Kimyasal Nicelikler ve Sulu Reaksiyonlar

1

4

CHEM 1411

Genel Kimya

Mr. K

Mr. Keevin A. Boudreauxvin A. Boudreaux

Ang

Angeelo Stalo Statte Univere Universitysity

www.angelo.ed

www.angelo.edu/fu/faaculty/kculty/kbboudreoudreaa

Kimyasal Nicelikler ve Sulu Reaksiyonlar

Bölümün Amacı:

• Her bir kimyasalın miktarının mol kavramı ile nasıl ilişkilendirileceğini ve kullanılacağını öğrenmek(stokiyometri).

• Sınırlayıcı reaktif problemlerinde teorik verimin nasıl bulunacağını öğrenmek.

• Çözelti stokiyometrisini içeren molarite hesaplarını öğrenmek.

• Çökelme,nötrleştirme,redoks ve diğer tüm kimyasal reaksiyonlarda ürünleri nasıl tanıyacağımızı ve ürünler hakkında nasıl tahminde bulunacağımızı öğrenmek.

2

GİRİŞ

• Kimyanın birçok kısmında(hem biyolojik,hem de biyolojik olmayan) dünya üzerindeki su bazı biçimlerde yer alır.

– Dünya yüzeyinin yaklaşık %75'i su ve buzlardan,

İnsan vücudunun ise yaklaşık %66'sı sudan oluşmaktadır.

– Önemli kimyasal reaksiyonların çoğu çözücünün su olduğu sulu çözeltilerde gerçekleşirler.

• Bu bölümde,bazı kimyasal reaksiyonların nasıl gerçekleşeceğini ve farklı durumlarda nasıl oluşturulacağını göreceğiz.Bu reaksiyonların çoğu sulu ortamda gerçekleşecektir.

Hatice Nur ERSOY

Erciyes University

3

Stokiyometri

Moleküllerden Mollere ve Gramlara

• Dengeli kimyasal reaksiyonlardaki katsayılar,mol atomları veya molekülleri aynı oranda birleştirmek için tepkimeye katılan maddelerin mol miktarını belirtir.

H₂ moleküllerⁱ

O₂ molekülleri ile reaksiyona

girer

H2O oluşur

Bir miktar

H₂ Bir miktar O₂ ile

reksiyona girer Bir miktar H₂O oluşur

2 H

(g) + 1 O

(g) → 2 H

O(g)

5

Stokiyometri:Kimyasal Aritmetik

• Stokiyometri kimyasal formüller ve reaksiyonların sayısal ilişkileri ile ilgili çalışmaktadır.

– Bir formülün stokiyometrisini bilmek,belirli reaktif ve ürünler için mol ve gram ilişkisi kurmamızı sağlar.

– Bir reaksiyonun stokiyometrisini

bilmek,birbirinden farklı maddelerin miktarları ile ilgili ilişki kurmamızı ve ne kadar ürünün oluşacağı veya ne kadar reaktife ihtiyaç duyulacağı hakkında tahmin yürütmemizi sağlar.

Yunan: stoicheion + metron element ölçüm

6

Reaksiyon Stokiyometrisi: Örnek 2 H

(g) + 1 O

(g) → 2 H

O(g)

•

– H₂ veya H₂O kütlelerini direkt olarak O₂ 'nin kütlesinden hesaplayamayız.

–

Reaksiyonda 32.0 gram O2 vardır.Bu reaksiyon için ne kadar H2 gerekmektedir?Kaç gram H2O oluşur?

Ancak,O2 mol sayısını hesaplar ve dengeli denklemin katsayılarını H2 ve H2O'nun mol sayılarını bulmak için kullanılır ve bu sayılarla kütle hesaplarız.

7

Rea ksiyon Stokiyometrisi:Örnek

2 H

(g) + 1 O

(g) → 2 H

O(g)

2 2

2 2

1.00 mol O

O g 32.00

O mol 1

O g 2.0

3 × =

2 2

2

2

2.00 mol H

O mol 1

H mol 2

O mol

1.00 × =

2 2

2

2

4.04 g H

H mol 1

H g 2.02 H mol

2.00 × =

O₂ 'nin mol sayısı bulunur:

O₂'nin mol sayısından H₂'nin mol sayısı bulunur:

H₂'nin kütle miktarı bulunur:

Reaksiyon Stokiyometrisi:Örnek

2 H

(g) + 1 O

(g) → 2 H

O(g)

Ya da hepsini bir araya getiririz:

2 2

2 2

2 2

2 2

4.04 g H

H mol 1

H g 2.02 O

mol 1

H mol 2 O g 32.00

O mol O 1

g 2.0

3 × × × =

Kaç gram H₂O oluşur?

O H g O 36.0

H mol 1

O H g 18.02 O

mol 1

O H mol 2 O g 32.00

O mol O 1

g 2.0

3 ₂

2 2 2

2 2

2

2× × × =

9

Örnekler:Reaksiyon Stokiyometrisi

1a. 2.0 mol C₃H8'den kaç mol CO2 oluşur?

1b. 2.0 mol C₃H₈'den kaç mol H₂O oluşur?

1c. 2.0 mol C3H8 ile reaksiyon için kaç mol O2 gerekir?

1d. 3.5 mol O₂'den kaç mol CO₂ oluşur?

1e. 50.0 g C₃H8'den kaç gram CO2 oluşur?

) O(

4H ) ( 3CO ) ( 5O ) ( H

C

+

→

+

10

Örnekler:Reaksiyon Stokiyometrisi

2. 2004'yılında dünyada 3.0×10¹⁰ varil petrol kabaca eşdeğer 3.4×10¹⁵

benzin(C₈H₁₈)yandı.Bu kadar benzinin yanması sonucu atmosfere ne kadar CO2

salınmıştır?

2C₈H₁₈(s) + 25O₂(g) → 16CO₂(g) + 18H₂O(g)

Cevap: 1.0×10¹⁶ g CO₂

11

Örnekler:Reaksiyon Stokiyometrisi

3. Sulu sodyum hipoklorit(NaOCl),(en iyi bilinen, çamaşır suyu), klor ile sodyum hidroksitin reaksiyonu sonucu oluşur:

2NaOH(aq) + Cl₂(g) → NaOCl(aq) + NaCl(aq) + H₂O 25.0 g Cl₂ ile reaksiyona girebilmesi için kaç gram NaOH gerekir?

Cevap: 28.2 g NaOH

Örnekler:Molekül Stokiyometrisi

4. Silisyum tetraklorür SiCl4 oluşturmak için 24.4 g Si atomu ile kaç gram Cl atomu reaksiyona girmelidir?

Cevap: 123 g Cl

13

Örnekler:Reaksiyon Stokiyometrisi

5. Alüminyumun en muhteşem reaksiyonundan biri olan termit reaksiyonunda,demir(III)oksitten metalik demir

oluşur.Demirin sıvı hale geçmesi için çok fazla ısı gerekir.Denklemi;

2Al(k) + Fe₂O₃(k) → Al₂O₃(k) + 2Fe(s) Tekrar tekrar kullanılan belirli bir kaynak

işleminde,her defasında en az 86 g Fe üretilmesi gerekir.(a) Her işlemde minimum kaç gram Fe2O3

kullanılır?(b)Kaç gram alüminyuma ihtiyaç vardır?

Cevap: (a) 123 g Fe₂O₃; (b) 41.5 g Al

14

Kimyasal Reaksiyonlarda Verim

• Örneklerde gördüğümüz gibi,bütün reaksiyonlarda 'tamamlamaya git'komutu vardır.Bu tüm tepkime moleküllerini ürüne dönüştürür.Gerçek hayatta bazı ürünler küçük aksaklıklar ve kirlenmeler yüzünden istenilen şekilde oluşmazlar.

• Reaksiyonun tamamlanmasıyla elde edilen miktar teorik verimdir(yapılabilir maksimum miktar).

• Reaksiyonun gerçek verimi elde edilen gerçek miktardır(tahmin edilebilir).

15

Kimyasal Reaksiyonlarda Verim

• Gerçek verimin teorik verim yüzdesi olarak ifade edilmesine yüzdelik verim denir.

• Reaksiyon verimini sınırlayan reaktif önce tükenir.Buna sınırlayıcı reaktif denir.

• Fazlalık reaktan,sınırlayıcı reaktif tükendikten sonra hala ortamda bulunan reaktana denir.

100%

teorik verim

% verim = gerçek verim ×

Örnekler:Yüzdelik Verim

6. Oktan güçlendirici olarak kullanılan metil ter-bütil eter(MTBE,C₅H₁₂O),izobütilenin(C₄H₈) metanol (CH₃OH) ile reaksiyonu sonucu oluşur.26.3 g izobütilen ile yeterli miktarda metanol reaksiyonu sonucu 32.8 g MTBE oluşuyorsa reaksiyonun yüzdelik verimi kaçtır?

C₄H₈(g) + CH₃OH(s) → C₅H₁₂O(s)

Cevap: 79.4%

17

Sınırlayıcı Reaktan

• İki veya daha fazla reaktifin bulunduğu bir

reaksiyonda,bir reaktif diğerinden önce tamamen tükenebilir.Bu noktada reaksiyon durur.

• Bu reaktanların miktarı daha sonra oluşan

maximum ürün miktarını belirler.Buna sınırlayıcı reaktan denir.

• Örneğin;standart 4 kapılı araba yaptığımızı

düşünelim ve elimizde aşağıdaki (eksik) 'maddeler' listesi vardır.Kaç tane araba yapılabilir?

4 motor

4 direksiyon 15 kapı

8 far

4 sürücü koltuğu 4 dikiz aynası 8 cam sileceği 11 tekerlek

18

Sınırlayıcı Reaktan ve Dondurma

19

Sınırlayıcı Reaktan ve Pizza

Pizza tarifi:

1 hamur + 5 kutu domates sosu + 2 kalıp peynir → 1 pizza Eğer elimizde 4 parça hamur,10 kalıp peynir ve 15 kutu

domates sosu olsaydı,kaç pizza yapabilirdik?

5 kutu domates sosu Domates sosu sınırlayıcı reaktandır ve teorik yüzde 3 pizzadır..

4 pizza 1hamur

4 hamur × 1 pizza =

5 pizza

2 kalıp peynir 10 kalıp peynir × 1 pizza

=

3 pizza

pizza

15 kutu domates sosu × 1 =

Sınırlayıcı Reaktan ve Pizza

21

Sınırlayıcı Reaktan

N

(g) + 3H

(g) → 2NH

(g)

• 1.00 mol N₂ ve 5.00 mol H₂. karıştırılırsa maxsimum ne kadar NH₃ oluşur?

•

3 2

2 3 4.30molNH

N mol 1

NH mol 2 N mol

2.15 × =

3 2

2 3 4.10molNH

H mol 3

NH mol 2 H mol

6.15 × =

H₂ sınırlayıcı reaktandır; NH₃ 'ün teorik yüzdesi 4.10 moldür.

2.15 mol N₂ ve 6.15 mol H2 karıştırılırsa NH₃ 'ün teorik yüzdesi kaç olur?

N₂ 'nin hepsinin tükendiğini varsayarsak,ne kadar NH₃ oluşur?

H₂'nin hepsinin tükendiğini varsayarsak,ne kadar NH₃ oluşur?

22

Örnekler:Sınırlayıcı Reaktan

7. Bütanın (C₄H₁₀) oksijen(O₂) ile yanması sonucu karbondioksit ve su oluşur:

2C₄H₁₀(g) + 13O₂(g) → 8CO₂(g) + 10H₂O(g)

58.12 g/mol 32.00 g/mol 44.01 g/mol 18.02 g/mol

100. g C₄H₁₀ ve 100. g O₂ karıştırılırsa,

a. Hangi reaktan sınırlayıcı reaktiftir?Kaç gram CO₂ oluşur?

b. Kaç gram H₂O oluşur?

c. Geriye kaç gram reaktif kalır?

d. Eğer CO₂'nin gerçek verimi 75.0 g ise,reaksiyonun yüzdelik verimi nedir?

.Cevap: (a) O₂ sınırlayıcı; 84.6 g CO₂; (b) 43.3 g H₂O; (c) 72 g C₄H₁₀; (d) 88.6%

23

Örnekler:Sınırlayıcı Reaktan

8. Amonyak(NH₃) aşağıdaki reaksiyonla sentezlenebilir:

2NO(g) + 5H₂(g) → 2NH₃(g) + 2H₂O(g) 86.3 g NO ve 25.6 g H₂ ile başlayan

reaksiyonda amonyağın teorik yüzdesinin kaç gram olduğunu bulunuz.

Cevap: NO sınırlayıcı; 49.0 g NH₃.

Örnekler:Sınırlayıcı Reaktan

9. Fosfor triklorür sentezinde,12.0 g P ile 35.0 g Cl₂ reaksiyonu sonucu 42.4 g PCl₃ oluşuyor.PCl₃'ün yüzdelik verimi kaçtır

2P(k) + 3Cl₂(g) → 2PCl₃(s)

Cevap: 93.8%

25

Çözelti

Stokiyometrisi

26

Çözeltiler

• Bir kimyasal reaksiyonun oluşması için reaksiyona giren maddeler birbirleriyle etkileşim içinde bulunmalıdırlar.Bir çok kimyasal reaksiyon katı fazdan çok çözelti içinde ya da gaz fazında gerçekleşir.

• Bir çözeltide,miktarı az olan maddeye çözünen (genellikle sıvı veya katı),miktarı çok olan maddeye çözücü(genellikle sıvı) denir.

– Ayrıca diğer çözeltilere örnek olarak;iki veya daha fazla katının oluşturduğu (ö;metal

alaşımlar),katı içinde çözünmüş gazlar veya gaz içinde çözünmüş gazlar(ö;atmosfer)

gösterilebilir.

• Çözücüsü su olan çözeltiler 'sulu çözeltiler' olarak adlandırılır.

27

Seyreltik ve Konsantre (Derişik,Yoğun) Çözeltiler

• İçerisinde az miktarda çözünen bulunduran çözeltilere seyreltik çözelti denir.

• İçerisinde çok miktarda çözünen bulunduran çözeltiere derişik çözelti denir.

Çözelti Stokiyometrisi-Molarite

• Mevcut maddelerin çözelti içerisindeki hacmi ölçüm ve hesaplamalar için bilinmelidir.

• Konsantrasyonun ortak birimi olan molarite (M) ;çözeltide litre başına çözünen madenin mol sayısına denir(çözeltinin,çözücünün değil).

• Bir çözeltinin molaritesi,çözünen mol sayısını mevcut çözeltinin hacmi ile ilişkilendirmek için bir dönüşüm faktörü olarak kullanılabilir.

1

L

mol / L mol

çözeltinin hacmi =

Molarite (M ) = çözünenin mol miktarı =

29

İstenilen Molaritede Çözelti Hazırlamak

• Bir molar çözelti,bir mol çözücüye bir mol çözünen eklenerek yapılamaz.Çünkü çözeltinin hacmi

çözünen ve çözücünün hacminden oluşur.

• İstenilen molaritede çözelti hazırlanırken,hacmi bilinen bir şişeye(volümetrik şişe) uygun miktarda çözünen eklenir ve

şişenin sınır çizgisine kadar çözücü ilave edilir.

Figure 4.5

30

Çözeltinin Seyreltilmesi

• Seyreltik çözeltiler yoğun çözeltilerin seyreltilmesi ile de elde edilebilir.

Yoğun çözelti + Çözücü → Seyrek çözelti

• Yoğun çözeltinin ilk molaritesi (M₁) ve hacmi (V₁) seyrek çözeltinin son molaritesi(M₂) ve hacmi (V₂) ile aşağıdaki denklemde gösterildiği gibi orantılıdır:

M₁ V₁ = M₂ V₂ Hacim birimleri bu denklemde önemli değildir.

Figure 4.6

31

Örnekler:Molarite

10. Su ile çözünen 2.355 g sülfirik asitin 50.0 ml'ye seyreltilmesi sonucu çözeltinin molaritesi nedir?

Cevap: 0.480 M H₂SO₄

Örnekler:Molarite

11. Hacmi 1.75 L molaritesi 0.460 M olan sodyum monohidrojen fosfat çözeltisinde kaç gram çözünen vardır?

Cevap: 114 g

33

Örnekler:Molarite

12. Molaritesi 0.125 olan NaOH

çözeltisinde,NaOH 0.255 moldür.Buna göre kaç litre çözelti vardır?

Cevap: 2.04 L çözelti

34

Örnekler:Çözeltiyi Seyreltme

13. Kontakt lenslerin bakımı ve burun içi

nemlendirmede kullanılan izotonik salin 0.150 M NaCl sulu çözeltisinde iyonların toplam konsantrasyonuna benzer.6.00 M mevcut solüsyondan 800. mL izotonik salin nasıl elde edilir?

Cevap: 20.0 mL

35

Örnekler:Çözeltiyi Seyreltme

14. Molaritesi 15.0 M olan NaOH çözeltisi 0.200 L'dir.NaOH'ın molaritesinin 3.00 M

olabilmesi için kaç litre çözücü eklenmesi gerekir?

Cevap: 1.00 L

Örnek:Çözeltinin Toplam Tepkime Stokiyometrisi

15. Mide asiti olan sulu HCl çözeltisi sodyum bikarbonat ile aşağıdaki gibi tepkimeye girer;

HCl(aq) + NaHCO₃(aq) → NaCl(aq) + H₂O(s) + CO₂(g) 0.100 M 18 mL HCl çözeltisi ile 0.125 M kaç

mL NaHCO₃ tepkimeye girer?

Cevap: 14.4 mL

37

Örnek:Çözeltinin Toplam Tepkime Stokiyometrisi

16. Kurşun(II) klorür,kurşun(II) nitratın sodyum klorür ile reaksiyonu sonucu aşağıdaki denklemde elde edilir;

Pb(NO₃)₂(aq) + 2NaCl(aq) → PbCl₂(k) + 2NaNO₃(aq) 2.00 M 15.0 mL Pb(NO₃)₂ve 1.15 M 45.0 mL NaCl reaksiyonu sonucu kaç gram PbCl₂ oluşur?

Cevap: 7.20 g PbCl₂

38

39

Güçlü

Elektrolitler,Güçsüz (Zayıf) Elektrolitler

ve Elektrolit Olmayanlar

40

Çözücü ve Çözünen Etkileşimleri

• Su gibi bir sıvı çözeltiye bir katı ilave edildiği zaman çözeltinin parçacıkları arasında ve çözelti molekülleri arasında çekim kuvveti oluşur.

41

Bir Çözücü Olarak Suyun Rolü

• Bir çok reaksiyon sulu çözelti içinde yer alır.

• Bir çok iyonik madde suyun içinde çözünür(belirli ölçülerde).Su katyon ve anyonları çözmede iyi bir çözücüdür.

– Bir su molekülünün O ucu negatif (kısmi negatif yük δ+)H uçları ise pozitif yüklüdür (kısmi pozitif yük δ-)

– Aynı zamanda su genel olarak eğik bir şekile sahiptir.

– Dengesiz elektron dağılımına sahip olan eğik şekildeki polar bağların birleşim etkisi suyu polar molekül yapar.

42

Suyun Polarlığı ve Şekli

H O

H

Figure 4.8

O

H H

43

Bir Çözücü Olarak Su

• Sodyum klorit suda çözüldüğünde,Na⁺ ve Cl^- iyonları birbirini çeker.Ayrıca bu iki iyon su moleküllerinide çeker.

– Na⁺ iyonları kısmi negatif O atomunu çeker.

– Cl^- iyonları kısmi pozitif H atomunu çeker.

– Su ve iyonlar arasındaki çekim,iyonlar arasındaki çekimden daha kuvvetlidir ve sodyum klorür çözünmüş olur.

Figure 4.9

44

Bir Çözücü Olarak Su

• İyonlar birbirinden ayrılır ve çözeltiye doğru gelişi güzel hareket ederler.Daha sonra su molekülleri tarafından iyonların etrafı sarılır

45

Bir Çözücü Olarak Su

• Sükroz (sofra şekeri, C₁₂H₂₂O₁₁) suda

çözünür,çünkü şeker molekülündeki atomun

parçacıkları suyun atomlarının parçacıkları ile güçlü bir şekilde etkileşir.Fakat şeker molekülleri

birbirinden ayrılmaz.

Figure 4.12

46

Sulu Çözeltilerdeki Elektrolitler

• Suda çözünen maddeler elektrolit ve elektrolit olmayan olarak sınıflandırılabilir.

– Elektrolit,suda çözündüğü zaman hareketli olan anyon ve katyonlar halinde ayrışarak elektriği yönetirler.

– Elektolit olmayan,suda çözündüğü zaman elektriği yönetemez.Çünkü iyonlarına ayrışmayan moleküllerdir:

NaCl( k) ⎯

⎯

⎯→ Na

(aq) + Cl

(aq)

(aq) O

H C

C

H O (k)

⎯

⎯→ ⎯

47

Sulu Çözeltilerdeki Elektrolitler

Figure 4.11

Güçlü ve Zayıf Elektrolitler

• Elektrolitler iki kategoride incelenir:

– Güçlü elektrolitler ,tepkimeye katılan maddelerin büyük bir kısmı (%70-100) (hemen hemen hepsi) iyonlarına ayrışırlar.

– Zayıf elektrolitler ,tepkimeye katılan

maddelerin çok az bir kısmı herhangi bir anda iyonlarına ayrışırlar.

• Zayıf elektrolitlerin ayrışması genellikle çift yönlü ok işareti ile gösterilir.

Bu işaret dinamik bir denge işleminin hem ileri hemde geri yönde gerçekleştiğini gösterir.

h

49

Güçlü ve Zayıf Elektrolitler

• Güçlü elektrolitlerde denge, hemen hemen tamamıyla sağa doğru(ayrışmış türe doğru,) gider.

• Zayıf elektrolitlerde,denge ayrışmamış türlerle solda yer alır.

• Zayıf elektrolit çözeltisindeki parçacıkların çoğu iyonlaşmamıştır.Zayıf elektrolit çözücüdeki elektriği zayıf bir şekilde iletir.

• Denge süreci kimyadaki bir çok kısım için önemlidir ve daha sonra detaylı bir şekilde tartışılacaktır.

50

Güçlü ve Zayıf Elektrolitler

Figure 4.13

51

Çözünür ve Çözünmez

• Bazı durumlarda iyonik bileşiklerdeki elektrostatik güç su tarafından kapılması için çok büyüktür ve madde suda çözünmez.

• Basitleştirilmiş olmasına rağmen gerçekte çözünebilirlik vardır ve maddeler suda az miktarda bile olsa çözünür.

– 25ºC'de NaCl'nin sudaki çözünürlüğü = 357 g/L d – 25ºC'de AgNO₃'ün çözünürlüğü= 216 g/L

– 25ºC'de AgCl'nin çözünürlüğü= 0.0019 g/L

l

Elektrolit Asitler

• Asitler dışında bir çok moleküler bileşik elektrolit değildir.

• Genel formülü HA olan asitler suda çözündüğü zaman H⁺ ve A^- olarak iyonlaşır.

– HCl gibi güçlü asitler tamamen

iyonlaşılar.HCl'nin tüm molekülleri H⁺ ve Cl^- olarak bölünür^:

HCl(g) → H⁺(aq) + Cl^-(aq) – HC₂H₃O₂ gibi zayıf asitler tamamen

iyonlaşmazlar.Moleküllerin sadece küçük bir oranı H⁺ ve C₂H₃O₂^- olarak bölünür^:

HC₂H₃O₂(g) h H⁺(aq) + C₂H₃O₂^-(aq)

HA(g, s) ⎯

⎯

⎯→ H

(aq) + A

(aq)

53

Elektrolitlerin Sınıflandırılması

• Güçlü Elektrolitler:

– Çözünebilen iyonik bileşikler.

– Güçlü asitler: HCl, HBr, HI, HNO₃, HClO₄, H₂SO₄

• Zayıf Elektrolitler:

– Güçlü asitler dışındaki tüm asitler zayıf elektrolitlerdir: HF, HC₂H₃O₂, HNO₂, H₂SO₃

• Elektrolit olmayan:

– Moleküler bileşikler(asitler hariç):su,şeker ve tüm organik bileşikler.

54

Örnekler:İyonik Bileşiklerin Ayrışması

17. Na₂S, HBr, AlCl₃, ve Pb(NO₃)₂ 'nin sudaki ayrışma denklemlerini yazınız.

55

Örnekler:İyonik Bileşiklerin Ayrışması

18. 1 mol CaCl₂'nin her iyonundan kaç mol vardır?

Örnekler:İyonik Bileşiklerin Ayrışması

19. 23.4 g Na₂S'in her bir iyonu kaç moldür?

Cevap: 0.600 mol Na⁺, 0.300 mol S^2-

57

Örnekler:İyonik Bileşiklerin Ayrışması

20. Tamamının ayrıştığı düşünülürse 0.225 M sulu demir bromür çözeltisindeki demir(III) iyonları ve brom iyonlarının molar yoğunluğu nedir(M)?

İyonların toplam yoğunluğu nedir(M)?

Cevap: 0.225 M Fe³⁺, 0.675 M Br^-, 0.900 M iyon

58

Örnekler:Elektrolitlerin Sınıflandırılması

21. Aşağıdaki bileşikleri güçlü elektrolit,zayıf elektrolit ve elektrolit olmayan olarak sınıflandırınız.

a. HCl b. SCl₂ c. AgNO₃ d. H₂O

e. CH₃CH₂OH f. Na₂SO₄ g. HNO₂ h. HNO₃

59

Çökelme Reaksiyonları

Çökelme Reaksiyonları

• Çökelme iki iyonun birleşme reaksiyonu sonucu oluşur.Buna çökelme reaksiyonu denir. Reaksiyonda çözelti içinde çözünmeyen madde çöker.

• Bu reaksiyonlar çift-yerdeğiştirme veya metathesis reaksiyonu olarak bilinir.Çünkü reaktanların anyon veya katyonları birbiri ile yerdeğiştirerek ürünleri oluşturur.

AB + CD → AD + CB

• Bu reaksiyon içerdiği iyonlar arasındaki çözünen- çözünen etkileşimi çözücü-çözünen etkileşiminden daha güçlü olduğunda gerçekleşir.

• Çözeltide kalan diğer iyonlarada seyirci (izleyici) iyonlar denir.

61

Çökelme Reaksiyonları

• NaNO₃ ve KI çözeltileri karıştırılırsa çözünmüş iyonlar karışımı elde edilir.Hiçbir ürün suda çözünmediğinden reaksiyon gerçekleşmez.

NaCl(aq) + KI(aq) → KCl(aq) + NaI(aq): NR

Figure 4.15

62

Çökelme Reaksiyonları

• Diğer taraftan, Pb(NO₃)₂ ve KI karıştırılırsa katı PbI₂ elde edilr.

Pb(NO₃)₂(aq) + 2KI(aq) → 2KNO₃(aq) + PbI₂(k)

Figure 4.14

63

Çözelti Reaksiyonlarının Tahmini AB(aq) + CD(aq) → AD(aq) + CB( k)

• Bir reaksiyonun çökelme reaksiyonu olup olmadığını anlamak ve reaksiyondaki potansiyel ürünlerde

herhangi bir çözünme olup olmadığını bulmak için aşağıdaki çözünürlük kuralları kullanılır:

– Reaksiyon ürünlerinden biri çözünmezse (zayıf elektrolit, gaz veya elektrolit olmayan ) reaksiyon gerçekleşir ve uygun şekilde

dengelenir.

– Ürün çözünür formda ise, reaksiyon

gerçekleşmez ve bütün iyonlar seyirci iyonlar gibi çözeltide kalır.

Sudaki İyonik Bileşikler İçin Çözünme Kuralları

65

Sulu İyonik Bileşikler İçin Çözünme Kuralları

Çözünür İyonik Bileşikler

1. Tüm 1A grubu bileşiklerin ortak iyonları (Li⁺, Na⁺, K⁺, etc.) ve amonyum iyonu (NH₄⁺) çözünür.

2. Bütün bilinen nitrat bileşikleri (NO₃^-), asetat

bileşikleri (C₂H₃O₂^-), ve perklorat bileşikleri(ClO₄^-) çözünür.

3. Bilinen bütün klorürler (Cl^-), bromürler (Br^-), ve iyodürler (I^-) çözünür ( Ag⁺, Pb²⁺ ve Hg₂²⁺ hariç).

4. Bilinen bütün sülfatlar (SO₄^2-) çözünür (Ca²⁺, Sr²

+, Ba²⁺, Pb²⁺ ve Ag⁺ hariç).

66

Çözünmeyen İyonik Bileşikler

5. Bütün metal hidroksitler (OH^-) çözünmezler.

(Çözünür olan 1A grubu metalleri, NH₄⁺ ve az çözünür olan Ca²⁺, Sr²⁺ ve Ba²⁺ hariç)

6. Bütün sülfürler (S^2-) çözünmezler. (1A grubu metalleri, NH₄⁺, Ca²⁺, Sr²⁺ ve Ba²⁺

hariç)

7. Bütün karbonat (CO₃^2-) ve fosfat bileşikleri (PO₄^3-) çözünmezler . (1A grubu ve NH₄⁺ hariç )

Sulu İyonik Bileşikler İçin Çözünme Kuralları

67

Örnekler: Çözünürlük Tahmini

22. Her bir bileşiğin çözünürlüğünü bulunuz a. CaCO₃

b. Mg(OH)₂ c. Na₂S d. PbSO₄ e. (NH₄)₃PO₄ f. HgCl₂

g. Hg₂Cl₂ h. NH₄C₂H₃O₂ i. AgC₂H₃O₂ j. Pb(NO₃)₂ k. K₂CO₃ l. AgCl

68

Sulu Tepkimelerin Gösterimi

• İyonik bileşikler içeren sulu bir reaksiyonun denklemi 3 şekilde yazılabilir:

– Molekül Denklemi — eğer molekül

bozulmamışsa formül yazılır (örneğin, NaCl) – Tam İyonik Denklem — çözünür güçlü

elektrolitlerin (çözünür iyonik bileşikler ve güçlü asitler)iyon halleri yazılır. (örneğin, Na⁺, Cl^-)

• Çözünmeyen çökeltilere,zayıf elektrolitlere ve moleküllere dokunulmaz.

• Gerçek bir kimyasal değişime uğramayan iyonlara 'seyirci iyonlar'denir.

– Net İyon Denklemi — seyirci iyonları ortadan kaldırarak sadece değişime uğramış iyonlar gösterilir.

69

Moleküler,İyonik ve Net İyon Denklemi

Moleküler denklem:

Pb(NO₃)₂(aq) + 2KI(aq) → 2KNO₃(aq) + PbI₂(k) İyonik denklem:

Pb²⁺ + 2NO₃^- + 2K⁺ + 2I^- → 2K⁺ + 2NO₃^- + PbI₂(k)

Seyirci iyonlar: K⁺ ve NO₃^- Net iyon denklemi:

Pb²⁺(aq) + 2I^-(aq) → PbI₂(k)

70

Örnek:Molekül,İyon ve Net İyon Denklemi

23. Aşağıdaki reaksiyonların iyon ve net iyon denklemlerini yazınız.

2AgNO₃(aq) + Na₂CrO₄(aq) → Ag₂CrO₄(k) + 2NaNO₃(aq)

H₂SO₄(aq) + MgCO₃(k) → MgSO₄(aq) + H₂O(s) + CO₂(g)

71

Örnek:Çökelme Reaksiyonlarının Tahmini

24. Sulu çözeltideki CaCl₂ ve Na₂CO₃ karışımının çökelme reaksiyonu olup olmadığına bakınız.Net iyon denklemini yazınız.

Örnek:Çökelme Reaksiyonlarının Tahmini

25. Sulu çözeltideki sodyum nitrat ve lityum sülfat karışımının çökelme reaksiyonu olup olmadığına bakınız,net iyon denklemini yazınız.

73

Örnek:Çökelme Reaksiyonlarının Tahmini

26. CuCO₃ çözeltisi elde etmek için çökelme

reaksiyonu nasıl kullanılır?Net iyon denklemini yazınız.

74

Örnek:Çökelme Reaksiyonlarının Tahmini

27. Aşağıda gösterilen çözelti çiftleri karıştırıldığında reaksiyonların gerçekleşip gerçekleşmediğini bulunuz.Eğer reaksiyon gerçekleşiyorsa molekül denge,iyon ve net iyon denklemlerini yazıp seyirci iyonları gösteriniz.

a. Gümüş nitrat (aq) ve sodyum klorit (aq) b. Potasyum nitrat ve amonyum klorit c. Pb(NO₃)₂ ve Fe₂(SO₄)₃

d. Demir(III) klorit (aq) ve sezyum fosfat (aq) e. Sodyum fosfat ve kalsiyum klorit

f. Ca(OH)₂ ve Na₂SO₄