11. Sınıf Kimya · Ünite 2
Titrasyon: Bilinmeyeni Keşfetmek
Kuvvetli asit ve bazların titrasyonu sayesinde derişimi bilinmeyen çözeltilerin nasıl analiz edileceğini, deney tasarımı ve hesaplamalarla öğreniyoruz.
Kazanım KİM.11.2.11 · 40 dk okuma
Bilinmeyeni Bulma Serüveni: Titrasyon
Kimya laboratuvarında bazen karşımıza derişimini bilmediğimiz bir asit veya baz çözeltisi çıkabilir. Peki, bu meçhul çözeltinin ne kadar kuvvetli veya derişik olduğunu nasıl anlarız? İşte burada titrasyon adı verilen harika bir yöntem devreye giriyor. Kendi deneylerinizi tasarlarken bu yöntem en büyük yardımcınız olacak.
Kuvvetli Asit ve Bazlarda İyonlaşma
Titrasyona geçmeden önce çok önemli bir kuralı hatırlayalım: Kuvvetli asitler (örneğin hidroklorik asit) ve kuvvetli bazlar (örneğin sodyum hidroksit) saf suda yüzde yüz oranında iyonlaşır. Yani suya ne kadar molekül eklerseniz, o kadar çok iyon (H+ veya OH-) üretirler. Bugün tamamen iyonlaşan bu güçlü bileşiklerle çalışacağız.
Titrasyon Düzeneği ve Deneyin Planlanması
Derişimini bildiğimiz bir çözeltiyi (standart çözelti), derişimini bilmediğimiz çözeltiye damla damla ekleyerek tepkimeye sokma işlemine titrasyon denir. Bu işlem için ince uzun cam bir boru olan büret ve alt kısımda bir erlenmayer kullanırız. Amacımız, asitten gelen H+ mol sayısı ile bazdan gelen OH- mol sayısının birbirine eşit olduğu anı, yani eşdeğerlik noktasını yakalamaktır.
Hesaplama Zamanı
Eşdeğerlik noktasında tepkime tam olarak gerçekleşmiştir. Bu noktada nötralleşme tamdır ve kullanacağımız matematiksel eşitlik şöyledir:
Bu formülde M derişimi, V hacmi, Z ise tesir değerliğini temsil eder. Tesir değerliği, bir asidin suya verdiği H+ sayısı veya bir bazın suya verdiği OH- sayısıdır. Bilinen değerleri yerine koyduğumuzda, o meçhul çözeltinin derişimini kolayca hesaplayabiliriz.
Günlük Hayattan Bir Örnek
Mide yanması yaşadığınızda içtiğiniz antiasit ilaçlar, midenizdeki fazla asidi nötrleştirir. İlaç şirketleri, bu ilaçların tam olarak ne kadar asidi etkisiz hale getireceğini hesaplamak ve kalite kontrolü yapmak için laboratuvarlarında sürekli titrasyon deneyleri yaparlar. Böylece piyasaya sürülen ilaçların güvenliğinden emin olunur.
Titrasyon: Bilinmeyeni Keşfetmek: Alıştırma Soruları
1. Bir titrasyon deneyi planlayan öğrenci, damla damla ekleme yapacağı standart çözeltiyi koymak için hangi laboratuvar malzemesini kullanmalıdır?
- A) Erlenmayer
- B) Büret
- C) Deney tüpü
- D) Termometre
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Büret
Titrasyonda damla damla sıvı eklemek ve harcanan hacmi hassas şekilde ölçmek için büret kullanılır.
2. Kuvvetli asit ve kuvvetli bazların saf sudaki iyonlaşma yüzdesi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Yüzde 0
- B) Yüzde 50
- C) Yüzde 100
- D) Bilinemez
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Yüzde 100
Kuvvetli asit ve bazlar suda tamamen, yani yüzde 100 oranında iyonlaşırlar.
3. Derişimi bilinmeyen 50 mL NaOH kuvvetli baz çözeltisi, 0.1 M 100 mL HCl kuvvetli asit çözeltisi ile tam olarak nötrleşmektedir. Buna göre NaOH çözeltisinin derişimi kaç M'dir?
- A) 0.05
- B) 0.1
- C) 0.2
- D) 0.4
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 0.2
Formül: M_a x V_a x Z_a = M_b x V_b x Z_b. HCl için Z=1, NaOH için Z=1. Buradan 0.1 x 100 x 1 = M_b x 50 x 1 denkleminden M_b = 0.2 M bulunur.
4. Titrasyon deneyinde eşdeğerlik noktasının geldiğini, yani nötrleşmenin tamamlandığını gözlemlemek için çözeltiye eklenen maddeye ne ad verilir?
- A) Katalizör
- B) İnhibitör
- C) Çözücü
- D) İndikatör
Cevabı göster
Doğru cevap: D) İndikatör
Asit-baz titrasyonlarında pH değişimine bağlı olarak renk değiştiren ve dönüm noktasını gösteren maddelere indikatör denir.
5. 0.2 M H2SO4 (sülfürik asit) çözeltisinden 100 mL alınarak, derişimi bilinmeyen bir NaOH çözeltisi ile titre ediliyor. Tam nötrleşme için 50 mL NaOH harcandığına göre, baz çözeltisinin derişimi kaç molar olur?
- A) 0.2
- B) 0.4
- C) 0.8
- D) 1.6
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 0.8
H2SO4 için Z=2, NaOH için Z=1'dir. Formülde yerine koyarsak: 0.2 x 100 x 2 = M_baz x 50 x 1. Buradan 40 = M_baz x 50, M_baz = 0.8 M olarak hesaplanır.