genel kİmya laboratuvar deneylerİ - sorhocam10. kimyasal tepkimeler sonucu açığa çıkan duman...

1

GENEL KİMYA LABORATUVAR

DENEYLERİ

I

Karabük Üniversitesi

Kimya Bölümü

Yrd. Doç. Dr. Öznur Demir Ordu

www.ziraatfakultesi.net


2

GÜVENLİK KURALLARI

1. Tüm öğrenciler daima laboratuvar önlüğü giymek zorundadır. Önlüksüz öğrenciler

laboratuara alınmayacaktır.

2. Tüm öğrenciler daima koruma gözlüğü takmak zorundadır. Gözlüksüz öğrenciler

laboratuvara alınmayacaktır. Laboratuvarda kontak lens kullanımına izin verilmemektedir.

Asit, organik gibi kimyasalların buharları lens ve göz arasında hapsolup daha büyük sorunlara

yol açabilmektedirler. Ayrıca herhangi bir kaza sonucunda lens göze yapıĢabilir ve

çıkarılması zorlaĢır.

3. Laboratuvarda bol kıyafetler (özellikle kol kısmı), açık ayakkabılar giyilmemeli, uzun

saçlar bağlanmalıdır.

4. Laboratuvara yiyecek-içecekle girmek ve sakız çiğnemek kesinlikle yasaktır.

5. Tüm öğrencilerin yangın söndürücü, ilk yardım dolabı ve duĢ yerini bilmeleri

gerekmektedir.

6. Yangın durumunda laboratuardan en hızlı çıkıĢ yolunu öğreniniz.

7. Elbiselerin ya da saçın tutuĢması durumunda hemen duĢu kullanınız.

8. Kimya laboratuarları içinde koĢmaktan ve ĢakalaĢmaktan kaçınınız.

9. Tezgâhların üzerine oturulmamalı ve çanta, mont vb. kiĢisel eĢyalar bırakılmamalıdır.

EĢyalarınız için ayrılan yerleri kullanınız.

10. Kimyasal tepkimeler sonucu açığa çıkan duman ve buhar doğrudan koklanılmamalıdır.

11. Kimya laboratuvarında asistan ya da öğretim üyesi yokken çalıĢmak yasaktır.

12. Bunzen bekleri yanıcı, parlayıcı kimyasalların (eter gibi) yanında kullanılmamalıdır.

13. Kimyasalları kullanırken ĢiĢe ya da kabın üzerindeki etiketi lütfen dikkatli okuyunuz.

Hangi kimyasalın kullanıldığını bilmeniz önemlidir.

14. Laboratuara gelmeden önce deney prosedürlerini okuyunuz. Deneyi bilmeden gelen

her öğrenci kendisi ve arkadaĢları için tehlike oluĢturabilir.

15. Herhangi bir kaza durumunda (cam kesiği, asit-baz-ısı yanığı, bayılma gibi) hemen

lab asistanınızı ya da öğretim üyesini mutlaka bilgilendiriniz.

16. Test tüpünü kendinize ve arkadaĢınıza doğru yönlendirmeyiniz. Test tüpü içinde

gerçekleĢen bir tepkime tehlikeli olabilir.

17. DeriĢik asitlerin üzerine su ilave edilmemelidir. Asit suya yavaĢ yavaĢ ve karıĢtırılarak

eklenmelidir.

18. Kimyasalları koklamak, tatmak ve pipet ile çözelti alırken ağız ile çekmek kesinlikle

yasaktır.


3

19. Herhangi bir kimyasal (katı, sıvı ya da çözelti) lavaboya ya da çöpe atılmamalıdır.

Laboratuardaki atık ĢiĢeler kullanılmalıdır. (Atık ĢiĢelerinin yerlerini öğreniniz)

20. Kırılan cam parçaları için laboratuarda hazırlanmıĢ olan “kırık cam” etiketli kabı

kullanınız.

21. Lavabolara kibrit çöpü, turnusol kağıdı atılmamalıdır.

22. Civa buharı görülmez ve zehirlidir. Kırılan termometre içindeki civa son derece

tehlikelidir. Mutlaka asistanınıza haber veriniz.

23. Sıcak test tüp, kroze, beher gibi malzemeler elle tutulmamalıdır. Tüp maĢası

kullanılmalı ya da amyantlı tel üzerinde bekletilerek soğutulmalıdır.

24. Lütfen deney prosedüründeki miktarda kimyasal kullanınız. Fazla miktarda kullanım

tepkimelerin kontrol edilmesini zorlaĢtırabilir ya da yan tepkimeye neden olabilir.

25. Kullanılmayan kimyasallar stok ĢiĢelerine geri koyulmamalı, atık ĢiĢesine atılmalıdır.

26. ÇalıĢtığınız yeri, terazi ve çevresini daima temiz tutunuz. Laboratuvarda temiz ve

düzenli çalıĢınız.

27. Deney esnasında kullanılan kimyasalların yerlerini değiĢtirmeyiniz.

28. Deney sonucunda kullandığınız tüm malzemeleri temiz olarak asistanınıza teslim

ediniz.

29. Laboratuardan ayrılmadan önce gaz ve su musluklarının kapalı olduğundan emin

olunuz.

30. Laboratuardan ayrılmadan önce ellerinizi yıkayınız.

Aşağıdaki durumlarda öncelikle asistan ya da öğretim üyesine haber

verilmelidir.

YANIK Yanık bölge musluk suyuna tutulur (5-10

dk). Ġlk yardım uygulanır.

KESĠK/ ZEDELENME Su ile yıkanır ve ilk yardım uygulanır.

BAYILMA

Temiz hava almasını sağlayın. BaĢ

vücudundan daha alçak olacak Ģekilde

yatırın.

YANGIN

(Hemen asistana bilgi verilmelidir) Bunzen

bekini söndürün. Saç ya da kıyafet

tutuĢmasında duĢu kullanın. Gerekli

durumlarda yangın söndürücü


4

kullanılmalıdır.

KANAMA

Yara üzerine bastırılır, yara kalp

seviyesinden yukarıda tutulur hemen tıbbi

yardım alınır.

KĠMYASAL DÖKÜLMESĠ

Kimyasala uygun bir Ģekilde

temizlenmelidir. Sulu çözeltiler su ile

temizlenebilir. Asistanınıza bilgi veriniz.

ASĠT YANIĞI

BAZ YANIĞI

NaHCO3 çözeltisi kullanılır.

Borik asit ya da asetik asit çözeltisi kullanılır.

GÖZE KĠMYASAL KAÇMASI

Göz hemen en az 15 dk bol su ile yıkanır

(Göz yıkama duĢunu kullanınız) . Tıbbi

yardım alınır.

Yukarıdaki kuralları okudum. Laboratuar güvenliği dersine katıldım.

Öğrencinin Onaylayanın

Adı Soyadı Adı Soyadı

Ġmza Ġmza


5

BEHER

ERLEN

BUHARLAġTIRMA

KAPSÜLÜ KAPAKLI KROZE

HUNĠ

TOZ

HUNĠSĠ

KROZE

DAMLALIK

SAAT CAMI

CIMBIZ

TÜP MAġASI

SPATULA

SPATÜL TEST TÜP

CAM ÇUBUK FIRÇA

TURNUSOL

KAĞIDI

KROZE MAġASI


6

TEST TÜPÜ … VOLUMETRĠK PĠPET

KISKAÇ

BUNZEN BEKĠ

KISKAÇ RAPTĠYESĠ

PETRĠ DĠġ

STAND

AMYANTLI TEL

MEZÜR


7

DENEY 1

SAF MADDELERİN ÖZELLİKLERİ

Amaç: Maddelerde meydana gelen fiziksel ve kimyasal değiĢimleri gözlemlemek

Teori: Madde aĢağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

Madde

Saf maddeler KarıĢımlar

1) Elementler (örnek: Na, Fe, Cu) 1) Heterojen karıĢımlar

(örnek: kum+su, kireç+su)

2) BileĢikler (örnek: NaCl, CaCO3) 2) homojen karıĢımlar

(örnek: Ģeker+su, tuz+su)

Saf maddelerin kendine özgü kimyasal ve fiziksel özellikleri vardır.

Bir bileĢik aĢağıdaki özellikler ile tanımlanabilir:

1) Fiziksel özellikler: Maddenin bileĢimini değiĢtirmeyen özelliktir. Erime noktası,

kaynama noktası, yoğunluk, çözünürlük, renk, kristal yapısı, fiziksel durum ….

2) Kimyasal özellikler: Bir bileĢiğin verdiği tepkimelerdir.

Bazı durumlarda maddelerde gerçekleĢen değiĢimler kolaylıkla gözlemlenebilir.

Fiziksel değişimlerde, maddenin görünümü değiĢir fakat bileĢimi değiĢmez. Örnek

olarak:

Suyun buharlaĢması

ġekerin suda çözünmesi

Yüksek sıcaklıkta demirin erimesi

Camın kırılması

Kimyasal değişimlerde, maddenin bileĢiminde değiĢiklik olur ve yeni ürünler oluĢur.

Tersine çevrilemez değiĢimlerdir. Örneğin:

Tahtanın su ve CO2 oluĢturmak üzere yanması,

Demirin paslanarak demir oksite dönüĢmesi

Suyun elektroliz ile O2 ve H2 vermesi

Kimyasal bir tepkimenin olup olmadığı aĢağıdaki gözlemlerle anlaĢılabilir:

Renk değiĢimi

Çökelti oluĢumu

Gaz çıkıĢı

Isı, ses oluĢumu


8

Prosedür: Test edilecek olan bileĢiklerin listesi aĢağıda verilmiĢtir:

Tuz (NaCl) ġeker (C6H12O6)

Okzalik asit (H2C2O4) Kum (SiO2)

Hipo (Na2S2O3) Kireç (CaO)

Bakır sülfat (CuSO4)

Yukarıda verilen her bir madde için aĢağıdaki testler yapılacaktır:

1. Isısal değiĢimler

2. Sudaki çözünürlük

3. Sulu çözeltilerin asilik-bazikliğinin test edilmesi

1) Çok az miktarda madde (bezelye büyüklüğünde) KURU bir test tüp içine alınır ve bunzen

beki ile ısıtılır.

*Dikkatli bir Ģekilde maddedeki değiĢimi gözlemleyin ve ne tür bir değiĢim olabileceği

konusunda düĢünün.

(NOT: gözlük takarak gözlerinizi koruyun ve çıkan gazları koklamayın)

2) Çok az miktarda madde (bezelye tanesinin yarısı) bir test tüp içine alınır ve test tüp yarıya

kadar su ile doldurulur. Cam çubuk ile karıĢtırın ve gözlemleyin.

*Çözelti homojen mi?

*Çözelti heterojen mi?

*Süspansiyon oluĢumu var mı?

Eğer çözelti homojen değilse, hafif ısıtın ve bir değiĢiklik olup olmadığını not edin. (NOT:

Çözeltileri 3. Kısım için saklayın!)

3) Cam çubuk yardımı ile 2. kısımda elde edilen çözeltilerden bir damlayı turnusol kağıdına

koyun. Renk değiĢimi olup olmadığını not edin.

Eğer KIRMIZI turnusol MAVİye dönüyorsa BileĢik BAZİKTİR.

Eğer MAVİ turnusol KIRMIZIya dönüyorsaBileĢik ASİDİKTİR.

Eğer herhangi bir değiĢiklik yoksabileĢik NÖTRDÜR.

4) Asistanınızdan bilinmeyen maddenizi alın. Maddeyi belirlemek için yukarıda üç kısımda

yapılan testleri deneyin. (Bilinmeyen maddeler: kum, bakır sülfat ve Ģeker hariç tümü)

(NOT: Bu kısımda kullanılacak tüm test tüplerin temiz olması gerekmektedir. Her hangi bir

safsızlık yanlıĢ bileĢiği bulmanıza neden olabilir)


9

SORULAR

1. Kimyasal ve fiziksel değiĢim nedir? Birer örnek vererek açıklayın.

2. Kimyasal değiĢimin olduğunu belirlememizi sağlayan gözlemler nelerdir?

3. Bir bileĢiğin asidik ya da bazik olduğunu nasıl belirleriz?

4. Isı her zaman aynı tür değiĢime neden olur mu? Gözlemlerinizi düĢünerek cevaplayın.


10

RAPOR 1

İsim:___________________ Grup Arkadaşı Adı:__________________

Isı etkisi

(Gözlemler)

Değişimin çeşidi

(kimyasal ya da

fiziksel)

Sudaki

Çözünürlüğü

Asitlik/Baziklik

Tuz

(NaCl)

Okzalik asit

(H2C2O4)

Hipo

(Na2S2O3)

Bakır sülfat

(CuSO4)

ġeker

(C6H12O6)

Kum

(SiO2)

Kireç

(CaO)

Bilinmeyen

No:

Formül:


11

DENEY 2

MADDELERİN TEPKİMELERİ İLE TANIMLANMASI

Amaç: BileĢiklerin verdiği tepkimelerin incelenmesi

Teori: Kimyasal tepkimeler dört ana grupta toplanabilir:

1. Birleşme tepkimeleri: Ġki elementin birleĢerek bir bileĢik oluĢturması.

A + B AB

Fe + S FeS

2. Bozunma tepkimeleri: BirleĢme tepkimelerinin tersidir. Bir bileĢiğin iki ya da daha

fazla basit maddeye bozunmasıdır.

AB A + B

2HgO 2Hg + O2

3. Tekli yer değişme tepkimeleri: Bir elementin bir bileĢikteki diğer elementle yer

değiĢtirme tepkimesidir.

A + BC AC + B

Zn + 2HCl ZnCl2 + H2

4. İkili yer değişme tepkimeleri: Artı ya da eksi yüklü iyonlar arasındaki yer değiĢtirme

tepkimesidir. Bu tür tepkimeler sadece çözelti içinde gerçekleĢebilir ve

a) Çökelti oluĢumu ya da

b) Gaz çıkıĢı

Ġle sonuçlanabilir.

AB + CD AD + CB

NaCl(aq) + AgNO3(aq) NaNO3(aq) + AgCl(k)

Na2CO3(aq) + HCl (aq) NaCl(aq) + H2O(s) + CO2(g)

Çökelti oluĢumu aĢağıda verilen çözünürlük kuralları ile belirlenebilir.

İyonik bileşiklerin sudaki çözünürlükleri için genel kurallar

1) Tüm Na+, K

+ ve NH4

+ (amonyum) tuzları suda çözünür.

2) Tüm nitrat (NO3-), asetat (C2H3O2

-) ve klorat (ClO3

-) tuzları suda çözünür.

Artı yük değiĢimi


12

3) Tüm klorür (Cl-), bromür (Br

-) ve iyodür (I

-) tuzları, Ag

+, Pb

+2 ve Hg2

2+

bileĢikleri dıĢında suda çözünür.

4) Tüm sülfat (SO4-2

) tuzları, Ba+2

, Pb+2

ve Sr2+

bileĢikleri dıĢında suda çözünür.

5) Tüm karbonat (CO3-2

) ve fosfat (PO4-3

) tuzları, Na+, K

+ ve NH4

+ bileĢikleri

dıĢında suda çözünmez.

6) Tüm hidroksit (OH-) ve oksit (O

-2) tuzları, Na

+, K

+, NH4

+ ve Ba

+2 bileĢikleri

dıĢında suda çözünmez.

7) Tüm sülfür (S-2

) tuzları, Na+, K

+, NH4

+ ve Ba

+2 bileĢikleri dıĢında suda

çözünmez.

Suda çözünmeyen bileşiklerin çözülmesi:

Bir bileĢik suda çözünmüyorsa aĢağıdaki yöntemler ile çözünmesi sağlanabilir:

1) Ortamın pH’ı değiĢtirilebilir,

2) Yükseltgenme-indirgenme tepkimeleri kullanılabilir,

3) Suda çözünen kompleks bileĢik oluĢturulabilir.

1) pH Değişimi: Ortamın pH’ını değiĢtirmenin en kolay yolu kuvvetli asit (HCl

(hidroklorik asit), HNO3 (Nitrik asit), H2SO4 (Sülfirik asit)) kullanmaktır. Fakat suda

çözünmeyen tuzların tamamının asidik ortamda çözüneceği kesin olarak söylenemez.

Bu nedenle suda çözünmeyen bileĢikler iki gruba ayrılmıĢtır:

i) Asitte çözünmeyenler ii) Asitte çözünenler

i) Eğer bileĢik kuvvetli asit anyonu içeriyorsa (Cl-, Br

-, I

-, SO4

-2 gibi), asit

kullanılarak çözünmesi mümkün değildir. Bu tür bileĢikleri çözmek için farklı

yöntemler kullanılmalıdır.

BaSO4(k) + HCl (aq) tepkime gerçekleĢmez.

AgCl(k) + HNO3 (aq) tepkime gerçekleĢmez.

ii) Eğer bileĢik zayıf asit anyonu içeriyorsa (CO3-2

, S-2

, O-2

, OH-, SO3

-2, PO4

-3

gibi), asit kullanılarak çözülebilir. Birçok durumda bileĢiğin anyonu

bozunmaya uğrar.

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)

Çözünme olaylarında dikkat edilmesi gereken diğer bir husus da uygun asidin seçimidir. Eğer

tepkime sonucu baĢka bir çözünmeyen bileĢik çıkıyorsa seçilen asit uygun değildir. Örneğin;

BaCO3(k) + H2SO4 (aq) BaSO4 (k) + CO2 (g) + H2O (s)


13

(BaCO3 zayıf asit anyonu içermesine rağmen tepkime sonucu BaSO4 çökeltisinin oluĢması

nedeni ile istenilen çözünme (Ba+2

ve CO3-2

eldesi) gerçekleĢmez)

PbCO3(k) + HCl (aq) PbCl2 (k) + CO2 (g) + H2O (s)

PbCO3(k) + H2SO4 (aq) PbSO4 (k) + CO2 (g) + H2O (s)

2) Yükseltgenme-indirgenme tepkimelerinin kullanımı: HNO3 (nitrik asit) çok iyi bir

oksitleyici ajan olduğundan çözünme maçlı kullanılabilir. HNO3 tepkimelerde çoğu

zaman anyonu etkileyerek bileĢiğin çözünmesini sağlar.

3CuS (k) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2 (aq) + 3S (k) + 2NO (g) +4H2O(s)

3) Kompleks oluşumu kullanımı: Çözünmeyen bileĢiğin bazı reaktiflerle tepkimesi

sonucu kompleks oluĢur. Komplekslerin iyon halinde olması suda çözünmelerini

sağlar.

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

Prosedür: Test edilecek olan bileĢiklerin listesi aĢağıda verilmiĢtir:

Bakır sülfat (CuSO4) Amonyum klorür (NH4Cl)

Sodyum karbonat (Na2CO3) Magnezyum oksit (MgO)

Sodyum sülfat (Na2SO4) Magnezyum sülfat (MgSO4)

KurĢun nitrat (Pb(NO3)2) Baryum klorür (BaCl2)

Yukarıda verilen her bir madde için aĢağıdaki testler yapılacaktır:

1) Çok az miktarda madde (bezelye büyüklüğünde) KURU bir test tüp içine alınır ve bunzen

beki ile ısıtılır.

*Dikkatli bir Ģekilde maddedeki değiĢimi gözlemleyin ve ne tür bir değiĢim olabileceği

konusunda düĢünün.

(NOT: Gözlük takarak gözlerinizi koruyun ve çıkan gazları koklamayın)

2) a) Çözünürlük kurallarını kullanarak her bir maddenin sudaki çözünürlüğünü bulun ve

“Çözünür ya da çözünmez” Ģeklinde raporunuza not edin.


14

b) Suda çözünen bileĢiklerin çözeltilerini hazırlayın. Bunun için çok az miktarda

madde (bezelye tanesinin yarısı) bir test tüp içine alınır ve test tüp yarıya kadar su ile

doldurulur. Cam çubuk ile karıĢtırılarak çözülür.

c) Elde ettiğiniz homojen çözeltileri üç parçaya ayırın.

*Birinci test tüpe 2-3 damla Ba(NO3)2 (Baryum nitrat) çözeltisi

*Ġkinci test tüpe 2-3 damla HCl (Hidroklorik asit) çözeltisi

*Üçüncü test tüpe 2-3 damla H2SO4 (Sülfiirik asit) çözeltisi, ekleyin.

DeğiĢiklik olup olmadığını not edin. DeğiĢim gördüğünüz takdirde (çökme, renk

değiĢikliği, gaz çıkıĢı, süspansiyon oluĢumu gibi) her bir maddenin verdiği tepkimeyi yazın.

3) a) Madde eğer suda çözünmüyorsa, HNO3 (Nitrik asit) çözeltisinde çözün. Bir değiĢim

olup olmadığını not edin.

b) 2-c’de yapılan testleri tekrar edin.

4) Asistanınızdan bilinmeyen örnek alarak yukarıda yapılan testleri deneyin. (Bilinmeyen

maddeler: bakır sülfat hariç tümü)

(NOT: Bu kısımda kullanılacak tüm test tüplerin temiz olması gerekmektedir. Herhangi bir

safsızlık yanlıĢ bileĢiği bulmanıza neden olabilir)


15

SORULAR

1. Bir tepkimenin olduğunu hangi gözlemlerle anlayabiliriz?

2. Laboratuvarda BaSO4 nasıl hazırlanabilir?

3. AĢağıdaki tepkimelerin türünü yazınız

a) 2S + 3O2 2SO3 ________________

b) KClO3 KCl + 3/2 O2 ________________

c) 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 ________________

d) 2KOH + CaCl2 Ca(OH)2 + 2KCl ________________

4. AĢağıdakiler için kimyasal bir madde formülü veriniz

a) KCl’ü çözen fakat AgCl’ü çözmeyen ________________

b) CuCO3’ü çözen fakat BaSO4’ı çözmeyen ________________

c) FeS’ü ve aynı zamanda Ag2O’i çözen ________________

d) MgO’i ve aynı zamanda Ba(OH)2’i çözen ________________

5. AĢağıdakiler için kimyasal bir madde formülü veriniz

a) Hem KCl ile hem de CuCl2 ile çökelti veren ________________

b) Hem NaCl ile hem de Na2CO3 ile çökelti veren ________________

c) AgNO3 ile çökelti veren fakat Cu(NO3)2 ile vermeyen ________________

d) CuCl2 ile çökelti veren fakat KCl ile vermeyen ________________

6. AĢağıdaki tepkimelerin gerçekleĢip gerçekleĢmediğini düĢünerek tamamlayın.

a) MgCO3 (k) + HNO3 (sulu)

b) CuBr2 (sulu) + Na2S (sulu)

c) Ba (k) + O2 (g)

d) NaCl (sulu) + Zn(NO3)2 (sulu)

e) BaSO4 (k) + Na2CO3 (sulu)


16

RAPOR 2


Isı etkisi

(Gözlemler)

Çözünürlük

H2O/HNO3

Ba(NO3)2

eklenmesi

HCl

eklenmesi

H2SO4

eklenmesi

Sodyum

karbonat

(Na2CO3)

Sodyum

sülfat

(Na2SO4)

KurĢun nitrat

(Pb(NO3)2)

Bakır sülfat

(CuSO4)

Magnezyum

oksit

(MgO)

Amonyum

klorür

(NH4Cl)

Baryum

klorür

(BaCl2)

Bilinmeyen

No:

Formül:


17

DENEY 3

KARIŞIMLARDA BİLEŞEN YÜZDELERİNİN

BULUNMASI

Amaç: KarıĢımlarda bileĢen miktarının belirlenmesi

Teori: Bir ya da daha fazla maddenin fiziksel olarak karıĢtırılması sonucu karıĢımlar

meydana gelir. KarıĢımlar homojen ya da heterojen olabilir. KarıĢımların bileĢenlerine

ayrılması kimyada çok önemlidir. Genel olarak bu iĢlem için bileĢenlerin farklı fiziksel

özellikte olmasından yararlanılır. Örneğin tuz ve kum, sudaki farklı çözünürlüklerinden dolayı

kolaylıkla ayrılabilir. Su, tuzu tamamı ile çözerken kum çözünmeden kalacaktır. Dolayısı ile

çözünürlük farkının ayırma iĢlemi için kullanılabilmesi için çözücü seçimi çok önemlidir.

Karışımdaki bir bileşeni çözen diğerini çözmeyen bir çözücü bu iĢlem için çok uygundur.

Bazı durumlarda ise bileĢenlerin kimyasal özelliklerinden faydalanılır. Örneğin; çinko (Zn) ve

kum karıĢımının bileĢenlerine ayrılması için kuvvetli bir asit kullanılabilir. Metallerin çoğu

kuvvetli asitlerle tepkime verirken kum vermeyecektir.

Zn(k) + 2HCl (aq) ZnCl2(aq) + H2(g)

SiO2(k) + HCl(aq) tepkime yok

KarıĢımdaki bir bileĢenin yüzdesini bulmak için aĢağıdaki formülden yararlanılır.

BileĢenin kütlesi

%bileĢen = x 100

KarıĢımın kütlesi

Prosedür: Zn-kum karıĢımındaki % Zn ve % kum oranlarının bulunması

1. Zn (çinko)-kum karıĢımı içeren beherinizi asistanınızdan isteyiniz ve hassas bir

Ģekilde tartınız.

2. Çinkoyu çözmek için karıĢımın üzerine 6 M HCl çözeltisi ekleyiniz. Gaz çıkıĢını

ve reaksiyonu gözlemleyiniz.

3. Gaz çıkıĢı bittiğinde çözelti kısmını dikkatli bir Ģekilde lavaboya dökünüz. (NOT:

Kum dökülmemelidir)

4. 5 ml HCl çözeltisi daha ekleyip gaz çıkıĢı olup olmadığını gözlemleyiniz. Eğer gaz

çıkıĢı varsa 5 ml HCl çözeltisi ekleyerek aynı iĢlemi tamamlayın.

5. Gaz çıkıĢı olmadığında Zn’nun tamamıyla tepkimeye girdiğinden emin

olabilirsiniz.

6. Asidik çözeltiyi dikkatli bir Ģekilde dökünüz ve kalan kumu 2-3 defa su ile

yıkayınız. Her defasında sulu kısmı dökünüz.

7. Kum içeren beheri önceden 250-300 0C’ye ısıtılmıĢ fırına koyunuz.


18

8. 20-30 dakika sonunda beherinizi fırından çıkarınız ve iyice soğuttuktan sonra

hassas bir Ģekilde tartınız.

9. Beher içindeki kumu, hazırlanmıĢ olan “kum kabı” içine dökünüz ve boĢ beheri

tartınız.

10. Size verilmiĢ olan karıĢımdaki % Zn ve % kum oranlarını hesaplayınız.


19

SORULAR

1. Kum ve Zn’yi birbirinden ayırmak için baĢka hangi asitler kullanılabilir?

2. AĢağıdaki karıĢımları bileĢenlerine ayırabilmek için hangi çözücüler uygundur?

Nedenini açıklayıp varsa tepkimelerini yazınız. (NOT: Çözünürlük kurallarını

düĢününüz)

a) NaCl + AgCl

b) BaCO3 + BaSO4

c) CaCO3 + PbCO3

d) Mg + PbSO4

3. CaCO3 ısıtıldığında CO2 gazı vererek bozunur. Bu bilgiye dayanarak, CaCO3 ve

CaSO4 içeren bir karıĢımın % bileĢimini nasıl bulabilirsiniz?

4. CaCl2, CaCO3 ve AgCl içeren bir karıĢımda her bir bileĢiğin % oranını nasıl

bulabileceğinizi yazınız. Prosedürü basamaklar halinde gösteriniz ve her bir

basamakta bileĢiklere ne olduğu açıklayınız.

5. AĢağıda verilen bileĢikler için;

CuCl2, BaSO4, KCl, PbCO3, Mg(OH)2, AgCl, MnS, ZnO

a) Su ile ayırabileceğiniz üç çift bileĢik yazınız.

__________ ve ___________

__________ ve ___________

__________ ve ___________

b) HCl ile ayırabileceğiniz üç çift bileĢik yazınız.

__________ ve ___________

__________ ve ___________

__________ ve ___________


20

RAPOR 3


Beher+ karıĢımın kütlesi ______________________

Beher + kumun kütlesi ______________________

Beherin kütlesi ______________________

Kumun kütlesi ______________________

KarıĢımın kütlesi ______________________

Zn’nun kütlesi ______________________

% Zn ______________________

Deneyde gerçekleĢen tepkimeleri yazınız ve hesaplamalarınızı gösteriniz:


21

DENEY 4

TEPKİME STOKİYOMETRİSİ

Amaç: Tepkime stokiyometrisinin belirlenmesi, gerçek ve kuramsal verimin hesaplanması

Teori: DengelenmiĢ bir tepkime denkleminden tepken(reaktif) ve ürünlerin mol oranları,

fiziksel halleri gibi birçok bilgi elde edilebilir. Örneğin;

2Ag2O (k) 4Ag (k) + O2 (g)

AgNO3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (k) + NaNO3 (aq)

Tüm tepkimelerde, tepken bileĢikler belirli oranlarda birleĢirler. Eğer reaktiflerden biri fazla

kullanılmıĢsa, fazla olan kısım tepkimeye girmeden ortamda kalır. Kimyasal tepkimelerde

tamamı ile harcanan reaktife sınırlayıcı reaktif (bileşen) denir ve bu bileĢen oluĢan ürünleri

miktarını belirler.

Bir tepkimenin denkleĢtirilmiĢ denkleminden hesaplanan ürün miktarı kuramsal verim

olarak adlandırılır. Fakat tepkimelerin birçoğu tamamıyla sonlanmaz. Böyle durumlarda elde

edilen miktar daima kuramsal verimden az olur. Bir tepkime sonucunda elde edilen miktara

gerçek verim denir. Tepkimenin yüzde verimi ise aĢağıdaki formülle bulunur:

Gerçek verim

%verim = x 100

Kuramsal verim

Bu deneyde aĢağıdaki tepkime gerçekleĢtirilecek ve yüzde verim hesaplanacaktır.

FeCl3(aq) + 3K2C2O4.H2O(aq) K3Fe(C2O4)3.3H2O(k) +3KCl(aq)

(Demir(III) klorür + potasyum okzalat potasyum ferritriokzalat trihidrat + potasyum klorür)

Prosedür: K3Fe(C2O4)3.3H2O tuzunun sentezi

1. 100 ml. beher içine 4 gr. K2C2O4.H2O tartınız ve 8 ml saf su ekleyiniz.

2. BileĢiği çözmek için hafifçe ısıtınız.(NOT: Çözelti kaynatılmamalıdır)

3. Mezür yardımı ile 4 ml FeCl3 çözeltisi alın ve sıcak olan çözelti içine ekleyiniz.

Çözeltinin rengi yeĢile dönecektir.(NOT: 1 ml çözeltisi 0,4 g FeCl3 içerir)

4. Sentezlenmek istenen maddenin çözünürlüğü sıcaklık ile artar. Bu nedenle

bileĢiği çöktürmek için beheri buz banyosunda bir süre bekletiniz.

5. Filtre kağıdını tartınız ve beher içindekileri huni ve filtre kağıdı yardımı ile

süzünüz. Süzüntüyü atınız. Filtre kağıdı üzerinde kalan kristalleri çok az

miktarda su ile yıkayınız.

6. Filtre kağıdını dikkatli bir Ģekilde huniden alıp bir saat camı üzerine koyun.

(NOT: Saat camına adınızı yazdırmayı unutmayınız).

7. Bir sonraki hafta sentezlenen bileĢiği tartınız.


22

SORULAR

1. Çöktürme tepkimelerinde elde edilen ürünün kütlesi daima beklenenden azdır.

Nedenini açıklayınız.

2. 1.5 gr. CaCl2’ün 3.4 gr. AgNO3 ile tepkimesi 2.5 gr. AgCl vermektedir. Bu

tepkimenin denklemini yazıp % verimini hesaplayınız. (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. OluĢan

çökeltinin (PbCrO4) miktarını ve çözeltide kalan iyonların deriĢimlerini

hesaplayınız. (PbCrO4: 323 g/mol)


23

RAPOR 4


K2C2O4.H2O kütlesi ____________________________

FeCl3 çözeltisinin hacmi ____________________________

Filtre kağıdının kütlesi ____________________________

Filtre kağıdı+ ürün kütlesi ____________________________

Ürünün kütlesi ____________________________

Hesaplamalar

FeCl3 kütlesi

FeCl3 molü

K2C2O4.H2O molü

Artan tepken adı ve molü

Ürünün molü (Elde edilen)

Ürünün molü (teorik miktar)

% Verim


24

DENEY 5

TERMOKİMYA

Amaç: Kimyasal ve fiziksel olaylara eĢlik eden ısı değiĢimlerini incelemek.

Teori: Termokimya kimyasal olaylara eĢlik eden ısı değiĢimleri (entalpi değiĢimi, H) ile

ilgilenir. Bir tepkime çevresine ısı veriyorsa ekzotermiktir ve entalpi değiĢimi, H negatiftir.

Çevresinden ısı alıyorsa endotermik tepkimedir ve entalpi değiĢimi, H pozitiftir.

Tepkime entalpisi daha detaylı olarak aĢağıdaki sınıflara ayrılır:

Oluşum entalpisi, bir mol maddenin standart koĢullarda elementlerinden oluĢumu sırasındaki

entalpi değiĢimidir.

Yanma entalpisi, bir mol maddenin oksijen ile tepkimesi sırasında açığa çıkan ısı miktarıdır.

Çözelti, buharlaşma, erime ve süblimleşme entalpisi, maddenin hallerindeki değiĢim

(sıvıdan gaz haline geçiĢ gibi) ya da molekül ve iyonların çözünme olayları ile ilgilidir.

Nötürleşme entalpisi, asit baz tepkimelerinde bir mol suyun oluĢumu sırasında açığa çıkan

ısı miktarıdır.

Isı ölçümleri kimyasal bir tepkimenin aĢağıdaki Ģekilde görülen “kahve fincanı

kalorimetresi”nde gerçekleĢmesi ile yapılabilir. Tepkenler poliüretan köpükten yapılmıĢ bir

kap içinde karıĢtırılır ve sıcaklık değiĢimi ölçülür. Poliüretan köpük iyi bir ısı yalıtkanı

olduğundan, fincan ve içeriği yalıtılmıĢ olarak düĢünülebilir.

termometre

kapak

Poliüretan

Köpük

kaplar

karıĢtırıcı


25

Kimyasal tepkimelerde verilen ya da alınan ısı miktarı aĢağıdaki formülle hesaplanabilir:

q= m.c.T

Bu formülde m, çözelti kütlesi (gr); c, özgül ısı (cal/gr. 0C, J/gr.

0C); T, çözeltinin sıcaklık

değiĢimidir (Tson-Tilk).

Kalorimetrenin aldığı ısı ise aĢağıdaki formül ile hesaplanır:

qkal = kalorimetrenin ısı kapasitesi.T

Kalorimetrenin ısı kapasitesi daha hassas ölçümlerin yapılabilmesi açısından cal/0C ya da J/

0C

olarak verilir.

Bu deneyde ilk olarak kalorimetrenin ısı kapasitesi, daha sonra da sırası ile buzun erime

entalpisi ve nötürleĢme entalpisi belirlenecektir.

Prosedür:

A) Kalorimetrenin ısı kapasitesinin bulunması

1. Kalorimetreye 50 ml. su koyun ve sıcaklığı 30 sn. aralıklarla 3 defa ölçünüz.

2. 60-70 ml suyu behere koyup 50 0C civarına kadar ısıtın.

3. 50 ml ısıtılmıĢ suyu dikkatli bir Ģekilde alınız ve sıcaklığı 30 sn. aralıklarla 3

defa ölçünüz.

4. Sıcak suyun ölçümü biter bitmez hemen kalorimetre içindeki soğuk suya

ekleyiniz. Termometre yardımı ile karıĢtırdıktan sonra sıcaklığı 30 sn.

aralıklarla 3 defa ölçünüz.

5. Kalorimetrenin ısı kapasitesini hesaplayınız.

B) Buzun erime ısısının bulunması

1. 60-70 ml suyu behere koyup 50 0C civarına kadar ısıtın.

2. 50 ml ısıtılmıĢ suyu dikkatli bir Ģekilde alınız, kalorimetreye yerleĢtiriniz ve

sıcaklığı 30 sn. aralıklarla 3-4 defa ölçünüz.

3. BaĢlangıç sıcaklığını bildiğiniz (asistanınızdan öğreniniz) bir adet buz küpünü

hemen kalorimetredeki sıcak suyun içine atınız. Termometre ile karıĢtırın ve

buz tamamı ile eridiğinde Tson’u ölçün.

4. Erime tamamlandıktan sonraki su hacmini hassas bir Ģekilde ölçün.

5. Buzun erime ısısını hesaplayın.

C) Nötralizasyon ısısının bulunması

1. 30 ml 2 M HCl çözeltisini kalorimetreye yerleĢtiriniz ve sıcaklığı 30 sn.

aralıklarla 3 defa ölçünüz. (Termometre temiz ve kuru olmalıdır)


26

2. 30 ml 2 M NaOH çözeltisini bir behere alınız ve sıcaklığı 30 sn. aralıklarla 3

defa ölçünüz. (Termometre temiz ve kuru olmalıdır)

3. NaOH çözeltisini kalorimetredeki HCl çözeltisine ekleyiniz, termometre ile

karıĢtırdıktan sonra her 30 saniyede bir sıcaklık ölçümü yapınız.(4 ölçüm

yeterlidir)

4. Nötralizasyon ısısını açığa çıkan 1 mol su için hesaplayınız.

(Nötralizasyon sonucu oluĢan çözeltinin yoğunluğu: 1.02 gr/ml, özgül ısısı:

0.95 cal/gr. 0

C)


27

RAPOR 5


A) Kalorimetrenin ısı kapasitesinin bulunması

Soğuk suyun sıcaklığı Sıcak suyun sıcaklığı

_____________ ______________

_____________ ______________

_____________ ______________

KarıĢımın Sıcaklığı

_______________

_______________

_______________

Sıcak suyun kaybettiği ısı: _________________________________cal

Soğuk suyun aldığı ısı _________________________________cal

Kalorimetrenin aldığı ısı _________________________________cal

Kalorimetrenin ısı kapasitesi _________________________________cal/0C

B) Buzun erime ısısının bulunması

Sıcak suyun hacmi __________ Buzun kütlesi __________

Sıcak suyun sıcaklığı __________ Buzun ilk sıcaklığı __________

KarıĢtırma sonrası sıcaklık __________ KarıĢtırma sonrası sıcaklık______

Sıcaklık değiĢimi __________ Sıcaklık değiĢimi __________

Suyun kaybettiği ısı __________ Buzun aldığı ısı __________

Kalorimetrenin kaybettiği ısı __________


28

Buzu eritmek için kullanılan ısı ____________________________ cal

Erime ısısı ____________________________ cal/gr

Molar erime ısısı ____________________________ cal/mol

C) Nötralizasyon ısısının bulunması

NaOH çözeltisinin sıcaklığı HCl çözeltisinin sıcaklığı

___________ ___________

___________ ___________

___________ ___________

KarıĢımın sıcaklığı

_______________

_______________

_______________

Çözeltinin aldığı ısı ______________________ cal

Kalorimetrenin aldığı ısı ______________________ cal

Açığa çıkan toplam ısı ______________________ cal

OluĢan suyun molü ______________________ mol

Nötralizasyon ısısı ______________________ cal/mol


29

DENEY 7

HESS YASASI

Amaç: MgO(Magnezyum oksit)’in oluĢum ısısının Hess yasası kullanarak hesaplanması

Teori: Kimyasal bir tepkime meydana geldiğinde ısı ya verilir ya da alınır. Bir tepkimenin

ısısı ürün ve tepkenlerin toplam bağ enerjileri arasındaki fark alınarak bulunabilir.

H0= (ürünlerin bağ enerjileri)- (tepkenlerin bağ enerjileri)

Bir tepkime çok yavaĢ olduğunda ya da yan tepkimeler gerçekleĢtiğinde tepkime ısısını

doğrudan ölçmek çok zordur. Böyle durumlarda tepkime ısısı dolaylı yollardan, Hess yasası

kullanılarak bulunabilir. Hess yasasının ifadesi Ģöyledir:

“Bir iĢlem basamaklar ya da kademeler Ģeklinde yürüyorsa, net iĢlemin entalpi değiĢimi, tek

tek basamakların ya da kademelerin entalpi değiĢimleri toplamına eĢittir.”

Prosedür:

A) Mg’un HCl asit ile tepkimesi

1. 0.10-0.15 gr. Mg Ģeridi alınız.

2. Kalorimetreyi kapağı ile birlikte tartınız.

3. Kalorimetreye, 25 ml 1 M HCl asit çözelitisi ekleyip tekrar tartınız.

4. 3 dakika boyunca, 30 saniye aralıklarla asit çözeltisinin sıcaklığını ölçerek not

ediniz.

5. Mg Ģeridini asit çözeltisi içine ekleyiniz ve kalorimetre kapağını kapatınız. Mg asit

çözeltisi ile tepkime verecektir. KarıĢımı termometre yardımı ile karıĢtırınız ve

tepkime baĢlangıcından itibaren 10 dk. süresince, her 30 sn. de bir sıcaklık ölçümü

yapınız.

6. Kalorimetre içindeki çözeltiyi döküp temizleyiniz.

B) MgO’in HCl asit ile tepkimesi

1. Kalorimetreyi kurulayıp kapağı ile birlikte tartınız.

2. 25 ml. HCl çözeltisi ekleyip tekrar tartınız.

3. 3 dakika boyunca, 30 saniye aralıklarla asit çözeltisinin sıcaklığını ölçerek not

ediniz.

4. 0,20-0.25 gr. MgO tartınız ve kalorimetre içindeki asit çözeltisine ekleyiniz.

Kalorimetrenin kapağını kapatınız.

5. KarıĢımı termometre yardımı ile karıĢtırınız. Tepkime baĢlangıcından itibaren 10

dk. süresince, her 30 sn. de bir sıcaklık ölçümü yapınız. (Sıcaklık düĢmeye

baĢlayıncaya kadar)

Çözeltinin özgül ısısı: 1 cal/gr 0C (4.18 J/gr

0C)

DENEY 6

HESS YASASI


30

SORULAR

1. Deneyde gerçekleĢen tepkime denklemlerini yazınız. Hess yasasını kullanarak

MgO’in oluĢum ısısının nasıl bulunacağını gösteriniz.

2. AĢağıdaki verileri kullanarak 1 mol PH3(g)’ün oluĢma ısısını hesaplayınız.

P4(k) 4P (g) H= 300.8 kcal

H2(g) 2H (g) H= 104.0 kcal

PH3(g) P (g) + 3H(g) H= 223.0 kcal

3. 24 gr. C(k) ve 24 gr. O2(g) kalorimetre içinde aĢağıdaki tepkimeyi vermektedir.

C(k) + O2(g) CO2(g) H= -94.0 kcal

Tepkime sonrası kalorimetrenin sıcaklığı 20 0C’den 35

0C çıkmıĢtır. Açığa

çıkan ısı sadece suyun sıcaklık değiĢimi için harcanırsa kalorimetre kabı içindeki

suyun miktarını hesaplayınız. (C= 12 gr/mol, O= 16 gr/mol, Csu= 1 cal/gr 0C)


31

RAPOR 6


A) Mg’un HCl asit ile tepkimesi

1. HCl çözelti molaritesi _____________________

2. HCl çözelti hacmi _____________________

3. BoĢ kalorimetre kütlesi(kapağı ile birlikte) _____________________

4. Kalorimetre+kapak+asit kütlesi _____________________

5. Mg Ģerit kütlesi _____________________

6. HCl çözelti sıcaklığı _____________________

7. Çözelti sıcaklığı (Tepkime sonrası)

_________ ___________ ___________ ____________

_________ ___________ ___________ ____________

_________ ___________ ___________ ____________

_________ ___________ ___________ ____________

Hesaplamalar: Hesaplamalarınızı kısaca gösteriniz.

1. Asit + Mg Kütlesi __________________ gr.

2. T = Tmax - TbaĢlangıç __________________ 0C

3. Kalorimetre ısı kapasitesi _________________ cal/0C

4. Kalorimetrenin aldığı ısı _________________ cal

5. Çözeltinin aldığı ısı _________________ cal

6. Tepkimenin verdiği ısı _________________ cal

7. Sınırlayıcı reaktif _________________

8. Sınırlayıcı reaktif molü _________________ mol

9. Tepkimenin molar ısısı ________________cal/mol


32

B) MgO’in HCl asit ile tepkimesi

1. HCl çözelti molaritesi _____________________

2. HCl çözelti hacmi _____________________

3. BoĢ kalorimetre kütlesi(kapağı ile birlikte) _____________________

4. Kalorimetre+kapak+asit kütlesi _____________________

5. MgO kütlesi _____________________

6. HCl çözelti sıcaklığı _____________________

7. Çözelti sıcaklığı (Tepkime sonrası)

_________ ___________ ___________ ____________

_________ ___________ ___________ ____________

_________ ___________ ___________ ____________

_________ ___________ ___________ ____________

Hesaplamalar: Hesaplamalarınızı kısaca gösteriniz.

1. Asit Kütlesi __________________ gr.

2. MgO Kütlesi __________________gr.

3. T = Tmax - TbaĢlangıç __________________ 0C

4. Kalorimetre ısı kapasitesi _________________ cal/0C

5. Kalorimetrenin aldığı ısı _________________ cal

6. Çözeltinin aldığı ısı _________________ cal

7. Tepkimenin verdiği ısı _________________ cal

8. Sınırlayıcı reaktif _________________

9. Sınırlayıcı reaktif molü _________________ mol

10. Tepkimenin molar ısısı ________________cal/mol

11. MgO molar oluĢum ısısı ________________cal/mol


33

KAYNAKLAR 1. Eliza Kalvo, “Laboratory experiments in general chemistry”, Boğaziçi University,

2008.

2. R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, “Genel kimya, ilkeler ve modern

uygulamalar, 1”, Palme Yayıncılık, 2002.

3. C. E. Mortimer, “Modern üniversite kimyası”, Çağlayan Kitapevi, 1990.


genel kİmya laboratuvar deneylerİ - sorhocam10. kimyasal tepkimeler sonucu açığa çıkan duman...

Documents