCl2(aq) + H2(g) SiO2(k) + HCl(aq) tepkime yok Karmdaki bir bileenin yzdesini bulmak iin aadaki formlden yararlanlr. Bileenin ktlesi %bileen = Karmn ktlesi x 100

Prosedr: Zn-kum karmndaki % Zn ve % kum oranlarnn bulunmas1. Zn (inko)-kum karm ieren beherinizi asistannzdan isteyiniz ve hassas bir ekilde tartnz. 2. inkoyu zmek iin karmn zerine 6 M HCl zeltisi ekleyiniz. Gaz kn ve reaksiyonu gzlemleyiniz. 3. Gaz k bittiinde zelti ksmn dikkatli bir ekilde lavaboya dknz. (NOT: Kum dklmemelidir) 4. 5 ml HCl zeltisi daha ekleyip gaz k olup olmadn gzlemleyiniz. Eer gaz k varsa 5 ml HCl zeltisi ekleyerek ayn ilemi tamamlayn. 5. Gaz k olmadnda Znnun tamamyla tepkimeye girdiinden emin olabilirsiniz. 6. Asidik zeltiyi dikkatli bir ekilde dknz ve kalan kumu 2-3 defa su ile ykaynz. Her defasnda sulu ksm dknz. 7. Kum ieren beheri nceden 250-300 0Cye stlm frna koyunuz. 17

8. 20-30 dakika sonunda beherinizi frndan karnz ve iyice souttuktan sonra hassas bir ekilde tartnz. 9. Beher iindeki kumu, hazrlanm olan kum kab iine dknz ve bo beheri tartnz. 10. Size verilmi olan karmdaki % Zn ve % kum oranlarn hesaplaynz.

18

SORULAR 1. Kum ve Znyi birbirinden ayrmak iin baka hangi asitler kullanlabilir?

2. Aadaki karmlar bileenlerine ayrabilmek iin hangi zcler uygundur? Nedenini aklayp varsa tepkimelerini yaznz. (NOT: znrlk kurallarn dnnz) a) b) c) d) NaCl + AgCl BaCO3 + BaSO4 CaCO3 + PbCO3 Mg + PbSO4

3. CaCO3 stldnda CO2 gaz vererek bozunur. Bu bilgiye dayanarak, CaCO3 ve CaSO4 ieren bir karmn % bileimini nasl bulabilirsiniz?

4. CaCl2, CaCO3 ve AgCl ieren bir karmda her bir bileiin % orann nasl bulabileceinizi yaznz. Prosedr basamaklar halinde gsteriniz ve her bir basamakta bileiklere ne olduu aklaynz. 5. Aada verilen bileikler iin; CuCl2, BaSO4, KCl, PbCO3, Mg(OH)2, AgCl, MnS, ZnO a) Su ile ayrabileceiniz ift bileik yaznz. __________ ve ___________ __________ ve ___________ __________ ve ___________ b) HCl ile ayrabileceiniz ift bileik yaznz. __________ ve ___________ __________ ve ___________ __________ ve ___________

19


Beher+ karmn ktlesi Beher + kumun ktlesi Beherin ktlesi Kumun ktlesi Karmn ktlesi Znnun ktlesi % Zn

______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________

Deneyde gerekleen tepkimeleri yaznz ve hesaplamalarnz gsteriniz:

20

DENEY 4 TEPKME STOKYOMETRS Ama: Tepkime stokiyometrisinin belirlenmesi, gerek ve kuramsal verimin hesaplanmas Teori: Dengelenmi bir tepkime denkleminden tepken(reaktif) ve rnlerin mol oranlar,fiziksel halleri gibi birok bilgi elde edilebilir. rnein; 2Ag2O (k) 4Ag (k) + O2 (g) AgNO3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (k) + NaNO3 (aq) Tm tepkimelerde, tepken bileikler belirli oranlarda birleirler. Eer reaktiflerden biri fazla kullanlmsa, fazla olan ksm tepkimeye girmeden ortamda kalr. Kimyasal tepkimelerde tamam ile harcanan reaktife snrlayc reaktif (bileen) denir ve bu bileen oluan rnleri miktarn belirler. Bir tepkimenin denkletirilmi denkleminden hesaplanan rn miktar kuramsal verim olarak adlandrlr. Fakat tepkimelerin birou tamamyla sonlanmaz. Byle durumlarda elde edilen miktar daima kuramsal verimden az olur. Bir tepkime sonucunda elde edilen miktara gerek verim denir. Tepkimenin yzde verimi ise aadaki formlle bulunur: Gerek verim %verim = Kuramsal verim Bu deneyde aadaki tepkime gerekletirilecek ve yzde verim hesaplanacaktr. FeCl3(aq) + 3K2C2O4.H2O(aq) K3Fe(C2O4)3.3H2O(k) +3KCl(aq)(Demir(III) klorr + potasyum okzalat potasyum ferritriokzalat trihidrat + potasyum klorr)

x 100

Prosedr: K3Fe(C2O4)3.3H2O tuzunun sentezi1. 100 ml. beher iine 4 gr. K2C2O4.H2O tartnz ve 8 ml saf su ekleyiniz. 2. Bileii zmek iin hafife stnz.(NOT: zelti kaynatlmamaldr) 3. Mezr yardm ile 4 ml FeCl3 zeltisi aln ve scak olan zelti iine ekleyiniz. zeltinin rengi yeile dnecektir.(NOT: 1 ml zeltisi 0,4 g FeCl3 ierir) 4. Sentezlenmek istenen maddenin znrl scaklk ile artar. Bu nedenle bileii ktrmek iin beheri buz banyosunda bir sre bekletiniz. 5. Filtre kadn tartnz ve beher iindekileri huni ve filtre kad yardm ile sznz. Sznty atnz. Filtre kad zerinde kalan kristalleri ok az miktarda su ile ykaynz. 6. Filtre kadn dikkatli bir ekilde huniden alp bir saat cam zerine koyun. (NOT: Saat camna adnz yazdrmay unutmaynz). 7. Bir sonraki hafta sentezlenen bileii tartnz. 21

SORULAR 1. ktrme tepkimelerinde elde edilen rnn ktlesi daima beklenenden azdr. Nedenini aklaynz.

2. 1.5 gr. CaCl2n 3.4 gr. AgNO3 ile tepkimesi 2.5 gr. AgCl vermektedir. Bu tepkimenin denklemini yazp % verimini hesaplaynz. (CaCl2: 111 gr/mol, AgNO3: 170 gr/mol, AgCl: 144 gr/mol)

3. 3 ml, 0.1 M Pb(NO3)2, 12 ml 0.1 M K2CrO4 ile tepkime vermektedir. Oluan keltinin (PbCrO4) miktarn ve zeltide kalan iyonlarn deriimlerini hesaplaynz. (PbCrO4: 323 g/mol)

22


K2C2O4.H2O ktlesi FeCl3 zeltisinin hacmi Filtre kadnn ktlesi Filtre kad+ rn ktlesi rnn ktlesi

____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________

Hesaplamalar FeCl3 ktlesi

FeCl3 mol

K2C2O4.H2O mol

Artan tepken ad ve mol

rnn mol (Elde edilen)

rnn mol (teorik miktar)

% Verim

23

DENEY 5 TERMOKMYAAma: Kimyasal ve fiziksel olaylara elik eden s deiimlerini incelemek. Teori: Termokimya kimyasal olaylara elik eden s deiimleri (entalpi deiimi, H) ileilgilenir. Bir tepkime evresine s veriyorsa ekzotermiktir ve entalpi deiimi, H negatiftir. evresinden s alyorsa endotermik tepkimedir ve entalpi deiimi, H pozitiftir.

Tepkime entalpisi daha detayl olarak aadaki snflara ayrlr: Oluum entalpisi, bir mol maddenin standart koullarda elementlerinden oluumu srasndaki entalpi deiimidir. Yanma entalpisi, bir mol maddenin oksijen ile tepkimesi srasnda aa kan s miktardr. zelti, buharlama, erime ve sblimleme entalpisi, maddenin hallerindeki deiim (svdan gaz haline gei gibi) ya da molekl ve iyonlarn znme olaylar ile ilgilidir. Ntrleme entalpisi, asit baz tepkimelerinde bir mol suyun oluumu srasnda aa kan s miktardr. Is lmleri kimyasal bir tepkimenin aadaki ekilde grlen kahve fincan kalorimetresinde gereklemesi ile yaplabilir. Tepkenler poliretan kpkten yaplm bir kap iinde kartrlr ve scaklk deiimi llr. Poliretan kpk iyi bir s yaltkan olduundan, fincan ve ierii yaltlm olarak dnlebilir.

termometre

kapak

Poliretan Kpk kaplar kartrc

24

Kimyasal tepkimelerde verilen ya da alnan s miktar aadaki formlle hesaplanabilir:

q= m.c.T Bu formlde m, zelti ktlesi (gr); c, zgl s (cal/gr. 0C, J/gr. 0C); T, zeltinin scaklk deiimidir (Tson-Tilk). Kalorimetrenin ald s ise aadaki forml ile hesaplanr: qkal = kalorimetrenin s kapasitesi.T Kalorimetrenin s kapasitesi daha hassas lmlerin yaplabilmesi asndan cal/0C ya da J/0C olarak verilir. Bu deneyde ilk olarak kalorimetrenin s kapasitesi, daha sonra da sras ile buzun erime entalpisi ve ntrleme entalpisi belirlenecektir.

Prosedr:A) Kalorimetrenin s kapasitesinin bulunmas 1. Kalorimetreye 50 ml. su koyun ve scakl 30 sn. aralklarla 3 defa lnz. 2. 60-70 ml suyu behere koyup 50 0C civarna kadar stn. 3. 50 ml stlm suyu dikkatli bir ekilde alnz ve scakl 30 sn. aralklarla 3 defa lnz. 4. Scak suyun lm biter bitmez hemen kalorimetre iindeki souk suya ekleyiniz. Termometre yardm ile kartrdktan sonra scakl 30 sn. aralklarla 3 defa lnz. 5. Kalorimetrenin s kapasitesini hesaplaynz. B) Buzun erime ssnn bulunmas 1. 60-70 ml suyu behere koyup 50 0C civarna kadar stn. 2. 50 ml stlm suyu dikkatli bir ekilde alnz, kalorimetreye yerletiriniz ve scakl 30 sn. aralklarla 3-4 defa lnz. 3. Balang scakln bildiiniz (asistannzdan reniniz) bir adet buz kpn hemen kalorimetredeki scak suyun iine atnz. Termometre ile kartrn ve buz tamam ile eridiinde Tsonu ln. 4. Erime tamamlandktan sonraki su hacmini hassas bir ekilde ln. 5. Buzun erime ssn hesaplayn. C) Ntralizasyon ssnn bulunmas 1. 30 ml 2 M HCl zeltisini kalorimetreye yerletiriniz ve scakl 30 sn. aralklarla 3 defa lnz. (Termometre temiz ve kuru olmaldr) 25

2. 3.

4.

30 ml 2 M NaOH zeltisini bir behere alnz ve scakl 30 sn. aralklarla 3 defa lnz. (Termometre temiz ve kuru olmaldr) NaOH zeltisini kalorimetredeki HCl zeltisine ekleyiniz, termometre ile kartrdktan sonra her 30 saniyede bir scaklk lm yapnz.(4 lm yeterlidir) Ntralizasyon ssn aa kan 1 mol su iin hesaplaynz. (Ntralizasyon sonucu oluan zeltinin younluu: 1.02 gr/ml, zgl ss: 0.95 cal/gr. 0C)

26


A) Kalorimetrenin s kapasitesinin bulunmas

Souk suyun scakl _____________ _____________ _____________

Scak suyun scakl ______________ ______________ ______________

Karmn Scakl _______________ _______________ _______________

Scak suyun kaybettii s: Souk suyun ald s Kalorimetrenin ald s Kalorimetrenin s kapasitesi

_________________________________cal _________________________________cal _________________________________cal _________________________________cal/0C

B) Buzun erime ssnn bulunmas

Scak suyun hacmi Scak suyun scakl Kartrma sonras scaklk Scaklk deiimi Suyun kaybettii s

__________ __________ __________ __________ __________

Buzun ktlesi Buzun ilk scakl

__________ __________

Kartrma sonras scaklk______ Scaklk deiimi Buzun ald s __________ __________

Kalorimetrenin kaybettii s __________ 27

Buzu eritmek iin kullanlan s Erime ss Molar erime ss

____________________________ cal ____________________________ cal/gr ____________________________ cal/mol

C) Ntralizasyon ssnn bulunmas NaOH zeltisinin scakl ___________ ___________ ___________ HCl zeltisinin scakl ___________ ___________ ___________

Karmn scakl _______________ _______________ _______________

zeltinin ald s Kalorimetrenin ald s Aa kan toplam s Oluan suyun mol Ntralizasyon ss

______________________ cal ______________________ cal ______________________ cal ______________________ mol ______________________ cal/mol

28

DENEY 6 DENEY 7 HESS YASASI HESS YASASI Ama: MgO(Magnezyum oksit)in oluum ssnn Hess yasas kullanarak hesaplanmas Teori: Kimyasal bir tepkime meydana geldiinde s ya verilir ya da alnr. Bir tepkimeninss rn ve tepkenlerin toplam ba enerjileri arasndaki fark alnarak bulunabilir. H0= (rnlerin ba enerjileri)- (tepkenlerin ba enerjileri) Bir tepkime ok yava olduunda ya da yan tepkimeler gerekletiinde tepkime ssn dorudan lmek ok zordur. Byle durumlarda tepkime ss dolayl yollardan, Hess yasas kullanlarak bulunabilir. Hess yasasnn ifadesi yledir: Bir ilem basamaklar ya da kademeler eklinde yryorsa, net ilemin entalpi deiimi, tek tek basamaklarn ya da kademelerin entalpi deiimleri toplamna eittir.

Prosedr:A) Mgun HCl asit ile tepkimesi0.10-0.15 gr. Mg eridi alnz. Kalorimetreyi kapa ile birlikte tartnz. Kalorimetreye, 25 ml 1 M HCl asit zelitisi ekleyip tekrar tartnz. 3 dakika boyunca, 30 saniye aralklarla asit zeltisinin scakln lerek not ediniz. 5. Mg eridini asit zeltisi iine ekleyiniz ve kalorimetre kapan kapatnz. Mg asit zeltisi ile tepkime verecektir. Karm termometre yardm ile kartrnz ve tepkime balangcndan itibaren 10 dk. sresince, her 30 sn. de bir scaklk lm yapnz. 6. Kalorimetre iindeki zeltiyi dkp temizleyiniz. 1. 2. 3. 4.

B) MgOin HCl asit ile tepkimesi1. Kalorimetreyi kurulayp kapa ile birlikte tartnz. 2. 25 ml. HCl zeltisi ekleyip tekrar tartnz. 3. 3 dakika boyunca, 30 saniye aralklarla asit zeltisinin scakln lerek not ediniz. 4. 0,20-0.25 gr. MgO tartnz ve kalorimetre iindeki asit zeltisine ekleyiniz. Kalorimetrenin kapan kapatnz. 5. Karm termometre yardm ile kartrnz. Tepkime balangcndan itibaren 10 dk. sresince, her 30 sn. de bir scaklk lm yapnz. (Scaklk dmeye balayncaya kadar) zeltinin zgl ss: 1 cal/gr 0C (4.18 J/gr 0C) 29

SORULAR 1. Deneyde gerekleen tepkime denklemlerini yaznz. Hess yasasn kullanarak MgOin oluum ssnn nasl bulunacan gsteriniz.

2. Aadaki verileri kullanarak 1 mol PH3(g)n oluma ssn hesaplaynz. P4(k) 4P (g) H2(g) 2H (g) PH3(g) P (g) + 3H(g) H= 300.8 kcal H= 104.0 kcal H= 223.0 kcal

3. 24 gr. C(k) ve 24 gr. O2(g) kalorimetre iinde aadaki tepkimeyi vermektedir. C(k) + O2(g) CO2(g) H= -94.0 kcal

Tepkime sonras kalorimetrenin scakl 20 0Cden 35 0C kmtr. Aa kan s sadece suyun scaklk deiimi iin harcanrsa kalorimetre kab iindeki suyun miktarn hesaplaynz. (C= 12 gr/mol, O= 16 gr/mol, Csu= 1 cal/gr 0C)

30


A) Mgun HCl asit ile tepkimesi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. HCl zelti molaritesi HCl zelti hacmi Bo kalorimetre ktlesi(kapa ile birlikte) Kalorimetre+kapak+asit ktlesi Mg erit ktlesi HCl zelti scakl zelti scakl (Tepkime sonras) _________ _________ _________ _________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________

____________ ____________ ____________ ____________

Hesaplamalar: Hesaplamalarnz ksaca gsteriniz.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Asit + Mg Ktlesi T = Tmax - Tbalang Kalorimetre s kapasitesi Kalorimetrenin ald s zeltinin ald s Tepkimenin verdii s Snrlayc reaktif Snrlayc reaktif mol Tepkimenin molar ss

__________________ gr. __________________ 0C _________________ cal/0C _________________ cal _________________ cal _________________ cal _________________ _________________ mol ________________cal/mol

31

B) MgOin HCl asit ile tepkimesi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. HCl zelti molaritesi HCl zelti hacmi Bo kalorimetre ktlesi(kapa ile birlikte) Kalorimetre+kapak+asit ktlesi MgO ktlesi HCl zelti scakl zelti scakl (Tepkime sonras) _________ _________ _________ _________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________

____________ ____________ ____________ ____________

Hesaplamalar: Hesaplamalarnz ksaca gsteriniz. 1. Asit Ktlesi 2. MgO Ktlesi 3. T = Tmax - Tbalang 4. Kalorimetre s kapasitesi 5. Kalorimetrenin ald s 6. zeltinin ald s 7. Tepkimenin verdii s 8. Snrlayc reaktif 9. Snrlayc reaktif mol 10. Tepkimenin molar ss 11. MgO molar oluum ss __________________ gr. __________________gr. __________________ 0C _________________ cal/0C _________________ cal _________________ cal _________________ cal _________________ _________________ mol ________________cal/mol ________________cal/mol

32

KAYNAKLAR1. Eliza Kalvo, Laboratory experiments in general chemistry, Boazii University, 2008. 2. R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, Genel kimya, ilkeler ve modern uygulamalar, 1, Palme Yaynclk, 2002. 3. C. E. Mortimer, Modern niversite kimyas, alayan Kitapevi, 1990.

33

genel kİmya laboratuvar deneylerİ-6 deney

Documents