Fen ve teknoloji laboratuvari I dersi Bİyoloji deneyleri

1. 
   MİKROSKOP, MİKROSKOPUN KISIMLARI VE KULLANIMI
   

DENEYİN AMACI: Mikroskobun kısımlarının tanınması ve kullanım becerisinin kavratılması.

DENEYİN YAPILIŞI:

Mikroskop kullanımından sonra dikkat edilmesi gereken hususlar:

1-Mikroskop sadece gövde kolu üzerinden tutulmalı ve taşınmalıdır.

2. 
   SOĞAN ZARININ İNCELENMESİ
   

DENEYİN AMACI: Soğan zarı hücresini  mikroskop yardımıyla  incelemek.

DENEYİN YAPILIŞI:

2-Etli yaprağın iç kısmındaki ince zarı, pens yardımıyla ayırınız. Bu zarı lamın üzerine yerleştiriniz.

3-Damlalık ile preparatın üzerine bir damla su damlatınız.

4-Lamelle,  lama 45 derece açı yapacak şekilde preparatın üzerine yavaşça hava almayacak şekilde kapatınız.

5- Hazırladığınız örneği mikroskopta inceleyerek, gördüklerinizi çiziniz.

6-Aynı deneyi su  yerine bir damla metilen mavisi (yoksa tentürdiyot) ve lügol  veya iyot çözeltisi kullanarak tekrarlayınız.

DENEYİN AMACI: Birbiri  içinde çözülebilen  sıvı-sıvı  karışımlarının  bileşenlerine  ayrılmasının incelenmesi.

TEORİK BİLGİ:

           Damıtma   yoluyla  ham petrolden benzin, gazyağı ve makine yağı elde edilmesinde bu maddelerin  kaynama noktalarının  farklı olmasından yararlanılır. Damıtma laboratuarda ve endüstride sıvıların saflaştırılmasında ve ayrılmasında kullanılan  bir yöntemdir. Sanayide ve laboratuar araştırmalarında kullanılan pek çok damıtma yöntemi , basit damıtmanın  çeşitli  biçimleridir. Bir karışımın ısıtılmasıyla  ilk olarak  en uçucu olan ya da kaynama noktası en düşük olan madde damıtmadır.

DAMITMA: Bir sıvının  buharlaştırıldıktan sonra yeniden yoğunlaştırılarak  sıvı hale  dönüştürülmesidir.

1.Basit Damıtma: Uçucu olmayan maddeler içeren bir sıvının aktarılması ve kaynama  noktaları çok farklı olan sıvıların ayrılmasında kullanılır.

2 .Çok Aşamalı Buharlaştırma: Sıvı,yüksek atmosfer basınçlı bir tanktan daha alçak basınçlı bir tanka geçirilir.

3.Vakumlu  Damıtma: Bir vakum pompası kullanılarak saf bir  vakum ortamının elde edildiği basıç azaltma işlemidir.

4.Buhar  Damıtması: Damıtma, normal kaynama noktasından küçük  sıcaklıklarda gerçekleşir.

5.Kuru  Damuıtma:  K-S-G  halinde ürünler veren  organik cisimlerin  havasız bir yerde boynuzlu imbik içinde ısıtılarak parçalanması işlemidir.

6.Ayrımsal  Damıtma: Raoult yasasına uyan kik ucu bileşenli bir çözelti bu yolla bileşenlerine ayrılabilir. Damıtma işleminden sonrada gerye kalan çözünen maddedir.

     Raoult Yasasına göre ;        PT= XA.PA+XB.PB

X : Mol kesri

P:  Saf halinin buhar basıncı

PT: Çözeltinin  buhar basıcı

PT = XA.PA + XB.PB

PT  = 0,75 .1,2 + 0,25 . 0,4

PT=  0,9  +  0,1  =  1atm

    İdeal  çözeltilerin buharı  daha uçucu madde  bakımından zengin olur. Burada A daha uçucu , o yüzden damıtma işlemi sırasında yoğunlaştırılan buhar A bakımından zengindir. Yoğunlaştırılmış buhar alınır, fraksiyonlar tekrar damıtılır, sonunda saf halde bileşenler elde edilir.

     Raoult yasasından sapmalar olabilir. 

   Örneğin: etil alkol - su

2.Negatif  Sapma: Çözeltinin buhar basıncı saf maddelerinkinden düşüktür. Bu çözeltiye maximum kaynama azeoropu denir.

   Örneğin. HCL- su  ………..(1)

Sıvı Havanın Ayrımsal Damıtılması :

KULLANILAN ARAÇ-GEREÇLER:

  Eğik soğutucu   *Toplama kabı       *Alkol

DENEYİN YAPILIŞI:

DENEYİN ŞEKLİ :

DENEYİN SONUCU :

         İlkönce etil alkol kaynamaya başladı. Etil alkol kaynarken termometre 78 ْC ‘yi gösterdi. Sıcaklık 79 ْC olduğunda etil alkol bitmiş, kaynama sona ermişti.Etil alkol kaynarken termometredeki sıcaklık değişmedi, sabit kaldı. Deneyin sonunda damıtma balonunda sadece su kaldı; böylece su ile etil alkol karışımı ayrılmış oldu.

 
2. SÜBLİMLEŞME

DENEYİN AMACI  :  Naftalini süblimleştirme yöntemi ile saflaştırmak.

TEORİK  BİLGİ :

Maddenin Halleri :

ERİME :

Kristal bir katı ısıtıldıkça katının yapısındaki atomlar, iyonlar ya da moleküller daha şiddetli titreşirler. Sonunda bu titreşimlerin kristal yapısını bozacağı bir sıcaklığa ulaşılır. Atomlar, iyonlar ya da moleküller birbirinin üzerinden kayar, katı belli biçimini kaybeder ve sıvıya dönüşür. Bu olaya erime ve erimenin oluştuğu sıcaklığa erime noktası denir. Erime, endotermik bir olaydır.

Eğer dengedeki katı-sıvı karışımına düzenli bir şekilde ısı vermeyi sürdürürsek, bir yandan katı erirken sıcaklık sabit kalır. Ancak tüm katı eridikten sonra sıcaklık yükselmeye başlar. 2

BUHARLAŞMA :

Sıvı içerisindeki bir molekülün kinetik enerjisi, diğer moleküllerde çarpışma sonucu sürekli değişmesine karşın, belli bir anda bazı moleküller oldukça büyük, bazıları ise oldukça küçük kinetik enerjiye sahiptir. Yüzeye yakın ve yüzeye dik doğrultuda hareket eden yüksek kinetik enerjiye sahip moleküllerden bazıları çevresindeki çekim kuvvetlerini yenerek sıvıdan gaz fazına geçerler. Bu olaya buharlaşma denir. Bu sırada, yüksek kinetik enerjili çok sayıda molekülünü gaz fazına aktaran sıvıda, geride kalan moleküllerinin ortalama kinetik enerjisinin azalmasıyla orantılı olarak sıcaklık düşmesi gözlenir. Yani buharlaşma, endotermik bir olaydır. Eğer, sıvı oda sıcaklığında üzeri açık bir kapta buharlaşıyorsa, dış ortamdan sıvıya sürekli ısı geçişi olur ve sıvının sıcaklığı değişmez. Yüksek kinetik enerjili moleküller sürekli gaz fazına geçerek sıvı üzerinden uzaklaşacağından, buharlaşma sıvı bitene dek sürer.

Buharlaşan bir sıvının etrafından ısı çekmesi; denizden çıkan bir kişinin üşümesi, kolonya dökülen ellerin soğuması ve bir testiden dışarıya sızan suyun buharlaşarak testideki suyu soğutması örneklerinde gözlenebilir. Eğer denizden çıkan veya banyo yapan biri havlu ile kurulanmazsa üzerinde kalan su, beden ısısını alarak buharlaşacağından üşüme hissi algılanır.3

1 Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, Çeviri Editörü Tahsin Uyar; Genel Kimya Prensipler ve Modern Uygulamalar 1, s. 7

3 Prof. Dr. Ender Erdik, Prof. Dr. Yüksel Sarıkaya; Temel Üniversite Kimyası, 1. Cilt, s. 246-247

            YOĞUNLAŞMA :

 Sıcaklık düşürülürse gaz moleküllerinin kinetik enerjileri azalır. Bu nedenle bir gaz yeteri kadar soğutulursa moleküller arası çekim kuvveti çoğalır ve gaz, sıvı hale geçer. Bu olaya yoğunlaşma denir. Ekzotermik bir olaydır. 4

DONMA :

Bir sıvı soğutulduğunda moleküleri gittikçe daha yavaş hareket eder. Sonunda öyle bir sıcaklığa ulaşır ki, bazı moleküllerin bir kristal örgüde bir arada tutulmasına izin verecek kadar azalacağından, madde katı faza geçer.5 Erimenin tersine bir sıvının katıya dönüşmesine donma, donmanın olduğu sıcaklığa da donma noktası denir. Bir katının erime noktası ile sıvısının donma noktası aynıdır. Bu sıcaklıkta katı ve sıvı bir arada dengededir. Donma, ekzotermik bir olaydır.

Dengedeki bir katı-sıvı karışımından düzenli olarak ısı çekersek, sıvı sabit bir sıcaklıkta donar. Bir sıvının donma noktasını belirlemenin kolay bir yolu vardır. Sıvı soğutulur ve zamanla düşen sıcaklığı ölçülür. Donma başladığı zaman, tüm sıvı donuncaya kadar sıcaklık sabit kalır. Daha sonra katı soğudukça sıcaklık yeniden düşmeye başlar. Eğer zamana karşı sıcaklıklar grafiğe alınırsa soğuma eğrisi denilen grafikler elde edilir.6

Moleküller arası kuvvetlerin daha büyük olduğu katılar, sıvılar ölçüsünde olmasa da buhar oluşturabilirler. Moleküllerin katı halden doğrudan buhar haline geçmesine süblimleşme denir. Endotermik bir olaydır. Süblimleşmenin tersine, molekülün buhar halden katı hale geçmesine kırağılaşma adı verilir. Süblimleşme ve kırağılaşma eşit hızlarda oluştuğunda katı ve buhar arasında dinamik bir denge vardır. Dengedeki buhar, süblimleşme basıncı denen bir basınca sahiptir.

Önemli süblimleşme basınçlarına sahip olduğu bilinen iki katı; buz ve kuru buzdur(katı karbondioksit). Eğer soğuk bir iklimde yaşıyorsanız, sıcaklık 00C’nin üzerine çıkmamasına karşın, yerlerdeki karların kaybolduğunu gözlemişsinizdir. Bu koşullarda kar erimez, süblimleşir. 7

 

 KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER :

  Naftalin (2 gram)

  2 Adet Saat camı

  Beher

  İspirto Ocağı

  Saplı halka

  Beher

  Döküm ayak

  Bünzen kıskacı

  Su

DENEYİN YAPILIŞI :

Döküm ayağa spor takılır. Bünzen kıskacına saplı halka geçirilir ve daha sonra içerisine su doldurulan  beher halkaya yerleştirilir. Altına ispirto ocağı konur ve beher içerisinde bir miktar su ısıtılır. Amyant yerine , kaynayan suyun sıcaklığından yararlanmak için bu işlem yapılır.

Beherin üzerine saat camı yerleştirilir ve içine 2 gr naftalin konulur. Bunun üzerine de ortası iğneyle delinen süzgeç kağıdı yerleştirilir, sonra da diğer saat camı  bunun üstüne konulur. İkinci saat camı, ağzı kapalı huni yerine geçmektedir. Sıcaklık 80 0C olduktan sonra  üstteki saat camı düzenekten alınır ve üzerine ıslak bir bez konulur.

DENEYİN ŞEKLİ :

DENEYİN SONUCU:

80 0C  sıcaklığa ulaşıldığında naftalin buharlaştı ve üstteki saat camında kristalleşti. Naftalin kristalleri beyazdı ve parlaktı.

DENEYİN YORUMU:

Naftalinin kristalleşmesinin sebebi; oda sıcaklığında olmasıdır. Deneydeki süzgeç kağıdı, kristallerin aşağıdaki sıcak saat camına tekrar düşmesini engelledi. Naftalini süblimleştirmekte zorlanmadık; çünkü naftalin de tıpkı  iyot gibi kolay süblimleşen bir katıdır.Bu süblimleştirme yöntemini birkaç defa uygulayarak tam saflaştırma yapılabilirdi. Süblimleşme sonucunda ısı artışı olmadı; çünkü süblimleştirme, endotermik yani ısı alan bir olaydır.

Naftalin, saat camına yapışmıştı. Yapışan naftalin kristallerini camdan temizlemek için sıvılaştırdık ve kolayca temizlemiş olduk.

Naftalin 217 0C’de kaynar. Yani süblimleşme gerçekleşmeksizin naftalini gaz haline getirmek isteseydik 217 0C’ye kadar ısıtmamız gerekirdi. Oysa naftalin 80 0C’de ve deney düzeneğimiz ile sıvı hale geçmesine izin vermeden gaz haline geçirmiş olduk.

 

3.  ASİT-BAZ TİTRASYONU

DENEYİN AMACI :  Derişimi bilinen bir çözelti yardımıyla derişik başka bir çözeltinin derişimini bulabilme.

TEORİK BİLGİ :

ASİTLER VE BAZLAR

Asitlerin ve bazların tanımı, kimyada şüphesiz en önemli ve yararlı tanımlardan biridir. Gerçekte hemen hemen bütün kimyasal tepkimeleri, asit-baz tepkimeleri veya yükseltgenme-indirgenme tepkimeleri olarak sınıflandırma olanağı vardır. Günümüze dek asit ve bazlar için çeşitli tanımlar yapılmıştır. Asitler ve bazlar için yapılan ilk tanım sulu çözeltilerde gözlenen özelliklerine dayanır. Sulu çözeltilerinin ekşimsi bir tadı olan ve turnusol kağıdını kırmızıya dönüştüren maddelere asit denir. Bazların sulu çözeltilerinin acımsı bir tadı vardır ve turnusol kağıdını maviye dönüştürürler. Atomların ve moleküllerin yapıları ile ilgili bilginin gelişmesi, kimyacıları asitlerin ve bazların yapıları ile özellikleri arasında bağıntı aramaya zorlamıştır.  …..(3)

Arrhenius Asit-Baz Teorisi :

Arrhenius’a göre asit, suda hidrojen iyonu (H+); baz hidroksit iyonu (OH-) oluşturarak çözünen maddedir.

HCl(g)          →   H+(suda)  +   Cl-(suda)                (Asit)

HNO3 (s)      →   H+(suda)  +   NO3-(suda)          (Asit)

NaOH (k)        →  Na+(suda)  + OH-(suda)                (Baz)

Ba(OH)2 (k)  →   Ba+2(suda)  + 2OH- (suda)          (Baz)

Arrhenius’un asit-baz tanımı, maddelerin yalnız sulu çözeltileri için geçerlidir. Zamanla kimya geliştikçe susuz ortamlar için de asit ve bazı tanımlama gereği doğmuştur.  ….(2)

Brønsted-Lowry Asit-Baz Teorisi

1923 yılında İngiliz kimyacısı Lowry ve Danimarkalı kimyacı Brønsted birbirlerinden habersiz asit ve baz için daha genel bir teori geliştirdi. Bunlara göre, bir tepkimede proton (H+ iyonu) verici madde asit; proton alıcı madde ise bazdır. Örneğin; HCl suda çözündüğünde suya H+ iyonu vererek onu hidronyum veya hidroksonyum iyonuna (H3O+) dönüştürür.

HCl (g)  +   H2O (s)   →  H3O+ (suda)  + Cl- (suda)

Bu tepkimede, HCl proton verici olduğundan asit, H2O proton alıcı olduğundan bazdır. Bu tepkimenin tersi düşünüldüğünde;

H3O+ (suda)  +  Cl- (suda)  →   HCl (g)  +   H2O (s)

H3O+  iyonu Cl- iyonuna proton verdiği için asit; Cl- iyonu proton aldığı için bazdır.

Brønsted-Lowry asit-baz teorisinde aralarında H+ iyonu kadar fark olan asit-baz çiftine eşlenik (konjuge) asit-baz çifti denir. Yukarıdaki tepkimede HCl / Cl- ve H3O+ /  H2O eşlenik asit-baz çiftleridir. …….(2)

Lewis Asit-Baz Teorisi

Asitler (Yıldızla işaretli olanlar, zayıf elektrolitlerdir ve sulu çözeltide daha çok ayrışmamış moleküller halinde bulunurlar.)

Bir Protonlu Asitler

HX  →  H+  +  X-             HF   :  Hidrofluorik asit  *          HClO3  :  Klorik asit

                                        HCl :  Hidroklorik asit               HClO4  :  Perklorik asit

                                        HBr :  Hidrobromik asit             HNO2   :  Nitröz asit *

İki Protonlu Asitler

                                                                                          │            : Oksalik asit *   

                                                                                          COOH

HX-  →  H+ + X-2           H2SO3  :  Sülfüroz asit *             H2S        : Hidrosülfirik asit

                                       H2CO3  :  Karbonik asit *           H2PO3    :  Fosforöz asit

Üç Protonlu Asitler

H2X  →  H+  + HX-2         H3PO4  :   Ortofosforik asit *

HX-2 →  H+  +  X-3

Asidik Oksitler

                  SO2     SO2 + H2O → H2SO3                 CrO3        CrO3 + H2O → H2CrO4

                 N2O3    N2O3 + H2O → 2 HNO3                        2 CrO3 + H2O → H2Cr2O7

                P4O6    P4O6  + 6 H2O → 4 H3PO3       Mn2O7     Mn2O7 + H2O → 2 HMnO4

                 P4O10  P4O10 +6 H2O → 4 H3PO4

Bazlar

Molekülsel Bazlar          NH3 * (Amonyum hidroksit)    NH3  + H2O ↔  NH4+  +OH-

                                         N2H4  (Hidrazin)                      N2H4  +H2O ↔ N2H5+  + OH-

                                         NH2OH (Hidroksilamin)         NH2OH + H2O ↔ NH3OH+ + OH-

İyonik Bazlar                  Metal hidroksitleri

M(OH)2 → M+ +2 OH-    Ca(OH)2 az çözünür.

Bazik Oksitler

                                          MO   + H2O  →   M(OH)2        M :  Ca, Sr, Cr, Mn

Tablo-1 ……(2)

Asitlerin Özellikleri :

Suda çözündüklerinde iyon oluştururlar. Bu nedenle asitlerin sulu çözeltileri az ya da çok elektrik akımını iletir.

Tatları ekşidir. Limonun ekşiliği içindeki sitrik asitten, sirkenin ekşiliği içindeki asetik asitten ileri gelir.

Boya maddelerine etki ederler. Örneğin; asitler mavi turnusol boyasının rengini kırmızıya dönüştürür, pembe renkli fenolftalein boyasını renksiz hale getirirler.

Na, K, Mg gibi iyonlaşma enerjisi düşük (tepkime verme eğilimi yüksek) metallerle tepkimeye girerek hidrojen gazı oluştururlar.

Na(k)  +  HCl (suda)  →  NaCl (suda)   +  ½ H2 (g)

Bu tepkimeyi alkali ve toprak alkali metallerin tümü ile Fe, Zn ve Al gibi soy olmayan metaller verir.

Cu, Hg ve Ag gibi yarı soy metallere yapısında oksijen bulunmayan HCl, HBr gibi asitler etki etmez. Bu metallere HNO3 ve H2SO4 gibi kuvvetli asitler etki eder. Ancak bu tepkimelerde H2 gazı yerine H2O oluşur.

Cu (k) + 4 HNO3 (suda)   →  Cu(NO3)2 (suda) +  2 NO2 (g) + 2 H2O (s)

Au ve Pt gibi soy metallere asitlerin hiçbiri yalnız başına etki edemez. Bu metallere üç hacim derişik HCl ve bir hacim HNO3 karışımı olan kral suyu (altın suyu) etki eder.

CaCO3 (k)  +  2 HCl (suda)   →  CaCl2 (suda)  +  CO2 (g)  +  H2O (s)

Bazlarla birleşerek tuz ve su oluştururlar. Bir asit bir bazla birleştiğinde hem asit hem de baz özelliklerini kaybeder. Bu nedenle asitlerle bazlar arasındaki tepkimelere nötrleşme tepkimesi denir.   …….(3)

             Bazların Özellikleri :

Suda iyon oluşturarak çözünürler. Çözeltileri elektrik akımını iletir.

Boya maddelerine etki ederler. Bazlar, kırmızı turnusolu mavi; renksiz fenolftaleini pembe yaparlar.

Kuvvetli bazlar amfoter metallerle (Zn, Al, Pb, Sn…) tepkimeye girerek hidrojen gazı oluştururlar.

Zn (k)   +  2 NaOH (suda)   →  Na2ZnO2 (suda)  +  H2 (g)

Al (k)  +  3 KOH (suda)   →  K3AlO3 (suda)  + 3/2 H2 (g)

Elle tutulduklarında kayganlık hissi verirler. Sabunun, yumurta akının ve deniz suyunun kayganlıkları yapılarındaki bazlardan kaynaklanır.

H2CO3 (suda)   +  Ca(OH)2 (suda)   →   CaCO3 (k)  +  2 H2O (s)      ......(3)

Asit-Bazların Kuvveti

Asitlerin ve bazların kuvveti, bunların suda iyonlaşma yüzdeleri ile ilgilidir. Suda %100’e yakın oranda iyonlaşan asit veya bazlara kuvvetli asitler veya bazlar denir. Diğer bir deyişle kuvvetli asitler veya bazlar, kuvvetli elektrolitlerdir.

 

Kuvvetli Asitler	Kuvvetli Bazlar
HCl              Hidroklorik asit	NaOH            Sodyum hidroksit
HBr              Hidrobromik asit	KOH              Potasyum hidroksit
HI                Hidroiyodik asit	CsOH            Sezyum hidroksit
HNO3          Nitrik asit	Ca(OH)2        Kalsiyum hidroksit
H2SO4         Sülfürik asit	Sr(OH)2      Strosinyum hidroksit
HClO4         Perklorik asit	Ba(OH)2         Baryum hidroksit

Tablo-2

Asit ve bazların çoğu suda çözündükleri halde iyonlarına çok az ayrışır. “Zayıf asit ve baz” olarak adlandırılan böyle maddeler suda daha çok moleküller halinde bulunur. Zayıf asit-baz çözeltilerinin elektrik iletkenliği çok azdır.

Bir asidin veya bazın değerliği ile kuvveti arasında bir ilişki yoktur.  …..(3)

MOLARİTE :

Eğer, n2 mol çözünen V hacmindeki çözeltide çözünmüş ise, çözeltinin molaritesi

M = (n2 / V) 1000 = (g2 / M2)(1000 / V)

M = [g2 / (g1 + g2)] 1000 g / M2 = 1000 a2d / M2

NORMALİTE :

Etki değeri: Asitlerde suya verilen H+ sayısı, bazlarda OH- sayısı, tuzlarda ise (+) ya da (-) yük sayısıdır.   …….(4)

Eşdeğer Ağırlıklar ve Normal Çözeltiler

Eşdeğerliklerin tanımında kullanılan asit-baz tepkimeleri :

H+ (aq)  +   OH- (aq)  →  H2O (s)

Bir asidin 1 eşdeğer gramı 1 mol H+ (aq)  iyonu verebilen miktarıdır. Bir bazın 1 eşdeğer gramı ise 1 mol OH- (aq)  verebilen miktarıdır. Eğer 1 mol H+ (aq), 1  mol OH- (aq)  ile tepkimeye giriyorsa 1 eşdeğer gram asitle 1 eşdeğer baz etkileşiyor demektir.    …….(1)

TİTRASYON

Bilinen derişimlerde hazırlanan çözeltilere standart çözeltiler denir ve diğer çözeltilerin derişimlerini belirlemede kullanılırlar. Bulunan derişimden çözelti içindeki madde miktarına geçilebilir. Yapılan bu işleme hacimsel analiz (volumetrik analiz) adı verilir. Örneğin standart bir baz çözeltisi, bir asit çözeltisinin derişiminin belirlenmesinde kullanılır. Bunun için yapılan işleme titrasyon  denir. Standart baz çözeltisi bürete doldurulur ve musluğu azar azar açılıp bir miktar akıtılarak çözelti düzeyi büretin üst çizgisine veya uygun bir çizgisine ayarlanır. Derşimi bilinmeyen asit çözeltisinden yine bir büret veya yardımıyla çok dikkatle ölçülerek belli hacimde çözelti bir beher veya erlen içine alır. Üzerine birkaç damla indikatör damlatılır. Standart baz çözeltisi sürekli çalkalanan erlen içindeki asit çözeltisi üzerine yavaş yavaş akıtılır. İndikatörün rengi açılmaya başladığı zaman tepkime sonlanmaya yaklaştığından birkaç damla daha baz çözeltisi büretten damlatılarak indikatörün renk dönüşümü noktasında titrasyon kesilir, bu noktada tepkime sonlanmıştır. Derişimi bilinmeyen asit çözeltisinin hacmi belli olduğundan, derşimi bilinen baz çözeltisinin harcanan hacmi büretten dikkatlice okunarak Na = Nb . Vb / Va eşdeğerlik kuralından asidin Na normalitesi hesaplanır. Ters işlemle normalitesi bilinen asit çözeltisi kullanılarak bazın bilinmeyen Nb normalitesi de bulunur.  …….(2)

Asit-Baz İndikatörleri :

İndikatörlerin önemli bir kullanım alanı çözeltilerin pH’ını bulmaktır. Genellikle indikatör çözeltisi emdirilmiş kağıtlar, bu indikatörlerin renk değiştirdiği pH kağıdıdır. …….(2)

Bazı İndikatörler

4)KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER : 

1 adet 50 ml’lik büret

2 adet 250 ml’lik erlenmayer   

Çeşme suyu

%37’lik HCl çözeltisi              

Derişimi bilinmeyen NaOH

İndikatör (fenolftaleyn)

 

DENEYİN YAPILIŞI :

HCl şişesi üzerindeki değerler:

d = 1,19g/cm3

% derişim = %37

 Molarite hesabı……………..m= 1190 gr . 37

                          1190 gr . 37

n = __m_ =    _____100_____  = 12,07 mol

         MD                  36,46

M= __n__ = 12,07    = 12,07 M

**Hazırlanan çözelti   25 ml 0,5 M olacak.

0,5 . 25 = 12,07 . V2

V2 = 1,03ml HCl

25-1,03 = 23,97 ml su alınacak.

23,97 ml suyu büretle ölçüp 100 ml‘lik  behere aldık, içine 1,03 ml HCl’yi yavaş yavaş ekledik ve üzerine birkaç damla fenolftalein kattık. Beherdeki HCl çözeltisini 250 ml’lik erlene aldık. Daha sonra başka bir behere  su koyup üzerine rastgele miktarda NaOH ilave ettik. İçinde HCl’nin  bulunduğu erlene, hazırladığımız NaOH’lı suyu büretten yavaş yavaş akıttık. Bu sırada erleni çalkaladık. Sürekli bir pembe renk görülene kadar NaOH ilavesi yaptık. Pembe renk kaybolmayınca işlemi sonlandırdık.

DENEYİN SONUCU :

Sürekli bir pembe renk oluşana kadar eklediğimiz NaOH çözeltisi 7ml’ydi.

N1 M 1= N2 M2

M1 = 1,785 M

 

4. YEMEK TUZU-DEMİR TOZU VE KUM KARIŞIMININ AYRILMASI

DENEYİN AMACI:Karışımı bileşenlerine ayırabilme.

TEORİK BİLGİ:

*Bir madde örneği;ya saf maddedir ya da bir karışımdır.Saf madde ise ya element ya da bir bileşiktir.Karışım ise ya homojen ya da heterojendir.  …….(1)

Maddenin Ayırt Edici Özellikleri:

Farklı maddelerden yapılmış iki cisim aynı kütleye sahip olabileceğinden kütle ya da hacim maddeleri ayırt etmeye yetmez.

Maddeleri birbirinden ayırt etmek için o maddenin miktarına bağlı olmayan özelliklerine bakılmalıdır. Saf bir maddenin kütlesi ne olursa olsun değişmeyen birtakım özellikleri vardır. Bunlara ayırt edici özellikler denir. Maddelerin başlıca ayırt edici özellikleri ve bu özelliklerin maddelerin hangi fiziksel halleri için geçerli olduğu aşağıdaki tabloda verilmiştir:

 

Ayırt Edici Özellikler	Maddenin Fiziksel Hali
	KATI                SIVI                GAZ
Özkütle	+                       +                      +
Erime Noktası	+                       -                       -
Donma Noktası	-                        +                      -
Kaynama Noktası	-                        +                      -
Yoğunlaşma Noktası	-                        -                       +
Çözünürlük	+                       +                       +
Sıcaklıkla Genleşme	+                       +                       -
Esneklik	+                       -                        -
Öz Isı	+                        +                      +

   

Tablo-1  ……(2)

 KARIŞIMLAR:Birden fazla maddenin her türlü oranda biraraya gelerek kimyasal özelliklerini kaybetmeden oluşturdukları topluluğa karışım denir. ……(3)Karışımda maddeler fiziksel özelliklerini kaybedebilirler.Karışımlar ikiye ayrılır:

a)Homojen karışımlar:Özellikleri her yerinde aynı olan karışımlardır.

b)Heterojen karışımlar:Özellikleri her yerinde aynı olmayan karışımlardır.

Heterojen karışımlar da ikiye ayrılır:

-Süspansiyon: katı+sıvı heterojen karışımlarının özel adıdır.

ÖRNEK= tebeşir tozu+su karışımı gibi.

-Emülsiyon: sıvı + sıvı  heterojen karışımların özel adıdır.

ÖRNEK= zeytinyağı+su   karışımı gibi.  ……(1)

       KARIŞIMLARIN ÖZELLİKLERİ :

Karışımlar fiziksel yollarla bileşenlerine ayrılabilir.

Erime ve kaynama noktaları sabit değildir.

Homojen ya da heterojen olabilirler.

Yapısında en az iki cins atom vardır.

Saf değildirler.

Formülleri yoktur.

Maddeler belirli oranlarda birleşmezler.  …….(1)

**Karışımların özelliği,kendisini oluşturan maddelerin özelliklerine ve bu maddelerin karışımdaki oranlarına bağlıdır.  …….(4)

KARIŞIMLARIN AYRILMASI :

Karışımlar uygun fiziksel değişikliklerle bileşenlerine ayrılabilir.

Ayırma hunisi: sıvı+sıvı heterojen karışımlar

Ayıklama:katı+katı heterojen karışımlar pens yardımı ile ayrılır.

Magnetik ayırma:Karışımdaki maddelerin biri magnetik olursa…

Dibe çökme,üste çıkma:Yoğunlukları farklı iki katının,çözünmedikleri bir sıvıya atılarak ayrılmaları.

Aktarma:Sıvı üzerinde kalan maddenin başka bir yere alınması.

Süzme:Sıvı+katı heterojen karışımların,süzgeç kağıdı yardımı ile ayrılması.

Santrifüjleme:Sıvı+katı heterojen karışımda; katı parçacıklar süzgeç kağıdından geçebilecek kadar küçük ise bu yöntem kullanılır.

Flotasyon(yüzdürme):Laboratuardan ziyade metalurji de maden cevherlerini,taş topraktan ayıklamaya yarayan metoddur.

Dializ: Santrifüjleme ile bir sonuç alınamayacak kadar parçacıkları küçük maddelerin (kollidlerin)ayrılmasına yarar.  ……(1)

Karışımların Fiziksel Yöntemlerle Bileşenlerine Ayrılması :

Sürtünme ile elektrik yükü kazanan bazı cisimler, birtakım maddeleri kendilerine çekerler. Plastik, yün kumaş parçasına sürtüldüğünde; cam çubuk, ipek kumaş parçasına sürtüldüğünde elektrik yükü kazanır ve böyle bir cisim, tuz-karabiber karışımına yaklaştırıldığında, karabiber tanelerini kendine çeker. Aynı şekilde yemek tuzu-kükürt karışımındaki kükürt, elektriklenme özelliği ile yemek tuzundan ayrılabilir.

2- Mıknatıs ile ayırma :

Mıknatıs; demir, nikel ve kobalt gibi metalleri kendine çeker. Bir karışımın mıknatıs ile ayrılabilmesi için karışımdaki maddelerden birinin mıknatıs tarafından çekilmesi gerekir. Demir tozu-kükürt tozu, nikel tozu-cam tozu karışımları bu yolla ayrılabilir. …..(2)

       3- Özkütle farkı ile ayırma :

a) Katı-katı karışımlarda : Kum-odun talaşı karışımı suya bırakıldığında, özkütlesi suyun özkütlesinden büyük olan kum dibe çökerken, özkütlesi suyun özkütlesinden küçük olan odun talaşı su üstünde yüzer. Yüzen kısım bir kaşık ile, dibe çöken kısım da süzme ile sıvıdan ayrılır.

b) Sıvı-sıvı karışımlarda : Heterojen sıvı karışımlarını ayırmak için ayırma hunisi kullanılır. Ayrılacak sıvı karışımı (Örneğin; zeytin yağı-su karışımı) ayırma hunisine konulduğunda, özkütlesi daha küçük olan sıvı (zeytin yağı) üstte, özkütlesi daha büyük olan sıvı (su) altta birer faz oluşturur. Musluk açılıp alttaki sıvı toplama kabına alınarak musluk kapatılır. Böylece iki sıvı birbirinden ayrılmış olur.

4- Çözünürlük farkı ile ayırma :

a) Katı-sıvı karışımlarda : Katı-sıvı heterojen karışımları ayırmak için süzme işlemi kullanılır. Bu işlemde, katı tanecikleri geçirmeyen; fakat sıvının geçebileceği incelikte gözenekleri olan süzgeç kağıtları, filtreler kullanılır. Deniz suyu-kum karışımı süzüldüğünde; kum süzgeç kağıdının üzerinde kalır, sıvı başka bir kapta toplanır.

b) Katı-katı karışımlarda : Çözünürlükleri birbirinden farklı olan iki maddenin karışımını ayırmak için kullanılan bir yöntemdir. Naftalin-şeker karışımını ayırmak için bu yöntem kullanılabilir. Naftalin suda çözünmeyen, şeker ise iyi çözünen maddedir. Bu durumda naftalin süzgeç kağıdının üzerinde kalır. Şekerli su çözeltisi de, suyu buharlaştırılarak şeker ayrı bir kapta toplanır. Buna kristallendirme denir.

5- Kaynama noktaları farkına göre ayırma :

Homojen karışımlar, bileşenlerinin kaynama noktalarının farkına göre ayrılabilir.

a) Katı-sıvı homojen karışımlar : Bir katı-sıvı homojen karışımının ısıtılarak buharlaştırılması ve oluşan buharın soğutularak yoğunlaştırılmasına damıtma denir. Burada ayırma, sıvının kaynama noktasının, katının kaynama noktasından çok daha düşük olması esasına dayanmaktadır. Deniz suyundan içme suyu elde edilmesi damıtma yöntemiyle gerçekleştirilmektedir.

b)  Sıvı-sıvı homojen karışımlar : İki veya daha çok sıvıdan oluşan bir homojen karışımda sıvı bileşenleri, kaynama noktaları farkına göre ayırıp, her birini ayrı ayrı elde etme işlemine ayrımsal damıtma denir. Alkol-su karışımı bu yolla ayrılır. Alkolün kaynama noktası, sudan daha düşük olduğundan toplama kabında alkol toplanır. Ayrımsal damıtmada, bileşenlerin kaynama noktaları arasındaki fark ne kadar büyük ise ayırma o kadar kolay olur. Ham petrolün damıtılması sonucu fuel-oil, benzin, motorin vs. gibi ürünlerin elde edilmesi buna örnektir.

c) Gaz-gaz karışımları : Kaynama noktaları farkına göre ayırma, gaz karışımlarını da bileşenlerine ayırmak için kullanılabilir. Bir gazın sıvı hale geçtiği sıcaklığa yoğunlaşma noktası denir. Bu sıcaklık, aynı maddenin kaynama noktasına eşittir. Bir gaz karışımı soğutulursa, önce kaynama noktası en yüksek olan gaz yoğunlaşmaya başlar ve yoğunlaşma sırasında sıcaklık sabit kalır. Bu gaz, karışımdan ayrıldıktan sonra sıcaklık tekrar düşer. Başka bir gaz bileşeninin kaynama noktasına gelindiğinde de bu bileşen yoğunlaşır. İşlem bu şekilde sürer.

Havanın bileşimindeki azot, oksijen ve çok az oranda argon gazlarını birbirinden ayırmak için önce hava tamamen soğutularak sıvılaştırılır. (Kaynama noktaları : azotun-1960C, argonun-1860C ve oksijenin-1830C’dir.) Daha sonra da ısıtılmaya başlanarakayrımsal damıtma uygulanır. Sırasıyla önce azot, sonra argon, en son olarak da oksijen elde edilir.   …….(2)

KULLANILAN ARAÇ GEREÇLER :

  Mıknatıs                       

  Beher(100 ml)

  Demir tozu                 

  Huni

  Süzgeç kağıdı 

  İnce kum                     

  Baget

DENEYİN YAPILIŞI :

Bir miktar yemek tuzu bir miktar kum ve bir miktar demir tozu 100 ml beher içinde iyice karıştırılır.

Geride kalan karışım içinde 50 ml saf su bulunan 100 ml beher içine alınır ve bagetle karıştırılarak iyice çözülür.

Karışımın hepsinin çözünüp çözünmediği kontrol edilir ve oluşan çözelti süzülür.

Süzgeç kağıdı üzerinde kalan kum tanecikleri de ayrıştırıldıktan sonra beher içindeki çözeltiyi de kaynatırız.

Son olarak da su buharlaşır ve yemek tuzu da kapta kalarak ayrılmış olur.

DENEYİN SONUCU:

DENEYİN YORUMU:

Yemek tuzunun suda çözünüp, kumun çözünmemesinin nedeni ise;suyun polar yapıda olmasıdır. Polar yapılar; polar yapıları, apolar yapılar; apolar yapıları çözer.Yemek tuzu da polar yapı gösterdiği için su içinde çözündü. Kumun ise böyle bir yapısı olmadığı için suda çözünemedi.