kİmya teknolojİsİ kompleksleŞme...

i

T.C.

MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

KİMYA TEKNOLOJİSİ

KOMPLEKSLEŞME TİTRASYONLARI 524KI0055

Ankara, 2011

ii

Bu modül, mesleki ve teknik eğitim okul/kurumlarında uygulanan Çerçeve Öğretim Programlarında yer alan yeterlikleri kazandırmaya yönelik olarak

öğrencilere rehberlik etmek amacıyla hazırlanmış bireysel öğrenme

materyalidir.

Millî Eğitim Bakanlığınca ücretsiz olarak verilmiştir.

PARA İLE SATILMAZ.

iii

AÇIKLAMALAR ....................................................................................................... iv GİRİŞ ........................................................................................................................... 1

ÖĞRENME FAALİYETİ–1 ........................................................................................ 2 1. EDTA ÇÖZELTİSİNİN HAZIRLANMASI VE AYARLANMASI....................... 2

1.1. Kompleksometrik Titrasyonlar ......................................................................... 2 1.1.1. Komplekslerin Tanımı ................................................................................ 3 1.1.2. Kompleks Oluşumu .................................................................................... 6

1.1.3. Kompleks Dengeleri ................................................................................... 6 1.2. Kompleksleştirme Titrasyonlarında Kullanılan İndikatörler ............................ 8

1.2.1. Çökelti Meydana Getiren İndikatörler ....................................................... 8 1.2.2. Asit – Baz İndikatörleri .............................................................................. 8

1.2.3. Metal – İyon İndikatörleri .......................................................................... 9 1.3. EDTA Çözeltisinin Hazırlanması .................................................................... 10 1.4. Tampon Çözeltinin Hazırlanması .................................................................... 12

1.5. EDTA Çözeltisinin Ayarlanması .................................................................... 13 UYGULAMA FAALİYETİ ................................................................................... 15

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ......................................................................... 20 ÖĞRENME FAALİYETİ–2 ...................................................................................... 23

2. Ayarlı EDTA çözeltisiyle yapılan tayinler ............................................................. 23 2.1. Ayarlı EDTA Çözeltisi ile Magnezyum Tayini .............................................. 23 2.2. Ayarlı EDTA Çözeltisi ile Kalsiyum Tayini ................................................... 24

2.2.1. Yer Değiştirme Titrasyonu ....................................................................... 24 2.3. Ayarlı EDTA Çözeltisi ile Nikel Tayini ......................................................... 25

2.3.1. Geri Titrasyon .......................................................................................... 25 UYGULAMA FAALİYETİ ................................................................................... 27 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ......................................................................... 35

ÖĞRENME FAALİYETİ–3 ...................................................................................... 37 3. AYARLI EDTA ÇÖZELTİSİ İLE KARIŞIM TAYİNİ ........................................ 37

3.1. Kalsiyum ve Magnezyum Karışım Tayini ...................................................... 37 UYGULAMA FAALİYETİ ................................................................................... 39

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ......................................................................... 42 MODÜL DEĞERLENDİRME .................................................................................. 43 CEVAP ANAHTARLARI ......................................................................................... 45 KAYNAKÇA ............................................................................................................. 47

İÇİNDEKİLER

iv

AÇIKLAMALAR KOD 524KI0055

ALAN Kimya Teknolojisi

DAL Kimya

MODÜLÜN ADI Kompleksleşme Titrasyonları

MODÜLÜN TANIMI

Komplekslerin tanımları, çeşitleri ve isimlendirilmelerinin

verildiği; kompleksleşme titrasyonlarından EDTA çözeltisi ile

analizleri yapabilme becerilerinin kazandırıldığı öğrenme

materyalidir.

SÜRE 40 / 32

ÖN KOŞUL

YETERLİK Kompleksleşme titrasyonlarını incelemek

MODÜLÜN AMACI

Genel Amaç

Gerekli ortam sağlandığında kuralına uygun olarak

EDTA ile analiz yapabileceksiniz.

Amaçlar

1. EDTA çözeltisini hazırlayabilecek ve ayarlayabileceksiniz.

2. Ayarlı EDTA çözeltisiyle tayinler yapabileceksiniz. 3. Ayarlı EDTA çözeltisiyle karışım tayini yapabileceksiniz.

EĞİTİM ÖĞRETİM

ORTAMLARI VE

DONANIMLARI

Ortam: Sınıf, laboratuvar, işletme, kütüphane, ev, bilgi

teknolojileri ortamı (internet) vb. öğrencinin kendi kendine

veya grupla çalışabileceği tüm ortamlar Donanım: Büyük ekran televizyon, sınıf veya bölüm

kitaplığı, VCD veya DVD çalar, projeksiyon, bilgisayar ve

donanımları, büret, erlenmayer, beherglas, balon joje, mesnet

ve bağlantıları, dereceli silindir, elektronik terazi vb. öğretim

materyalleri

ÖLÇME VE

DEĞERLENDİRME

Modül içinde yer alan her öğrenme faaliyetinden sonra verilen

ölçme araçları ile kendinizi değerlendireceksiniz.

Öğretmen modül sonunda ölçme aracı (çoktan seçmeli test,

doğru-yanlış testi, boşluk doldurma, eşleştirme vb.)

kullanarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve

becerileri ölçerek sizi değerlendirecektir..

AÇIKLAMALAR

1

GİRİŞ

Sevgili Öğrenci,

Kimya teknolojisi alanının analizlerinde önemli bir yer tutan kompleksleşme

titrasyonlarını öğreneceksiniz.

Mesleğinizi en iyi şekilde öğrenebilmeniz ve uygulayabilmeniz için mesleki alandaki

teknolojik gelişmeleri takip etmelisiniz.

Bu modülde, kompleksler ve kompleks bileşikler hakkında sizin ihtiyacınızı

karşılayacak düzeyde bilgi öğreneceksiniz.

Ayrıca günümüzde önemi gittikçe artan ve daha çok uygulama alanı bulan

kompleksleşme titrasyonlarını öğrenerek ve uygulayarak iş hayatınızda kendinize ayrıcalık

kazandırmış olacaksınız.

Bu modülü tamamladığınızda kompleksleşme titrasyonlarını yapabilecek ve analiz

sonuçlarını hesaplayabilecek bilgi ve beceriye sahip olacaksınız.

GİRİŞ

2

ÖĞRENME FAALİYETİ–1

Gerekli ortam sağlandığında, kurallarına uygun olarak ayarlı EDTA çözeltisi ile

magnezyum tayini yapabilecek bilgi ve beceriye sahip olabileceksiniz.

Kompleks bileşikler hakkında bilgi toplayınız. Koordinasyon sayısı ve ligant hakkında araştırma yapınız. Organik kompleks yapıcı maddeler hakkında bilgi toplayınız. Kompleks oluşumu ve kompleks dengeleri hakkında araştırma yapınız. Kompleksometride kullanılan indikatörler hakkında bilgi toplayınız.

1. EDTA ÇÖZELTİSİNİN HAZIRLANMASI

VE AYARLANMASI

1.1. Kompleksometrik Titrasyonlar

Çözelti tepkimelerinde bir kompleks iyon veya bir kompleks bileşik oluşuyor ise

kompleksleşme tepkimesinden bahsedilebilir. Bir çözeltide kompleks oluşumu analitik

kimya işlemlerinde oldukça önemlidir. Kompleks oluşturmakla olması muhtemel bazı

tepkimeler engellenebilir. Kompleks oluşumu analizin ya da istenilen tepkimenin sağlıklı

yürümesine yardımcı olur. Örneğin, MnO4 –

ile Cl –

lü ortamda demir (Fe) tayininde ortama

ilave edilen Zimmermann çözeltisi içerisinde bulunan H3PO4, Fe+3

iyonlarını [ Fe(PO4)2 ] -3

kompleksi şeklinde bağlayarak Fe+3

ün Cl- ile sarı renkli [FeCl4]

- kompleksini vermesini

engeller ve titrasyon sonucu iyi gözlenir.

Fe+3

+ 2 PO4 -3 ⇌ [ Fe(PO4)2 ]

-3 renksiz kompleks (demir III difosfat kompleksi)

Fe+3

+ 4 Cl -1 ⇌ [ FeCl4 ]

-1 sarı renkli kompleks (demir III tetraklorür kompleksi)

Tepkime sonucunda oluşan kompleks bir cinsli ve dayanıklı bir kompleks olmalıdır.

Çözeltisinde iyonlarına ayrışmamalıdır.


AMAÇ

ARAŞTIRMA

3

Kompleks oluşumunun yukarıdaki uygulaması dışında nitel analizde katyon ve

anyonların tanınma tepkimelerinde, katyonlarla oluşturduğu güç çözünen komplekslerle

gravimetrik analizlerde kullanılabilir.

Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte bulunan yeni organik kompleks yapıcı

maddelerin artması komplekslerin ve kompleksleşme tepkimelerinin önemini gün geçtikçe

artırmaktadır.

1.1.1. Komplekslerin Tanımı

Kompleksin ne olduğunu ve yapılarını anlayabilme için kompleks tanımını yapmadan

önce iyon tanımını hatırlayalım.

İyon: Pozitif (+) ya da negatif (-) yüklü atom ya da atom gruplarına iyon denir.

Atom iyon: Tek bir cins atomdan oluşan iyonlara atom iyon denir. Na

+, O

=, Cl

–, Br

-1,

N-3

, Fe

3+, Sn

2+, K

+, S

=, Mn

+2, Ca

+2 gibi.

Grup iyon: Birden çok atomdan oluşmuş iyonlara grup iyon denir. CO3

=, SO4

=, NO3

–,

MnO4 –, OH

–, C2O4

=, PO4

-3 gibi.

Kısaca, grup iyonlara kompleks denir. Ancak bu tanımla komplekslerin davranışlarını

ve yapılarını açıklamakta güçlük çekeriz. Bu nedenle kompleksi;

“Bir metal katyonunun nötral bir molekül (su, amonyak gibi) veya bir anyonla

birleşerek oluşturduğu yeni iyona kompleks iyon denir.” şeklinde tanımlayabiliriz. [

Fe(CN)6 ]3-

, [Cr(H2O)6 ] 3+

gibi.

Bu şekildeki bir kompleks iyon; merkezî atom, ligant, koordinasyon sayısı ve

kompleksin değerliği gibi bileşenlerden oluşur.

Merkezî atom Kompleksin degerligi

Fe(CN) 6-3

Ligant Koordinasyon sayisi

Merkezî atom

Kompleksteki metal katyonuna merkezî atom denir. Merkezî atomlar periyodik

cetvelin bütün metalleri olabileceği gibi ağırlıklı olarak geçiş metalleridir. Çünkü geçiş

metallerinde boş yörüngeler vardır ve bu boş yörüngeler diğer atom veya moleküllerin sahip

oldukları serbest elektron çiftlerini çeker ve uygun şartlarda bağ oluşur. Bağ oluşabilmesi

için geçiş metali üzerindeki yörüngecin düşük enerjili, simetrisi uygun ve ulaşılabilir olması

gerekir.

4

1.1.1.1. Ligant ve Koordinasyon Sayısı

Merkezî atoma serbest elektron çiftleriyle bağlanan anyon veya nötr moleküllere

ligant denir. CN -, Cl

-, OH

-, SCN

-, S2O3

=, PO4

-3 gibi anyonlar ile H2O, NH3 gibi nötr

moleküller liganta örnek olarak verilebilir.

Merkezî atoma bağlı olan ligant sayısına koordinasyon sayısı denir. Koordinasyon

sayısı elementlerin özelliklerine bağlıdır. Genel olarak metalin değerliği ne kadar büyükse

koordinasyon sayısı da o kadar yüksektir. Örneğin, iki değerlikli platin (Pt+2

) için 4 olan

koordinasyon sayısı, 4 değerlikli platin (Pt+4

) için 6’dır. Koordinasyon sayısı genellikle 2, 4,

6 gibi çift sayılardır.

Merkezî atomun koordinasyon gücü daha önce kendisine bağlanmış olan atom veya

gruplar tarafından büyük ölçüde değiştirilebilir. Örneğin, kalay IV klorürdeki (SnCl4)

klorlardan biri alkil (R) grubu ile yer değiştirirse iki molekül aldehit veya keton bağlama

gücü fazla miktarda azalır. Şayet birden fazla klorür değiştirilirse madde parçalanır.

Metal Koordinasyon sayısı Metal Koordinasyon sayısı

Lityum (Li ) 4 Demir (Fe +3

) 6

Bor (B) 4 Kobalt (Co +2

) 4, 5, 6

Sodyum (Na) 4 Kobalt (Co +3

) 6

Magnezyum (Mg) 6 Nikel (Ni +2

) 4, 5, 6

Silisyum (Si +4

) 6 Nikel (Ni +3

) 6

Kalsiyum (Ca) 6 Bakır (Cu +1

) 2

Krom (Cr +3

) 6 Bakır (Cu +2

) 4

Mangan (Mn +2

) 6 Çinko (Zn +2

) 4

Mangan (Mn +4

) 6 Gümüş (Ag +1

) 2, 4

Demir (Fe +2

) 6 Kurşun (Pb +4

) 6

Tablo 3.1: Bazı metallerin en çok rastlanan koordinasyon sayıları

1.1.1.2. Komplekslerin Değerliklerinin Bulunması

Bir kompleksin değerliği, kompleksi oluşturan elementlerin yüklerinin cebirsel

toplamıdır.

[Co (NO2)6 ]

3 – = Co

3+, NO2

– ( -1)’den yükler toplamı +3 + 6 ( - 1 ) = - 3 olur.

[ Fe(CN)6 ]3-

= Fe 3+

, CN –

( -1 )’den yükler toplamı +3 + 6 ( - 1 ) = - 3 olur.

[ Cu (NH3)4 ] 2+

= Cu 2+

, NH3 = 0’dan yükler toplamı +2 + 6.0 = +2 olur.

[Cr (H2O)6 ] 3+

= Cr 3+

, H2O = 0’dan yükler toplamı +3 + 6.0 = +3 olur.

5

Kompleksler sahip oldukları değerliğe göre; pozitif (+) yüklü ise katyonik, negatif ( - )

yüklü ise anyonik veya yüksüz ise nötral kompleksler olarak da anılır.

Örneğin, [ Cu (NH3)4 ]

+2 bakır II tetraamin kompleksi katyonik,

[ Ag (CN)2 ] -1

gümüş disiyanür kompleksi anyonik,

[ Pt (NH3)2Cl4] platin IV diamin tetraklorür kompleksi nötral

komplekslerdir.

1.1.1.3. Komplekslerin İsimlendirilmesi

Bir kompleks isimlendirilirken aşağıdaki sıralama takip edilir.

Metalin adı + Farklı değerlikleri varsa değerliği + Ligant sayısının Latince adı +

Anyonun adı + Kompleksi

[ HgBr4 ]

2 – = Cıva II tetrabromür kompleksi,

[ Cu (NH3)4] 2+

= Bakır II tetraamin kompleksi,

[Co (NO2)6 ]3 –

= Kobalt III hekzanitrit kompleksi,

[Cr (H2O)6 ] 3+

= Krom III hekzahidrat kompleksi şeklinde isimlendirilir.

Komplekslerde nötral moleküllerden H2O hidrat, NH3 ise amin olarak adlandırılır.

1.1.1.4. Organik Kompleks Yapıcı Maddeler

Kompleksometrik titrasyonlarda en çok kullanılan organik kompleks yapıcı madde,

etilen diamin tetra asetik asittir. Kısaca EDTA ile gösterilir. Bundan başka ikinci derecede

kullanılan maddeler arasında nitrilotriasetik asit (NTA), trietilentetraamin (TRİEN)

sayılabilir.

NHCH2CH2NH2

CH2

CH2

NHCH2CH2NH2

N

CH2COOHHOOCH2C

CH2COOH

TRİEN’in molekül formülü NTA’nın molekül formülü

N CH2CH2 NCH2 - COOH

CH2 - COOH

HOOC - H2C

HOOC - H2C

EDTA’nın molekül formülü

6

1.1.2. Kompleks Oluşumu

Kompleks oluşumu Lewis tarafından 1923 yılında kurulan asit ve bazların elektron

teorisinden açıklanabilir. Lewis’e göre bir nötrleşme tepkimesi esnasında daima bir asit, bir

baz ile koordine kovalent bağ oluşturarak birleşir. Aşağıdaki örneklerde kompleks oluşumu

bu türdendir.

Asit Baz Kompleks

Cu+2

+ 4 NH3 ⇌ [ Cu (NH3)4 ] +2

Ag +1

+ 2 CN -1

⇌ [ Ag (CN)2 ] -1

SnCl4 + 2 Cl -1

⇌ [ SnCl6 ] +2

Cr+3

+ 6 H2O ⇌ [ Cr (H2O)6 ] +3

Nötr moleküller ile iyonlardan kompleks oluşumuna sebep, metal iyonlarının tam

dolmamış elektron seviyelerini doldurarak soy gaz elektron düzenine ulaşma isteğinden ileri

gelir. Bunun için gerekli olan elektronlar ligant tarafından sağlanır. Örneğin, [Co (NH3)6 ] +3

kompleksinde, +3 değerlikli kobalt (Co+3

) her iki dış yörüngesinde 14 elektrona sahiptir.

(27Co+3

= 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 4s

1 3d

5). 6 adet amonyak (NH3) molekülünden 12 elektron

almak suretiyle 3. ana yörüngesinde 18 elektron, 4. ana yörüngesinde de 8 elektrona sahip

olur ve bir soy gaz olan kriptonun elektron düzenine ulaşır.

27Co

+3 = 1s

2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 3d

10 4s

2 4p

6 = 36Kr

Aşağıda bu tür oluşan bazı kompleks bileşikler örnek olarak verilmiştir.

Metal iyon Elektronik yapı Kompleks Elektronik yapı

Co+3

2, 8, 14 [ Co (NH3)6 ] +3

2,8,18,8 = Kr

Zn+2

2, 8, 18 [ Zn (NH3)4 ] +2

2,8,18,8 = Kr

Hg+2

2, 8, 18, 32, 18 [ Hg (SCN)4 ] +2

2,8,18,32,18,8 = Rn

1.1.3. Kompleks Dengeleri

Kompleksler sulu çözeltilerindeki davranışlarına göre ideal kompleksler ve zayıf

kompleksler olmak üzere ikiye ayrılır.

7

İdeal kompleksler

Grup iyonlara ideal kompleksler denir. İdeal kompleksler sulu çözeltilerinde kendisini

oluşturan iyonlara ayrılmaz. Sulu çözeltilerinde bir bütün olarak davranır. Örneğin,

SO4=(Sülfat) ideal kompleksi S6+

ve 4 adet O=

iyonundan meydana gelmiştir. Ancak

çözeltide hiçbir zaman S6+

ve O=

iyonları şeklinde bulunmaz. Hangi kaynaktan gelmiş olursa

olsun hemen birleşerek SO4= iyonunu oluşturur. Bu artık S

6+ iyonunun tepkimeleri olarak

değil SO4=

iyonunun tepkimeleri olarak bilinir.

Zayıf kompleksler ve dengeleri

Sulu çözeltilerinde belirli bir dengeye kadar iyonlarına ayrışan komplekslere zayıf

kompleksler denir. Sulu çözeltilerinde zayıf elektrolitlerin gösterdikleri davranışları

gösterirler. Zayıf elektrolitlerde olduğu gibi denge sabitleri yazılabilir. Belirli bir, denge

sabiti değerleri vardır. Bu sabite, kompleksin dayanıklılık sabiti (Ki) denir. Sabitin değeri ne

kadar küçükse kompleks, o derece dayanıklı bir kompleks demektir.

Örneğin, cıva II tetrabromür ( [HgBr4]2 –

) kompleksi,

[ HgBr4 ]2 –

(suda) ⇌ Hg2+

(suda) + 4 Br

– (suda)

dengesi gereğince iyonlarına ayrışır. Oluşan denge için,

[Hg

2+][Br

– ]

4

Ki = ------------------- = 2,3.10 – 22

eşitliği yazılabilir.

[HgBr4]2 –

Yazılabilen bu toplu denge denklemi yerine her bir kademe için ayrı bir denge yazmak

mümkündür. Yazılan denge eşitliklerinin çarpımı toplu denge denklemini verir. Aynı şekilde

her denge eşitliğine ait denge sabiti vardır ve bunların çarpımı da toplu dengenin Ki değerini

verir. Burada dikkat edilmesi gereken bir konu denge sabitinin numarası iyonlarına ayrışan

kompleksin ligant sayısı ile aynıdır.

[ HgBr4 ]2 –

⇌ [HgBr3 ]1 –

+ Br –

dengesi için K4 = [ HgBr3 ]1 –

[ Br – ] / [ HgBr4 ]

2 –

[ HgBr3 ]1 –⇌ [ HgBr2 ]

+ Br

– dengesi için K3 = [ HgBr2 ] [ Br

– ] / [ HgBr3 ]

1

–

[ HgBr2 ] ⇌ [ HgBr ]1+ + Br – dengesi için K2 = [ HgBr ]

1+[ Br

– ] / [ HgBr2 ]

[ HgBr ]1+

⇌ Hg2+ + Br – dengesi için K1 = [Hg2 +

] [ Br – ] / [ HgBr ]

1+

eşitlikleri yazılabilir.

K1, K2, K3, K4 eşitliklerinin çarpımları alınırsa Ki eşitliği elde edilir.

8

1.2. Kompleksleştirme Titrasyonlarında Kullanılan İndikatörler

Volumetrik analizin diğer türlerinde olduğu gibi kompleksleştirme titrasyonlarında da

farklı yöntemlerle ve farklı özelliklerde indikatörler kullanarak titrasyon sonunu belirlemek

mümkündür.

1.2.1. Çökelti Meydana Getiren İndikatörler

Bazı kompleksleşme tepkimelerinde tepkime sonucu oluşan bir çökelekle belirlenir.

Örneğin, gümüş (Ag

+1) ile siyanür (CN

-1) arasında geçen kompleksleşme

tepkimelerinde titrasyon sonucu, bir çökelme olması ile anlaşılır. Bunun için siyanür

çözeltisine ayarlı Ag+1

çözeltisi ilave edildiğinde

Ag+1

(suda) + 2 CN-1

(suda) ⇌ [ Ag(CN)2 ]

-1(suda)

tepkimesi gereğince gümüş disiyanür kompleksi meydana gelir. Eşdeğerlik noktasının

hemen ötesinde ilave edilen Ag+1

çözeltisinin fazlası suda güç çözünen Ag[Ag(CN)2]

çökeleğinin oluşmasına neden olur ve çözeltiyi bulandırır.

Ag+1

(suda) + [ Ag(CN)2 ] -1

(suda) ⇌ Ag[Ag(CN)2] ↓

Titrasyon, gümüş tayin etmek amacı ile kullanılacaksa gümüş çözeltisi üzerine miktarı

belirli, fazlaca siyanür çözeltisi ilave edilir. Siyanürün fazlası, ayarlı bir gümüş nitrat

çözeltisi ile titre edilir.

1.2.2. Asit – Baz İndikatörleri

EDTA’nın potasyum tuzu olan K4Y ile metal katyonlarının titrasyonunda eşdeğerlik

noktasında bir pH değişimi meydana gelir. Bu pH aralığında renk değiştiren asit – baz

indikatörleri bu amaçla kullanılabilir.

Tablo 3.2’de bazı metal katyonlarının dönüm noktası pH aralıkları verilmiştir.

Metal katyonu pH aralığı

Ca+2

8,5 – 10

Cd+2

7,0 – 10

Co+2

6,5 – 10

Cu+2

5,5 – 10

Fe+2

7,5 – 10

Fe+3

4,5 – 10

Hg+2

5,0 – 10

Mg+2

9,0 – 10

Ni+2

6,0 – 10

Pb+2

6,0 – 10

Zn+2

6,5 - 10

Tablo 3.2: Bazı metal katyonlarının K4Y ile titrasyonunda dönüm noktası pH aralıkları

9

1.2.3. Metal – İyon İndikatörleri

Kompleksleştirme tepkimelerinde en çok kullanılan indikatörlerdir. Bu tür indikatörler

genellikle katyonlarla kompleks veren organik boyalardır. Katyonlarla verdikleri

komplekslerin renkleri ile kendi orijinal renkleri farklı olduğundan titrasyon sonunda

eşdeğerlik noktasını kolaylıkla belirleyebilirler.

Böyle bir indikatör HInd ile gösterilirse;

HInd + M n+

(suda) ⇌ MInd (n – 1 )+

(suda) + H +

(suda)

Mavi Kırmızı

dengesi gereğince iyonlarına ayrışır. Ind- anyonu hemen ortamdaki metalle kompleks

yapacağından çözelti şarap kırmızısı rengini alır.

İndikatörlerin katyonlarla verdikleri komplekslerin oluşum sabitleri, EDTA’nın aynı

katyonlarla verdiği komplekslerin oluşum sabitlerinden genellikle daha küçüktür (en az 10

kat). Bundan dolayı ilave edilen EDTA’nın her damlası indikatör – katyon [ MInd (n – 1 )+

]

kompleksini bozar ve yerine katyon – EDTA kompleksi oluşur. İndikatör tekrar eski hâlinin

rengini alır.

Yukarıdaki örneğe göre, dönüm noktasında ortamın rengi kırmızıdan maviye döner.

Çünkü eşdeğerlik noktasında ortamda hiç katyon - indikatör [ MInd (n – 1 )+

] kompleksi

kalmayacağından kırmızı renk kaybolacak, yerine oluşmuş olan indikatörün serbest şeklinin

(HInd) rengi gözlenecektir.

Renklerin görülmesinde ortamın pH’ının (tampon çözelti) ve ortamdaki diğer

maddelerin etkileri büyüktür. Bu nedenle bunların iyi ayarlanması gerekir.

EDTA titrasyonlarında kullanılan başlıca indikatörler; erio chrome black T (solo-

chrome black T, erio T), pyrocatechol violet, murexide, variamine blue B, xylenol orange,

fast sulphon black F gibi boyar maddelerdir.

Erio chrome black T (solo-chrome black T, erio T), çeşitli pH’larda çeşitli metal

iyonlarının titrasyonlarında kullanılır. Bunların başlıcaları; Mg, Mn, Co, Ni, Cd, Cu, Pb, Hg,

Al, Fe, Ti, Pt’dir. Fe, Al, Ni, Co, Cu gibi metallerin katyonları indikatörlerle çok dayanıklı

kompleksler verdiklerinden direkt olarak EDTA ile titre edilemezler. Ancak endirekt yolla

titre edilebilirler. Bu sebeple başka katyonlar analiz edilirken yanlarında Fe, Al, Ni, Co, Cu

katyonlarından biri bulunmamalıdır.

Erio chrome black T indikatörünün hazırlanması

20 gram sodyum klorür (NaCl) tartılıp havanda dövülerek iyice ezilir. 0,1 gram erio

chrome black T (erio T) indikatörü tartılarak sodyum klorür üzerine eklenir ve toz hâline

gelinceye kadar öğütülür.

10

Resim 3.1: Erio chrome black T indikatörünün tartımı

Çözelti şeklinde hazırlanmak istenirse 0,5 g erio chrome Black T, 100 ml % 67’lik etil

alkolde çözülür.

Variamine blue B indikatör çözeltisinin hazırlanması

Resim 3.2: Variamine blue B indikatör

1 g variamine blue B bir miktar saf su içerisinde çözüldükten sonra son hacmi 100

ml’ye tamamlanır.

1.3. EDTA Çözeltisinin Hazırlanması

Kompleksleşme titrasyonlarında ayarlı çözelti olarak çoğunlukla EDTA (etilen diamin

tetra asetik asit) kullanılır.

EDTA’yı biraz daha tanımak için molekül yapısına bir bakalım.

N CH2CH2 NCH2 - COOH

CH2 - COOH

HOOC - H2C

HOOC - H2C

EDTA’nın molekül formülü

EDTA, üzerinde bulunan serbest elektron çiftleriyle koordinasyon sayısı 6 olan

iyonları bile bağlayabilecek durumda olduğundan çok iyi ve sağlam bir kompleks yapıcıdır.

Formülünün büyük oluşundan dolayı H4Y şeklinde kısaltılır. EDTA asit şeklinde suda az

çözündüğünden sodyum tuzları hâline dönüştürülür ve ticarette Versen, Şelaton III,

11

Komplekson III, Trilon B, Sekestren, Titripleks III gibi isimler altında satılır. EDTA’nın

sodyum tuzu Na2H2Y.2H2O şeklinde gösterilir (MAEDTA = 372,24 g) ve primer standart

olarak bulunur. Yalnız kullanılmadan önce etüvde 80 oC’de 2 saat süre ile kurutulması

gerekir.

EDTA, yapısında 4 adet hidrojen bulundurduğundan 4 değerli bir asittir. Sulu

çözeltide iyonlaştığı zaman aşağıdaki dengeler meydana gelir:

EDTA’nın asitlik sabitleri

[H3Y- ] [ H

+]

H4Y ⇌ H3Y - + H

+ Ka1 = ---------------------- = 6,6. 10

-3

[ H4Y ]

[H2Y-2

] [ H+]

H3Y- ⇌ H2Y

-2 + H

+ Ka2 = ---------------------- = 1,8. 10

-3

[ H3Y- ]

[HY- 3

] [ H+]

H2Y-2

⇌ HY -3 + H + Ka3 = ---------------------- = 6,3. 10-7

[ H2Y -2

]

[Y-4

] [ H+]

HY-3

⇌ Y -4 + H + Ka4 = --------------- = 5,2. 10-11

[ HY -3

]

Ancak EDTA sulu çözeltilerinde en fazla 2 protonunu verebilir. Çünkü 3’üncü ve

4’üncü asitlikleri sabitlerinden de anlaşılacağı üzere oldukça zayıftır. Bundan dolayı sulu

çözeltilerinde H2Y 2 –

iyonları şeklinde bulunur. Suda H2Y 2 –

iyonları şeklinde bulunmasına

rağmen verdiği kompleksler daima Y 4 –

şeklindedir.

Hangi katyonla olursa olsun EDTA 1:1 komplekslerini verir. Başka bir ifadeyle bir

mol EDTA bir mol metal katyonu ile kompleks verir. Bu nedenle EDTA’nın kompleksleşme

titrasyonlarında tesir değerliği 1 olarak alınır. Meydana gelen komplekslerin tamamı suda

çözünür ve genellikle iyondur.

M 2+

+ H2Y 2 –

⇌ [MY]2 – + 2 H +

M 3+

+ H2Y 2 –

⇌ [MY] – + 2 H +

M 4+

+ H2Y 2 –

⇌ [MY] + 2 H +

M n+

+ H2Y 2 –

⇌ [MY] +(n –4) + 2 H +

12

Çözeltide bulunan EDTA tanecikleri büyük ölçüde ortamın pH’ına bağlıdır. pH = 1

civarında büyük ölçüde H4Y, pH = 2,5 civarında büyük ölçüde H3Y –, pH = 4,5 civarında

büyük ölçüde H2Y 2 –

, p H = 8 civarında büyük ölçüde HY 3 –

ve pH= 10’dan sonra büyük

ölçüde Y 4 –

iyonları şeklinde bulunur.

Tablo 1.1: EDTA taneciklerinin pH’a bağımlılıkları

Bu nedenle titrasyon esnasında ortamın pH’ı önemlidir. Ortam için gerekli olan pH,

çözeltiye ilave edilen NH3/NH4+ tampon çözeltisinin farklı miktarlarda ilave edilmesi ile

sağlanır.

EDTA ve tuzları saf oldukları için primer standart olarak kullanılabilir. EDTA, H4Y

ile, disodyum tuzu ise Na2H2Y.2H2O ile gösterilir. Disodyum tuzunun sudaki çözünürlüğü

EDTA’dan daha fazla olduğundan genellikle çözelti hazırlanırken disodyum tuzu kullanılır.

0,01 molar 1 litre EDTA çözeltisi hazırlamak için 5 g kadar Na2H2Y.2H2O 2 saat kadar

sıcaklığı 80 ºC olan etüvde bekletilir. Desikatöre alınarak soğutulur. 3,7224 g (MAEDTA =

372,24 g) disodyum tuzu dikkatlice tartılarak alınır. 1 litre balon jojeye saf su yardımı ile

aktarılır. Son hacim saf su ile 1 litreye tamamlanır.

1.4. Tampon Çözeltinin Hazırlanması

NH3 / NH4+

tampon çözeltisinin hazırlanması:

67 g amonyum klorür (NH4 Cl) 560 ml derişik amonyakta (NH3) çözülerek saf su ile

balon jojede 1 litreye tamamlanır.

13

Resim 1.1: NH3 / NH4

+ tampon çözeltisinin hazırlanması için gereken maddeler

1.5. EDTA Çözeltisinin Ayarlanması

Volümetrik analizlerde kullanılacak çözeltiler hazırlandıktan sonra genellikle

ayarlama işlemi yapılır. Çünkü çözeltinin derişimi hemen hemen hiçbir zaman tam olarak

istenilen derişimde değildir. Böyle olması için birçok sebep vardır. Maddenin tam kuru

olmaması, terazide tartımın tam yapılamaması, balonun jojede istenilen hacmi tam

yakalayamaması, ortam sıcaklığı gibi nedenler buna örnek verilebilir. Bu nedenle ayarlı

çözelti olarak kullanmak amacıyla hazırlanan çözeltiler, bir süre dinlendirildikten sonra

derişimini tam olarak öğrenmek için ayarlanır.

Ayarlama primer ya da sekonder standart maddelere karşı yapılır. Çok saf katı

maddeler primer standart, ayarlı çözeltiler ise sekonder standart olarak adlandırılır.

0,01 molar EDTA çözeltisini ayarlamak için kullanılan primer standart maddeler

MgSO4.7H2O, ZnSO4, CaCO3tür. Bunlar içerisinden genellikle MgSO4.7H2O kullanılır.

Etüvde 105–110 oC’de 1 – 2 saat kurutulmuş MgSO4.7H2O tuzundan 0,1 g civarında

dikkatlice tartılarak erlenmayere alınır. Saf su ile yaklaşık 100 ml’lik çözelti hâline getirilir.

10 mlNH3 / NH4+ tampon çözeltisi ve 5 – 6 damla eriochrom black T indikatörü ilave edilir.

Yaklaşık derişimi 0,01 molar olan EDTA çözeltisi ile şarap kırmızısı renginden mavi renge

kadar titre edilir. Titrasyon için sarf edilen EDTA hacmi okunur. Kaydedilir. Faktör

hesaplaması yapılır.

EDTA çözeltisi ile MgSO4.7H2O maddesi arasında

4 2EDTA MgSO .7H O Eşdeğer Gram Sayısı Eşdeğer Gram Sayısı = eşitliği vardır.

Not: Normal çözeltilerde birbirleri ile tam olarak tepkimeye giren maddelerin eş değer g sayıları daima birbirine eşittir. Buna göre:

AyarlıÇözelti NumuneEGS EGS olur. Her iki maddenin eş değer g sayıları bilinen şekilleri ile

yazılır ve düzenlenirse;

AyarlıÇözelti AyarlıÇözelti Numune

Numune

m(N.V) m (N.V) . EDA

EDA

olur.

14

Hacim ml.yeçevrilir,volümetrik faktörde eklenir,harf değişiklikleri yapılırsa

F.S.N.ET

1000 eşitliği elde edilir. Buradan

T.1000F

S.N.E olur.

Formülde ; T = Aranan madde miktarı

F = Volümetrik Faktör

S = Titrasyon için harcanan ayarlı çözelti sarfiyatı ( ml ).

N = Ayarlı çözeltinin yaklaşık normalitesi ( EDTA için 0,01 Molar)

E = Örneğin eşdeğer ağırlığıdır.

Örnek: Yaklaşık molaritesi 0,01 m olan EDTA çözeltisinin ayarlanmasında primer standart madde olarak kullanılan MgSO4.7H2O’dan 0,093 g tartım alınıyor. Gerekli

işlemlerden sonra titrasyonu için 36,7 ml 0,01 molar EDTA çözeltisi sarf ediliyor. EDTA

çözeltisinin tam molaritesi nedir? (Mg: 24, S: 32, O: 16, H: 1)

4

4

4

EDTA MgSO

MgSO

MgSO

N.F.V mEGS EGS

1000 EDA

m.1000 0,0928.1000F F F 1,0278

N.V.EDA 0,01.36,7.246

Tam molarite = Faktör. Yaklaşık M T.M = 1,028 . 0,01 = 0,01028 molar

(Tesir değerliği 1 olduğundan dolayı Molarite = Normalite’dir.)

II. Yol:

T.1000 0,0928.1000

F den F F 1,0278 olurS.N.E 0,01.36,7.246

Örnek: Yaklaşık derişimi 0,01 molar olan EDTA çözeltisini ayarlamak için 0,0265 g

saf çinko parçaları tartımı alınıyor. Çözelti hâline getirilip gerekli işlemler yapıldıktan sonra

titrasyonu için 38,6 ml 0,01 molar EDTA çözeltisi sarf edildiğine göre EDTA çözeltisinin

faktörü nedir? (Zn: 65)

T.1000 0,0265 .1000F den F F 1,056 olur.

S.N.E 38,6 . 0,01. 65

15

UYGULAMA FAALİYETİ

0,01 molar 1 litre EDTA çözeltisinin hazırlanmasına ilişkin aşağıdaki uygulamayı

yapınız.

Kullanılan araç gereçler: EDTA’nın disodyum tuzu, terazi, etüv, desikatör, beher,

balon joje, piset

İşlem Basamakları Öneriler

0,01 M EDTA çözeltisi hazırlamak

2 saat süreyle 80 oC’de etüvde kurutulup soğutulmuş EDTA’dan 3,7224 gram

tartınız.

Çalışma ortamınızı hazırlayınız. Laboratuvar önlüğünüzü giyiniz. Laboratuvar güvenlik kurallarına uygun

çalışınız.

Tartımı kuralına uygun yapınız. Gerekirse öğretmeninizden yardım

isteyiniz.

Tartım yaparken döküp saçmayınız.

Bir miktar saf suda çözünüz.

Çözerken dışarıya madde taşırmayınız. Karıştırmayı çok hızlı yapmayınız.

1 litrelik balon jojeye aktarınız ve 1 litreye saf su ile tamamlayınız.

Balon jojenin ölçü çizgisini geçirmeyiniz.

Kullanmadan önce çalkalayınız.


16

Renkli cam şişede saklayınız. Şişeyi etiketlemeyi unutmayınız.

Kullandığınız malzemelerinizi temizleyiniz.

Malzemelerin kırılabilir olduğunu unutmayınız.

Saf su ile durulayınız.

0,01 M EDTA çözeltisi ayarlamak

Primer standart olarak kullanılacak olan MgSO4.7H2O’dan 10 g kadar alınız ve

105-110 oC etüvde 1-2 saat kurutunuz.

Çalışma ortamınızı hazırlayınız. Laboratuvar önlüğünüzü giyininiz. Laboratuvar güvenlik kurallarına uygun

çalışınız.

Etüvü önceden açarak ısınmasını sağlayınız.

Primer standart olarak kullanılan MgSO4.7H2O’dan 0,1 gram civarında

tartım alınız.

Tartımı kuralına uygun yapınız. Tartımı 1/10.000 hassasiyetin de

yaparak not ediniz.

17

Yaklaşık 100 ml’lik çözelti hâline getiriniz.

Çözerken dışarıya madde taşırmayınız. Karıştırmayı çok hızlı yapmayınız.

Üzerine 10 ml tampon çözelti ekleyiniz.

Tampon çözeltinin aşırısını ilave etmekten kaçınınız. Çünkü EDTA

tanecikleri sayısı pH’a bağlıdır.

5-6 damla erio chrome black T indikatörü ilave ediniz.

İndikatörden gereğinden fazlasını eklemeyiniz. Çünkü titrasyonu için fazla

EDTA sarf edersiniz.

Bürete ayarlanacak 0,01 M EDTA çözeltisini doldurunuz.

Büreti taşırmadan doldurunuz. Sıfır ayarı yapmadan önce uç kısmını

EDTA ile doldurmayı unutmayınız.

Sıfır ayarını dikkatli yapınız.

Renk kırmızıdan maviye dönünceye kadar EDTA ile titre ediniz.

Titrasyonu yaparken saniyede 3 damla EDTA düşecek şekilde büret musluğunu

ayarlayınız.

Dönüm noktasına yaklaştığınızda daha

18

dikkatli olunuz.

Renk dönüşümü gerçekleştiğinde rengin 30 saniye kalıcı olmasına dikkat ediniz.

Büretten EDTA sarfiyatını okuyunuz.

Titrasyon bitiminde 5 saniye kadar büret içindeki çözeltinin inmesini bekleyiniz.

Sarfiyatı kuralına uygun okuyunuz.

Faktör hesaplamasını yapınız.

Hesaplamayı hatalı yapmayınız.

İşlemi en az iki defa daha tekrar ederek hata oranını en aza indiriniz.

Muhtemel hataları engellemek için deneyi en az iki kez daha yapınız.

Sonuçları karşılaştırınız.

Analiz raporu hazırlayınız. Analiz ile ilgili raporu hazırlayınız.

19

KONTROL LİSTESİ

Bu faaliyet kapsamında aşağıda listelenen davranışlardan kazandığınız beceriler için

Evet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) işareti koyarak kendinizi

değerlendiriniz.

Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır

1. 2 saat süreyle 80 oC’de etüvde kurutulup soğutulmuş

EDTA’dan 3,7224 gram tarttınız mı?

2. 1 litrelik balon jojeye koydunuz mu?

3. Bir miktar saf suda çözdünüz mü?

4. 1 litreye saf su ile tamamladınız mı?

5. Renkli cam şişede sakladınız mı?

6. Primer standart olarak kullanılacak olan MgSO4.7H2O dan 10 gram kadar aldınız mı?

7. 105–110 oC etüvde 1–2 saat kuruttunuz mu?

8. Primer standart olarak kullanılan MgSO4.7H2O’dan 0,1 gram civarında tartım aldınız mı?

9. Yaklaşık 100 ml’lik çözelti hâline getirdiniz mi?

10. Üzerine 10 ml tampon çözelti eklediniz mi?

11. 5–6 damla erio chrome black T indikatörü ilave ettiniz mi?

12. Bürete ayarlanacak 0,01 M EDTA çözeltisi doldurdunuz mu?

13. Renk kırmızıdan maviye dönünceye kadar EDTA ile titre ettiniz mi?

14. Büretten EDTA sarfiyatını okudunuz mu?

15. Faktör hesaplamasını yaptınız mı?

16. İşlemi en az iki defa daha tekrar ettiniz mi?

DEĞERLENDİRME

Değerlendirme sonunda “Hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz.

Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız

“Evet” ise “Ölçme ve Değerlendirme”ye geçiniz.

20

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere doğru kelimeleri yazınız.

1. Pozitif (+) ya da negatif (-) yüklü atom ya da atom gruplarına …………… denir.

2. Tek bir cins atomdan oluşan iyonlara ………… ………… denir.

3. Bir metal katyonunun nötral bir molekül (su, amonyak gibi) veya bir anyonla birleşerek oluşturduğu yeni iyona ……………… …………….. denir.

4. Birden çok atomdan oluşmuş iyonlara ………… ……………. Denir.

5. Kompleksteki metal katyonuna ………… ………. denir.

6. Merkezî atoma serbest elektron çiftleriyle bağlanan anyon veya nötr moleküllere …………… denir.

7. Bir kompleksin …………, kompleksi oluşturan elementlerin yüklerinin cebirsel toplamıdır.

8. [ Cu (NH3)4 ] +2

bakır II tetraamin kompleksi ………..… bir komplekstir.

9. [ Pt (NH3)2Cl4] platin IV diamin tetraklorür kompleksi …………..……. komplekstir.

10. Bir kompleksin dayanıklılık sabitinin değeri ne kadar ……………….. kompleks o derece dayanıklı bir komplekstir.

11. Kısa adı EDTA olan maddenin adı …………… …………..……………tir.

12. EDTA formülünün büyük oluşundan dolayı ………. şeklinde kısaltılır.

13. EDTA asit şeklinde suda az çözündüğünden ……… ……… hâline dönüştürülür.

14. EDTA’nın sodyum tuzu ……………. şeklinde gösterilir.

15. EDTA yapısında ….. adet hidrojen bulundurduğundan …… değerli bir asittir.

16. Hangi katyonla olursa olsun EDTA ……. komplekslerini verir. Başka bir ifade ile bir mol EDTA ………… …………………… ile kompleks verir.

17. EDTA sulu çözeltilerinde ……… iyonları şeklinde bulunur.


21

18. EDTA sulu çözeltilerinde …… iyonları şeklinde bulunmasına rağmen verdiği kompleksler daima …… şeklindedir.

19. Çözelti ayarlamada kullanılan çok saf maddelere…… ………….. madde denir.

20. Çözelti ayarlamada kullanılan ayarlı çözeltilere …… ……………. madde denir.

Aşağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği işaretleyiniz.

21. [ Fe(CN)6 ]3-

komplesinin değerliği aşağıdakilerden hangisidir? A) 3 B) -2 C) 6 D) -3

22. [ Cu (NH3)4 ] 2+

komplesinin değerliği aşağıdakilerden hangisidir? A) -2 B) +2 C) 4 D) - 4

23. [Cr (H2O)6 ] 3+

komplesinin değerliği aşağıdakilerden hangisidir? A) -3 B) +6 C) +3 D) - 6

24. 0,01 molar 500 ml EDTA çözeltisi hazırlamak için kaç g Na2H2Y.2H2O tartılmalıdır?

A) 1,8612 B) 1,9875 C) 3,7224 D) 2,3277

25. Yaklaşık molaritesi 0,01 M olan EDTA çözeltisinin ayarlanmasında primer standart madde olarak kullanılan MgSO4.7H2O’dan 0,1269 g tartım alınıyor. Gerekli

işlemlerden sonra titrasyonu için 49,6 ml 0,01 molar EDTA çözeltisi sarf ediliyor.

EDTA çözeltisinin tam molaritesi nedir? (Mg: 24, S: 32, O: 16, H: 1)

A) 1,0554 B) 1,1540 C) 1,0400 D) 0,9899

26. 0,01 molar EDTA çözeltisinin ayarlanmasında 25 ml 0,01236 molar ZnSO4 çözeltisi için 27,6 ml 0,01 molar EDTA çözeltisi sarf edildiğine göre EDTA’nın tam derişimi kaç

molardır? (Zn: 65, S:32, O:16)

A) 0,01236 B) 0,01169 C ) 1,0256 D) 0,0111

27. Bir EDTA çözeltisini ayarlamak için 1,025 g CaCO3 tartılmış ve gerekli işlemler çözüldükten sonra 1000 ml’ye tamamlanmıştır. Buradan alınan 25

ml’lik kısma uygun şartlarda titrasyonu yapılmış ve 0,01 M EDTA dan 38,8 ml

sarf edilmiştir. Buna göre EDTA çözeltisinin faktörü nedir? (Ca: 40, C: 12, O:

16) A) 1,32 B) 1,145 C ) 1,0263 D) 1,89

22

28. Saf CaCO3’ten alınan 0,2542 g gerekli işlemlerle çözülmüş ve uygun şartlarda EDTA çözeltisiyle titre edildiğinde sarfiyatın 35,4 ml olduğu

görülmüştür. Buna göre EDTA çözeltisinin molaritesi nedir? (Ca: 40, C: 12, O:

16) A) 0,0589 B) 0,0863 C ) 0,0936 D) 0,0718

Aşağıdaki cümlelerin başında boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen

bilgiler doğru ise D, yanlış ise Y yazınız.

29. ( ) [ HgBr4 ]2 –

kompleksinin adı “cıva II tetrabromür kompleksi”dir.

30. ( ) [ Cu (NH3)4 ] 2+

kompleksinin adı “bakır II triamin kompleksi”dir.

31. ( ) [Co (NO2)6 ]3 –

kompleksinin adı “kobalt III hekzanitrit kompleksi”dir.

32. ( ) [Cr (H2O)6 ] 3+

kompleksinin adı” krom III tetrahidrat kompleksi”dir.

DEĞERLENDİRME

Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karşılaştırınız. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap

verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız.

Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki öğrenme faaliyetine geçiniz.

23



tayinler yapabilecek bilgi ve beceriye sahip olabileceksiniz.

Magnezyumun insan sağlığı için önemini araştırınız. Magnezyumun kompleks bileşiklerini araştırınız. Magnezyumun yaptığı kompleks bileşiklerdeki koordinasyon sayısını öğreniniz. Magnezyum tayini yapabilecek başka yöntemler araştırınız. Kalsiyumun insan sağlığı için önemini araştırınız. Kalsiyumun kompleks bileşiklerini araştırınız. Kalsiyumun yaptığı kompleks bileşiklerdeki koordinasyon sayısını öğreniniz. Kalsiyum tayini yapabilecek başka yöntemler araştırınız. Nikelin kompleks bileşiklerini araştırınız. Nikelin yaptığı kompleks bileşiklerdeki koordinasyon sayısını öğreniniz.

Nikel tayini yapabilecek başka yöntemler araştırınız

2. AYARLI EDTA ÇÖZELTİSİYLE

YAPILAN TAYİNLER

2.1. Ayarlı EDTA Çözeltisi ile Magnezyum Tayini

Magnezyum EDTA ile doğrudan tayin edilebilen katyonlardandır. Bu nedenle direkt

titrasyonla analiz edilebilir.

Analiz edilecek magnezyum örneğinden 50 ml çözelti alınarak yaklaşık 100 ml’lik çözelti

hâline getirilir. Üzerine 10 ml tampon çözelti ve 5-6 damla erio crome black T indikatörü

eklenir. Ayarlı 0,01 molar EDTA çözeltisi ile titrasyona başlanır. Çözeltinin başlangıç rengi

olan şarap kırmızısı rengin maviye döndüğü anda titrasyona son verilir. Ve harcanan EDTA

hacmi kaydedilir. Bu hacim, çözeltideki magnezyum için harcanan miktardır.

MgIn+ + H2Y

2 – → MgY

–2 + HIn + H

+

Şarap kırmızısı Mavi

Örnek: Bir su örneğinin 100 ml’sindeki Mg tayininde 19,2 ml 0,1012 M EDTA

çözeltisi harcandığına göre sudaki Mg miktarını mg / litre cinsinden bulunuz. (Mg: 24)


AMAÇ

ARAŞTIRMA

24

F .S . N . E 1.19,2 . 0,1012 . 24T T T 0,0466 gr./100 ml

1000 1000

10001 lt.de 0,0466 T 0,466 gr./ lt. 466 mg / lt olarak bulunur.

100

Örnek: Bir magnezit (MgCO3) filizinin analizi için alınan 0,1047 g’lık bir örnek tartımı çözülüp gerekli işlemler yapıldıktan sonra faktörü 1,1246 olan 0,01 molar EDTA

çözeltisinin 45,7 ml’si ile titre ediliyor. Filizdeki Mg yüzdesi nedir? (Mg: 24)

F .S .N . E 1,1246 . 45,7 . 0,01. 24T T T 0,01233 gr. Mg

1000 1000

0,01233%Mg .100 %Mg 11,77

0,1047

2.2. Ayarlı EDTA Çözeltisi ile Kalsiyum Tayini

Kalsiyum iyonları EDTA ile titre edildiğinde oldukça kararlı bir kompleks oluşur.

Ca

+2 + H2Y

-2 → CaY

-2 +2H

+

Titrasyon pH = 11 civarında yapıldığından bu pH’ta erio chrome black T indikatörü

bir asit baz indikatörü gibi davranır. Eşdeğerlik noktasında, kırmızıdan maviye olan renk

dönümü keskin bir dönüm değildir. Bu nedenle yer değiştirme titrasyonu yöntemi

kullanılarak analiz edilir.

Kalsiyum –EDTA kompleksi, magnezyum–EDTA kompleksinden daha kararlı

olduğundan;

MgY2 –

+ Ca2+

→ CaY–2

+ Mg2+

tepkimesi gereğince kalsiyum iyonları magnezyum iyonları ile yer değiştirir.

2.2.1. Yer Değiştirme Titrasyonu

EDTA titrasyonu için uygun bir indikatör bulunamaması hâlinde uygulanır. Bunun

için tayini yapılacak katyonun çözeltisine fazlaca magnezyum veya kalsiyumun EDTA

kompleksi ilave edilir. Ortamda;

MgY2 –

+ M n+

→ MY (n – 4 )

+ Mg2+

tepkimesi cereyan eder ve serbest kalan magnezyum, bir indikatör yanında ayarlı EDTA

çözeltisi ile geri titre edilir. Böyle bir titrasyon için tayini yapılacak katyonun EDTA

kompleksinin, Mg – EDTA kompleksinden daha sağlam olması gerekir.

25

Örnekte, kalsiyum analiz edileceğinden ortama Mg–EDTA kompleksinin fazlası ilave

edilir.

Kalsiyum tayini Analiz edilecek kalsiyum örneğinden 50 ml’lik bir kısım alınarak üzerine 2 ml NH3

/NH4+ tampon çözeltisi (pH=10), 4 ml 0,1 molar Mg–EDTA kompleks çözeltisi ve 4–5

damla da erio chrome black T indikatörü ilave edilir. Çözeltide Mg–EDTA kompleks bileşiği

ile Ca+2

iyonları arasında bir yer değiştirme tepkimesi olur.

MgY2 –

+ Ca2+

→ CaY–2

+ Mg2+

Açığa çıkan Mg2+

iyonları ayarlı 0,01 molar EDTA çözeltisi ile titre edilir.

MgIn– + H2Y

2 – → MgY

–2 + Hın

2 – + H

+

Şarap kırmızısı Mavi

Örnek: Bir su örneğinin 100 ml’sindeki Ca tayininde 36,6 ml 0,01248 M EDTA

çözeltisi harcandığına göre sudaki Ca miktarını gram / litre cinsinden bulunuz. (Ca: 40)

F .S . N . E 1.36,6 . 0,01248 . 40T T T 0,01827gr./100 ml

1000 1000

10001 lt.de 0,01827 T 0,1827 gr./ lt. bulunur.

100

Örnek: Bir şehir suyundan alınan 100 ml’lik örnek gerekli işlemler yapıldıktan sonra

faktörü 1,036 olan 0,01 molar EDTA çözeltisinin 18,6 ml’si ile titre ediliyor. Şehir suyunun

sertliğini CaCO3 cinsinden ppm olarak bulunuz. (Ca: 40, C:12, O:16)

3CaCO

3 3

F.S.N.E 1,036.18,6.0,01.100T T T 0,01927 gr./100ml.su

1000 1000

1000000ppmCaCO 0,01927. ppmCaCO 192,7

100

2.3. Ayarlı EDTA Çözeltisi ile Nikel Tayini

Nikel kompleksleşme titrasyonları ile direkt analiz edilemeyen katyonlardandır. Ortam

istenilen pH değerine ayarlandığında nikel, Ni(OH)2 şeklinde çöker. Bu da analiz için

istenmeyen bir durumdur. Bu nedenle nikel geri titrasyon yöntemi ile tayin edilir.

2.3.1. Geri Titrasyon

Bazı katyonlar titrasyonun yapılması gereken pH’ta çökmesi, EDTA ile yavaş tepkime

vermesi gibi sebeplerle direkt olarak titre edilemez. Bu gibi durumlarda ortama miktarı

bilinen fazlaca ayarlı EDTA çözeltisi konur ve ortam katyon için uygun pH’a getirilir.

EDTA’nın fazlası standart bir katyon çözeltisi ile uygun bir indikatör beraberinde geri titre

edilir. Bu indikatör ikinci katyonla renkli kompleks veren bir indikatör olmalıdır. Geri

titrasyon için genellikle magnezyum veya çinkonun klorürleri veya sülfatları kullanılır.

26

Bu tür titrasyonlarda tayini yapılacak katyonun EDTA ile verdiği kompleksin, geri

titrasyon için kullanılan katyonun EDTA ile verdiği kompleksten çok daha dayanıklı olması

gerekir.

Nikel tayini

Yaklaşık 0.1 M nikel tuzu içeren çözeltiye nötral olana kadar seyreltik sodyum

hidroksit ve 35 ml 0.1 M EDTA çözeltisi eklenir. İyice çalkalanan çözeltinin hacmi 150

ml’ye tamamlanır. Üzerine 4 ml kadar tampon çözelti ve 3 – 4 damla erio crome black T

indikatörü eklenir. 0.1 M çinko sülfat çözeltisi ile EDTA’nın fazlası geri titre edilir.

0,1 M Çinko Sülfat Çözeltisinin Hazırlanması

1,6345 g saf çinko parçası 250 ml’lik balon jojeye tartılır. Üzerine 1/3 oranında

hazırlanmış sülfürik asit çözeltisinden 10 ml eklenir. Eğer çözünme tam olmazsa birkaç

damla daha sülfürik asit çözeltisinden eklenir. Çözünme tam olunca içerisine 2 damla

fenolftalein indikatörü eklenerek hafif pembe renk görününceye kadar sodyum hidroksit

çözeltisi ile nötrleştirilir. Son hacim 250 ml’ye saf su ile tamamlanır. Tartım tam yapılırsa

çözeltinin derişimi tam olarak 0,1 M olur.

Örnek: Kompleksleşme titrasyonu ile nikel (Ni) tayini için alınan Ni numunesi

üzerine 0,012 molar EDTA’dan 50 ml ilave ediliyor. EDTA’nın fazlasının geri titrasyonu

için 0,1 molar ZnSO4 çözeltisinden 2 ml sarf ediliyor. Örnekteki Ni miktarı nedir?

(Ni:58,69)

2 2EDTA Ni Ni EDTAZn Zn

Ni

Ni

EGS EGS EGS EGS EGS EGS

mm N.V N.V 0,012.50 0,1.2

EDA 1000 1000 58,69 1000 1000

m 0,02327gr.

Örnek: Mineralit (NiS) filizindeki Ni yüzdesini tayin etmek için 0,3641 g NiS tartımı

alınıyor. 250 ml’lik çözelti hâline getirildikten sonra analiz için alınan 50 ml örnek çözelti

üzerine 0,012 molar EDTA çözeltisinden 40 ml ilave ediliyor. EDTA’nın fazlasının geri

titrasyonu için 0,0132 molar Zn2+ çözeltisinden 8,7 ml sarf ediliyor. Örnekteki Ni yüzdesi

nedir? (Ni: 59)

27


Ayarlı EDTA çözeltisi ile magnezyum, kalsiyum ve nikel tayinine ilişkin aşağıdaki

uygulamaları yapınız.

Uygulamada gerekli olan maddeler: 0,01 molar EDTA çözeltisi, tampon çözelti,

indikatör, Mg numunesi, Mg -EDTA kompleks çözeltisi, Ca numunesi, 0,1 molar ZnSO4

çözeltisi, seyreltik NaOH çözeltisi, Ni numunesi, terazi, beher, piset, büret, erlen, mesnet


Magnezyum tayini yapmak

10 – 20 ml magnezyum içeren örnekten 250 ml’lik erlene alınız.

Numuneyi çok dikkatli alınız. Az ya da fazla almanız analiz hatası

yapmanıza sebep olur.

Yaklaşık 100 ml’ye seyreltiniz. Seyreltmeyi dikkatli yapınız. Dışarıya çözelti taşırmayınız.



tanecikleri sayısı pH’a bağlıdır.

5-6 damla erio chrome black T indikatör çözeltisi ilave ediniz. Çözelti renginin

kırmızı olduğunu görünüz.

İndikatörden gereğinden fazlasını eklemeyiniz. Çünkü titrasyonu için

fazla EDTA sarf edersiniz.


28

Bürete ayarlı 0,01 M EDTA çözeltisi doldurunuz.




Renk şarap kırmızısından maviye dönünceye kadar titrasyon yapınız.

Titrasyonu yaparken saniyede 3 damla EDTA düşecek şekilde büret

musluğunu ayarlayınız.

Dönüm noktasına yaklaştığınızda daha dikkatli olunuz.

Renk dönüşümü gerçekleştiğinde rengin 30 saniye kalıcı olmasına

dikkat ediniz.


Titrasyon bitiminde 5 saniye kadar büret içindeki çözeltinin inmesini

bekleyiniz.


Mg miktar hesaplaması yapınız. Hesaplamayı hatalı yapmayınız.

29

Kalsiyum tayini yapmak

Tayini yapılacak kalsiyum çözeltisinden 10 – 20 ml arasında 250 ml’lik erlene alınız.

Numuneyi çok dikkatli tartınız Çözeltisini dikkatli hazırlayınız. Az ya da fazla almanız analiz hatası


Yaklaşık 100 ml’ye seyreltiniz. Seyreltmeyi dikkatli yapınız. Dışarıya çözelti taşırmayınız.


Örnekten yeterince ve dikkatle alınız.

4 -5 damla erio chrome black T indikatör çözeltisi ilave ediniz. Çözelti renginin


Mg-EDTA çözeltisini yeteri kadar ilave ediniz.

İlave ettiğiniz miktarı kaydediniz. Az ya da fazla ilaveden kaçınınız.

Bürete ayarlı EDTA çözeltisi doldurunuz.



30

Renk kırmızıdan maviye dönünceye kadar titrasyon yapınız.









dikkat ediniz.

Ca miktar hesaplaması yapınız.


bekleyiniz.


Nikel tayini yapmak

0,1 M çinko sülfat çözeltisi hazırlayınız ve ayarlayınız.

Örneği dikkatli alınız. Aldığınız örnek miktarını kaydediniz. Az ya da fazla almanız analiz hatası


Seyreltik sodyum hidroksit çözeltisi hazırlayınız.

Balon jojenin ölçü çizgisini geçirmeyiniz.

31

Tayini yapılacak nikel çözeltisinden 10 – 20 ml arasında 250 ml’lik erlene alınız.

Tartımı dikkatli alınız. İstenilen hacme hatasız

tamamlayınız.

Üzerine nötral olana kadar sodyum hidroksit çözeltisi ilave ediniz.



NaOH çözeltisini yavaş ve kontrollü ekleyiniz.

Üzerine 35 ml EDTA çözeltisi ekleyiniz.

EDTA çözeltisini yavaş ve kontrollü ekleyiniz.

İlave ettiğiniz EDTA çözeltisinin hacmini iyi ölçünüz ve kaydediniz.

İyice karıştırınız ve hacmi 150 ml’ye saf su ile tamamlayınız.

Seyreltmeyi dikkatli yapınız. Dışarıya çözelti taşırmayınız.

Üzerine 4 ml tampon çözeltisi ilave ediniz.

Tampon çözelti eklemeyi çözelti pH’ını kontrol ederek yapınız.

Fazlasını ilave etmeyiniz.

4 ml erio chrome black T indikatörü ilave ediniz (Çözelti rengi mavi olur.).



Bürete ayarlı çinko sülfat (ZnSO4) çözeltisi doldurunuz.




32

Renk maviden şarap kırmızısına dönünceye

kadar EDTA’nın fazlasını ayarlı ZnSO4 çözeltisi ile geri titre ediniz.

Titrasyonu yaparken saniyede 3 damla ZnSO4 düşecek şekilde büret




dikkat ediniz.

Büretten çinko sülfat çözeltisi sarfiyatını okuyunuz.


bekleyiniz.


Nikel miktar hesaplaması yapınız.

Hesaplamayı hatasız yapınız.

33

KONTROL LİSTESİ



değerlendiriniz.


1. Tayini yapılacak magnezyum çözeltisinden 10 – 20 ml arasında 250 ml’lik erlene aldınız mı?

2. Yaklaşık 100 ml’ye seyrelttiniz mi?


4. 5-6 damla erio chrome black T indikatörü ilave ettiniz mi?

5. Bürete ayarlı 0,01 M EDTA çözeltisi doldurdunuz mu?

6. Renk şarap kırmızısından maviye dönünceye kadar EDTA ile titre ettiniz mi?


8. Magnezyum miktar hesaplaması yaptınız mı?

9. Tayini yapılacak kalsiyum çözeltisinden 10 – 20 ml arasında 250 ml’lik erlene aldınız mı?

10. Yaklaşık 100 ml’ye seyrelttiniz mi?


12. 4 ml 0,1 M Mg-EDTA çözeltisi eklediniz mi?

13. 5-6 damla erio chrome black T indikatörü ilave ettiniz mi?

14. Bürete ayarlı EDTA çözeltisi doldurdunuz mu?

15. Renk maviye dönünceye kadar EDTA ile titrasyon yaptınız mı?


17. Ca miktar hesaplaması yaptınız mı?

18. 0,1 M çinko sülfat çözeltisi hazırlayıp ayarladınız mı?

19. Seyreltik sodyum hidroksit çözeltisi hazırladınız mı?

20. Tayini yapılacak nikel çözeltisinden 10 – 20 ml arasında 250 ml’lik erlene aldınız mı?

34

21. Üzerine nötral olana kadar sodyum hidroksit çözeltisi ilave ettiniz mi?

22. Üzerine 35 ml EDTA çözeltisi eklediniz mi?

23. İyice karıştırıp hacmi 150 ml’ye saf su ile tamamladınız mı?

24. Üzerine 4 ml tampon çözeltisi eklediniz mi?

25. 4 ml erio chrome black T indikatörü ilave ettiniz mi?

26. Bürete ayarlı çinko sülfat (ZnSO4 ) çözeltisi doldurdunuz mu?

27. Renk maviden şarap kırmızısına dönünceye kadar EDTA’nın fazlasını geri titre ettiniz mi?

28. Büretten çinko sülfat çözeltisi sarfiyatını okudunuz mu?

29. Nikel miktar hesaplaması yaptınız mı?

DEĞERLENDİRME




35


Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere doğru sözcükleri yazınız.

1. Magnezyum EDTA ile ………….. …….. edilebilen katyonlardandır. Bu nedenle …… ……… analiz edilebilir.

2. Magnezyum tayininde ………… ……….. indikatörü kullanılır.

3. Magnezyum tayininde indikatörün başlangıç rengi …… …………..dır.

4. Magnezyum tayininde titrasyon sonunda çözelti ……… renkte olur.

5. EDTA titrasyonu için uygun bir indikatör bulunamaması hâlinde ……… …………. ………. uygulanır.

6. Yer değiştirme titrasyonu yapabilmek için tayini yapılacak katyonun EDTA kompleksinin, Mg – EDTA kompleksinden daha ….…… olması gerekir.

7. Çözeltide Mg–EDTA ile … …….. arasında bir yer değiştirme tepkimesi olur.

8. Nikel kompleksleşme titrasyonları ile …..… analiz edilemeyen katyonlardandır.

9. Ortam istenilen pH değerine ayarlandığında nikel, ……… şeklinde çöker.

10. Geri titrasyon için genellikle ……..….. veya ……….. klorürleri veya sülfatları kullanılır.

11. Geri titrasyonda tayini yapılacak katyonun EDTA ile verdiği kompleks, geri titrasyon için kullanılan katyonun EDTA ile verdiği kompleksten çok daha …..……… olması

gerekir.


12. Bir yeraltı suyunda çözünmüş olarak bulunan MgCl2 analizi için 100 ml su örneği alınıyor. Tampon çözelti ve indikatör ilavesinden sonra 0,01426 molar EDTA

çözeltisinin 9,6 ml’si ile titre ediliyor. Yer altı suyundaki MgCl2 derişiminin gram/litre

olarak değeri nedir? (Mg: 24, Cl: 35,5)

A. 0,2324 gram/litre B. 0,1562 gram/litre C. 0,1163 gram/litre D. 0,0968 gram/litre


36

13. Kalsiyum içeren bir çözeltiden alınan 50 ml örnek erio chrome black T indikatörlüğünde 32,76 ml 0,1002 molar EDTA çözeltisi ile titre ediliyor. Çözeltideki

Ca+2

iyonları molar derişimi nedir? (Ca: 40)

A) 0,0657 molar B) 0,0555 molar

C) 0,0696 molar D) 0,0733 molar

14. Bir alçı taşının (CaSO4.2H2O) analizi için alınan 0,64 g örnek tartımı asitte çözülüyor, nötrleştiriliyor ve üzerine 0,1 molar 50 ml Mg-EDTA kompleks çözeltisi ilave

ediliyor. Yer değiştirme tepkimesi tamamlandıktan sonra açığa çıkan Mg+2

iyonları

0,11 molar ayarlı Zn+2

çözeltisinin 17 ml’si ile titre ediliyor. Örnekteki kalsiyum

yüzdesi nedir? (Ca: 40, S: 32, O: 16, H: 1)

A) 22,33 B) 19,56 C) 15,63 D) 36,7

15. Kalsit (CaCO3) filizinin analizi için 4,63 g tartım alınıyor ve 500 ml’lik çözelti hâline getiriliyor. Buradan alınan 50 ml örnek gerekli işlemlerden sonra 40 ml 0,1241 molar

Mg-EDTA kompleks çözeltisi ilave ediliyor. Yer değiştirme tepkimesi sonucu açığa

çıkan Mg+2

un titrasyonu için 0,11 molar Zn+2

çözeltisinden 14,6 ml sarf ediliyor.

Örnekteki kalsiyum yüzdesi nedir? (Ca: 40, C:12, O:16)

A) 36 B) 19 C) 25 D) 29

16. Nikel (II) ve kalsiyum (II) içeren bir çözeltiden alınan 25 ml örnek üzerine asetat tamponu ilave edilip pH = 5 yapılıyor ve Ni

+2 iyonları 22,35 ml 0,1025 M EDTA

çözeltisi ile titre ediliyor. Ardından çözelti pH = 10 olarak tamponlanıyor ve çözeltide

kalan Ca+2

iyonları 14,75 ml aynı EDTA çözeltisi ile titre ediliyor. Çözeltideki Ni+2

ve

Ca+2

iyonları molar derişimleri nedir? (Ni: 59, Ca: 40)

A) 0,08227 M Ni+2, 0,05064M Ca+2 B) 0,09564 M Ni+2, 0,07068 M Ca+2 C) 0,09164 M Ni+2, 0,06048 M Ca+2 D) 0,11091 M Ni+2, 0,04043 M Ca+2

DEĞERLENDİRME



Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki öğrenme faaliyetine geçiniz.

37



kalsiyum ve magnezyum karışım tayini yapabileceksiniz.

Karışım analizleri hakkında araştırma yapınız. Karışım analizleri hesaplamaları hakkında araştırma yapınız.

3. AYARLI EDTA ÇÖZELTİSİ İLE KARIŞIM

TAYİNİ

Kalsiyum ve magnezyum karışım tayininde direkt titrasyon ve çöktürme işlemleri ile

yapılabilen bir analizdir. Önce kalsiyum ve magnezyum karışımının tamamı uygun şartlarda

EDTA ile titre edilir. Daha sonra örnekteki kalsiyum, amonyum oksalat veya oksalik asit

çözeltisi ile kalsiyum oksalat şeklinde çöktürülüp süzülerek ortamdan uzaklaştırılır. Geride

kalan magnezyum tekrar EDTA çözeltisi ile titre edilir.

3.1. Kalsiyum ve Magnezyum Karışım Tayini Kalsiyum ve magnezyum karışımı içeren örnek çözeltiden bir erlene 50 ml alınır.

Yaklaşık 100 ml’lik hacme seyreltilir. Çözeltinin pH’ına göre tampon çözelti ilave edilir. pH

nötrale yakınsa 1 ml kadar tampon çözelti yeterlidir. Üzerine 5 – 6 damla erio chrome black

T indikatörü ilave edilir. Çözeltinin şarap kırmızısı rengi maviye dönünceye kadar ayarlı

EDTA çözeltisi ile titre edilir. Harcanan EDTA miktarı her iki katyon için harcanan toplam

sarfiyattır.

Kalsiyum ve magnezyum karışımı içeren örnek çözeltiden alınan başka bir 50 ml’lik

örnekte kalsiyum, bilinen yöntemle oksalat hâlinde çöktürülüp magnezyumdan ayrılır.

Geride kalan çözelti sadece magnezyum ihtiva ettiğinden bu çözeltide magnezyum tayin

edilir.

Örnek: Bir dolomit (CaCO3, MgCO3) filizinden alınan 0,3600 g’lık tartım HCl’de

çözülmüş ve çözelti 500 ml’ye tamamlanmıştır. Buradan 100 ml’lik örnek alınarak gerekli

işlemlerden sonra 0,014 molar EDTA çözeltisinin 56,4 ml’si ile titre edilmiştir. Alınan ikinci

bir 100 ml’lik örnekteki Ca+2, C2O4= ile çöktürüldükten sonra Mg+2’nin titrasyonu için


AMAÇ

ARAŞTIRMA

38

aynı EDTA’dan 36,2 ml sarf edilmiştir. Dolomit filizindeki Ca ve Mg yüzdelerini bulunuz.

(Ca: 40, C: 12, O: 16, Mg: 24)

Sarfiyatı sarfiyatı SarfiyatıCa Toplamsarfiyat Mg Ca 56,4 36,2 20,2 ml

EDTA CagrCa (N.V/1000) .EDA grCa (0,014.20,2/1000).40 grCa 0,05656gr.

EDTA MggrMg (N.V/1000) .EDA grMg (0,014.36,2/1000).24 grMg 0,0608gr.

0 00 0

0 00 0

0,05656Ca .100 Ca 15,7

0,36

0,0608Mg .100 Mg 16,88

0,36

Örnek: Bir Ca - Mg karışım örneğinin analizi için alınan 100 ml örnek erio chrome

black T indikatörlüğünde titre ediliyor. Titrasyon için faktörü 0,9947 olan 0,01 molar EDTA

çözeltisinden 48,6 ml sarf diliyor. Alınan ikinci bir 100 ml’lik örnekte Ca+2

iyonlarının

tamamı C2O4= ile çöktürülüp süzüldükten sonra yapılan titrasyonda aynı EDTA

çözeltisinden 18,6 ml sarf ediliyor. Buna göre örnekteki Ca ve Mg derişimleri gram/litre

olarak nedir? (Ca: 40, Mg: 24)

T

Ca

Mg

Ca Ca Ca

Mg Mg Mg

S 48 6 ml

S 48 6 18 6 30 ml

S 18 6 ml

F S N E 0 9947 30 0 01 40 1000T T T 0 1136 gr lt

1000 1000 100

F S N E 0 9947 18 6 0 01 24 1000T T T 0 0444 gr lt

1000 1000 100

, .

, , .

, .

. . . , . . , .. , /

. . . , . , . , .. , /

39

UYGULAMA FAALİYETİ Ayarlı EDTA çözeltisi ile kalsiyum ve magnezyum karışım tayinine ilişkin aşağıdaki

uygulamayı yapınız.

Kullanılan araç gereçler: 0,01 molar EDTA çözeltisi, tampon çözelti, indikatör,

oksalik asit çözeltisi, Ca – Mg karışım numunesi, beher, piset, büret, erlen, terazi


Örnek çözeltisinden 50 ml alınız.



250 ml’lik erlene koyunuz, yaklaşık 100 ml’lik çözelti hâline getiriniz.

Çok fazla seyreltmeyiniz.



tanecikleri sayısı çözelti pH’ına

bağlıdır.

3- 4 damla erio chrome black T indikatör çözeltisi ilave ediniz. Çözelti renginin


İndikaörden gereğinden fazlasını eklemeyiniz. Çünkü titrasyonu için


Bürete ayarlı 0,01 M EDTA çözeltisi doldurunuz.





40

Renk kırmızıdan maviye dönünceye kadar

0,01 M EDTA ile titre ediniz.





dikkat ediniz.

Büretten EDTA sarfiyatını okuyunuz (VT ). Okunan hacim toplam sarfiyattır.


bekleyiniz.


Yeniden 50 ml örnek alınız.

Örnek alma kurallarına uyunuz.

Örnekteki kalsiyumu, CaC2O4 olarak

çöktürünüz (bk. gravimetrik analiz).

Kalan çözeltide Mg analizi yapınız

(Öğrenme Faaliyeti 4’te olduğu gibi).

Gravimetrik analizi hatırlayınız. Analize uygun işlemlerle çöktürme

yapınız.

Süzme işleminde uygun süzgeç kâğıdı kullanınız.

Magnezyum analizini kurallarına uygun yapınız.

Hesaplama yapınız. Hesaplamada hata yapmayınız.

41

KONTROL LİSTESİ



değerlendiriniz.


1. Örnek çözeltisinden 50 ml aldınız mı?

2. 250 ml’lik erlene koyarak yaklaşık 100 ml’lik çözelti hâline getirdiniz mi?


4. 3- 4 damla erio chrome black T indikatör çözeltisi ilave ettiniz mi? Çözelti renginin kırmızı olduğunu gördünüz mü?

5. Bürete ayarlı 0,01 M EDTA çözeltisi doldurdunuz mu?

6. Renk kırmızıdan maviye dönünceye kadar 0,01 M EDTA ile titre ettiniz mi?

7. Büretten toplam EDTA sarfiyatını okudunuz mu? (VT)

8. Yeniden 50 ml örnek aldınız mı?

9. Örnekteki kalsiyumu, kalsiyum oksalat (CaC2O4) olarak

çöktürdünüz mü?

10. Kalan çözeltide Mg analizi yaptınız mı?

11. Hesaplama yaptınız mı?

DEĞERLENDİRME




42


Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere doğru sözcükleri yazınız.

1. Kalsiyum ve magnezyum karışım tayininde ………….. ……………. ve …………. ile yapılabilen bir analizdir.

2. Örnekteki kalsiyum, ……… ile ………….. …..……. şeklinde çöktürülüp süzülerek ortamdan uzaklaştırılır.

3. Süzmeden sonra geride kalan çözelti sadece ………… ihtiva ettiğinden bu çözeltide …………… tayin edilir.


4. Şehir suyu örneğinden alınan 50 ml’lik kısım, gerekli işlemler yapıldıktan sonra 10 ml

EDTA ile titre edilmiştir. İkinci bir 50 ml’lik örnekte önce Ca, okzalat hâlinde

çöktürüldükten sonra EDTA ile titre edildiğinde 0,02 M EDTA’dan 4 ml

harcanmıştır. Buna göre sudaki Ca ve Mg iyonları derişimi gram/litre olarak

nedir? (Ca: 40, Mg: 24)

A) mMg = 0,0384 g/Ɩ mCa = 0,0960 g/Ɩ B). mMg = 0,0445 g/Ɩ mCa = 0,0766 g/Ɩ

C). mMg = 0,0321 g/Ɩ mCa = 0,0658 g/Ɩ D). mMg = 0,0624 g/Ɩ mCa =

0,0862 g/Ɩ

5) CaCl2 ve MgCl2 içeren bir çözeltiden alınan 20 ml örnek erio chrome black T indikatörlüğünde 18,15 ml 0,1120 M EDTA çözeltisi ile titre edilerek Ca ve Mg

toplamı bulunuyor. Ca tayini için çözeltiden alınan başka bir 20 ml’lik örnek üzerine

19 ml 0,1120 M EDTA çözeltisi katılıp bunun aşırısı müreksit indikatörlüğünde 12 ml

0,1021 M CaCl2 çözeltisi ile geri titre ediliyor. Çözeltideki Mg+2

ve Ca+2

iyonlarının

molar derişimlerini bulunuz. (Ca: 40, Cl: 35,5, Mg:24)

A) MMg = 0,0384 MCa = 0,096 0 B). MMg = 0,0445 MCa = 0,0766

C). MMg = 0,0565 MCa = 0,0658 D). MMg = 0,0624 MCa =

0,0862

DEĞERLENDİRME



Cevaplarınızın tümü doğru ise “Modül Değerlendirme”ye geçiniz.


43

MODÜL DEĞERLENDİRME Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere doğru sözcükleri yazınız.

1. Pozitif ya da negatif yüklü atom ya da atom gruplarına ……….. denir.

2. Grup iyonlara ……………. denir.

3. Bir kompleksi oluşturan elementlerin ………, ……….. kompleksin değerliği denir.

4. Bir metal katyonunun nötral bir molekül (su, amonyak gibi) veya bir anyonla birleşerek oluşturduğu yeni iyona ……… ……….. denir.

5. Merkezî atoma serbest elektron çiftleriyle bağlanan anyon veya nötr moleküllere ….…….. denir.

6. Bir kompleksin dayanıklılık sabitinin değeri ne kadar ………… kompleks o derece dayanıklı bir komplekstir.

7. EDTA çözeltisi ayarlanırken primer standart madde olarak genellikle ………… kullanılır.

8. EDTA titrasyonu için uygun bir indikatör bulunamaması hâlinde …… …………… uygulanır.

9. Sularda sertlik tayini için kullanılan indikatör ……………… dir.

10. [Al(H2O)4(OH)2] +1

kompleksinin koordinasyon sayısı ……. dır.


11. Ca içeren bir çözeltiden alınan 50 ml örnek erio chrome black T indikatörlüğünde 32,76 ml 0,1002 M EDTA çözeltisi ile titre ediliyor. Çözeltideki Ca derişiminin gram/litre

cinsinden değeri nedir? (Ca: 40)

A) 2,626 B) 2,953 C) 3,562 D) 1,278

12. Bir çözeltideki Al miktarı tayini için çözeltiye 15 ml 0,11 M EDTA çözeltisinden ilave ediliyor ve EDTA’nın fazlası 3 ml 0,1010 M ZnSO4 çözeltisi ile geri titre ediliyor.

Örnekteki Al miktarı nedir? (Al: 27)

A) 0,05241 B) 0,03637 C) 0,02363 D) 0,04536

13. Al ve Zn’nin her ikisi de EDTA ile 1/1 oranında birleşerek kompleks vermektedir. 550 mg örnek çözüldükten sonra 50 ml 0,051 M EDTA eklenmiş ve fazlası 14,4 ml 0,048 M

Zn+2

çözeltisi ile geri titre edilmiştir. Örnekteki Al yüzdesi nedir? (Al: 27)

A) % 16,9 B) % 5,75 C) % 9,12 D) % 12,6

MODÜL DEĞERLENDİRME

44

14. 15 ml 0,1 M EDTA kaç mg CaO ile tepkimeye girer? A) 78 B) 96 C) 67 D) 84

15. 50 ml su örneği 0,01 M EDTA’nın 4,08 ml’si ile titre edilmiştir. Suyun sertliği ppm

CaCO3 olarak nedir? (Ca: 40, C: 12, O: 16 )

A) 63,2 B) 81,6 C) 98,6 D) 75

16. 20 ml EDTA 25 ml 0,01 M CaCO3a eş değerdir. 75 ml sert su için 30 ml EDTA kullanıldığına göre bu suyun sertliği ppm Ca ve ppm CaCO3 olarak nedir? (Ca: 40, C:

12, O:16)

A). Ca = 100 CaCO3 = 400 B). Ca = 300 CaCO3 = 400

C). Ca = 200 CaCO3 = 500 D).Ca = 200 CaCO3 = 300

DEĞERLENDİRME



Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki modüle geçmek için öğretmeninize başvurunuz.

45

CEVAP ANAHTARLARI

ÖĞRENME FAALİYETİ-1’İN CEVAP ANAHTARI

1 iyon 17 H2Y2-

2 atom iyon 18 H2Y2-

3 kompleks iyon 19 primer standart

4 grup iyon 20 sekonder standart

5 merkezî atom 21 D

6 ligant 22 B

7 değerliği 23 C

8 katyonik 24 A

9 nötral 25 C

10 küçükse 26 D

11 etilen diamin tetra asetik asit 27 A

12 H4Y 28 D

13 sodyum tuzları 29 D

14 Na2H2Y.2H2O 30 Y

15 4 , 4 31 D

16 1:1, bir mol metal katyonu 32 Y

ÖĞRENME FAALİYETİ-2’NiN CEVAP ANAHTARI

1 doğrudan tayin, direkt titrasyonla 9 Ni(OH)2

2 erio chrome black T 10 magnezyum, çinkonun

3 şarap kırmızısı 11 dayanıklı

4 mavi 12 C

5 yer değiştirme titrasyonu 13 A

6 sağlam 14 B

7 Ca2+

iyonları 15 D

8 direkt 16 C

CEVAP ANAHTARLARI

46

ÖĞRENME FAALİYETİ-3’ÜN CEVAP ANAHTARI

1 direkt titrasyon, çöktürme 4 A

2 Oksalat, kalsiyum oksalat 5 C

3 magnezyum, magnezyum

MODÜL DEĞERLENDİRME’NİN CEVAP ANAHTARI

1 iyon 9 erio chrome black T

2 kompleks 10 6

3 yükleri toplamına 11 A

4 kompleks iyon 12 B

5 ligant 13 C

6 küçükse 14 D

7 MgSO4.7H2O 15 B

8 yer değiştirme 16 C

47

KAYNAKÇA

BEKAROĞLU Özer, Koordinasyon Kimyası, İTÜ Kimya Fakültesi, Genel ve Analitik Kimya Kürsüsü, İstanbul, 1972.

DEMİR Mustafa, Analitik Kimya Laboratuvarı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınları, İstanbul, 2004.

DEMİR Mustafa, Analitik Kimya Uygulaması, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınları, İstanbul, 1985.

DEMİR Mustafa, Şahinde DEMİRCİ, Ali USANMAZ, Analitik ve Sınai Kimya Laboratuvarı, Devlet Kitapları, Ankara, 2001.

DÖLEN Emre, Analitik Kimya Volümetrik Yöntemler, Marmara Üniversitesi Yayınları, İstanbul.

GÜNDÜZ Turgut, Kantitatif Analiz Ders Kitabı, AÜ Fen Fakültesi, Analitik

Kimya Kürsüsü, Ankara, 1975.

GÜNDÜZ Turgut, Kantitatif Analiz Laboratuvar Kitabı, II. Baskı, AÜ Fen Fakültesi, Analitik Kimya Kürsüsü, Ankara, 1975.

KAYNAKÇA

kİmya teknolojİsİ kompleksleŞme...

Documents