![]() |
|
|
| ||||||
|
Görüntüleme: 104 - Cevaplar: 0
| LinkBack | Seçenekler | Stil |
| | #1 (permalink) |
| Misafir Asi. Şuan Mesajlar: n/a | TAMPON ÇÖZELT?LER Asitlik ve bazl?k de?i?melerine kar?? direnen, yani az miktarda kuvvetli asit veya kuvvetli baz ilavesiyle pH si yakla??k olarak sabit kalan çözeltilere tampon çözeltiler ; bu direnmeye de tampon etkisi denir. Bunlar genellikle zay?f asit veya bazlarla bunlar?n kuvvetli tuzlar?n?n kar???-m?d?r. Örne?in asetik asit ile sodyum asetat ; amonyak ile amonyum klorür kar???m? gibi. Asetik asit-asetat tamponunda H+ veya OH- eklenirse a?a??daki nötralle?me tepkimeleri görülür. H+ + AcO- → HOAc OH- + AcOH → H2O + AcO- Benzer ?ekilde amonyak-amonyum klorür tamponu için H+ + NH3 → NH4+ OH- + NH4+ → H2O + NH3 tepkimeleri yaz?labilir. Bununla beraber, bir poliprotik asidin çe?itli nötralle?me derecelerine malik tuzlar?ndan ( örne?in NaH2PO4 ve Na2HPO4 kar???m? ) yararlan?labildi?i gibi zay?f bir asitle ba?ka bir asidin tuzundan ibaret sistemlerden de ( örne?in sitrik asit ve sodyum fosfat gibi ) yararlan?l?r. Zay?f bir asitle ( HA ) tuzunun ( A- ) tampon etkisi, hidrojen iyonlar?n?n zay?f asidin A- baz? ile birle?erek iyonla?m?? HA moleküllerini vermesiyle aç?klan?r: A- + H3O+ H2O + HA Oysaki OH- iyonlar?, OH- + HA H2O + A- denklemine göre yer de?i?tirmi? olurlar. Tampon, zay?f bir B baz? ile tuzu kar???m?ndan ibaret ise dengeler ?öyledir : H3O+ + B H2O + BH+ OH- + BH+ B + H2O Örne?in zay?f bir asitle ( HA ) bunun kuvvetli biz bazla verdi?i B+A- tuzu kar???m?ndan ibaret tampon sistemi dü?ünelim. Asidin protolizi ?öyledir: HA + H2O H3O+ + A- Kütlenin etkisi kanunu uyguland???nda , [H3O+] [A-] [HA] ka = ; [H3O+] = ka [HA] [A-] Buradan ; [HA] - log [H3O+] = - log ka - log [A-] veya, [A-] pH = pka + log (1.1) [HA] bulunur. Oysaki [A-] = [Tuz] ve [HA] = [Asit] oldu?undan; [Tuz] pH = pka + log (1.2) [Asit] olur ve Henderson denklemi ad?n? ta??r. Bu denklem 10 > pH > 4 aras?nda seyreltik çözeltilere uygulan?r.TAMPON GÜCÜ Bir tampon çözeltiye dB ekivalan / litre kadar kuvvetli bazdan veta kuvvetli asitten ilâve edildi?inde ph de?i?mesi dpH ise, dB ß = dpH diferensiyel oran?na tampon gücü veya de?eri denir. O halde tampon gücü, pH nin birim kadar de?i?mesi için ilâvesi gereken baz yahut asit miktar?d?r, dB ye kar?? pH de?i?mesi ne kadar az is ise tampon gücü de o kadar büyük, yani pH o kadar sabittir. Bir tampon sisteminin tampon gücü, tuz konsantrasyonunun asit konsantrasyonuna oran? 10 ile 1/10 aras?nda oldu?u zaman en elveri?lidir. Bu ise pH = pka ±1e kar??nd?r. O halde bir asit-baz tampon çözeltisinin yararl? pH tampon aral??? pka ±1 olarak al?nabilir. E?er deni? bir pH tampon aral???n? kaplayacak tampon çözelti haz?rlanmak istenirse, bir s?ra zay?f asit seçmek gerekir ki bunlar?n pka lar? 2pH biriminden fazla fark etmemi? olsun. Buna göre maksimum tampon gücü ve belli pH li tampon çözelti haz?rlamak için öyle bir asit seçmek gerekir ki asidin pka s? istenilen pH ye e?it veya mümkün mertebe yak?n olsun. Bu halde, [Tuz] / [Asit] oran? 10 > pH > 4 halinde (1.1) den hesaplan?r. Tampon gücü bak?m?ndan önemli olan bir ba?ka faktör de asit ve tuzun konsantrasyonlar?d?r. Çözeltinin deri?ikli?inin fazlal??? oran?nda ve [Tuz] / [Asit] = 1/1 halinde tampon gücü fazlad?r. A?a??daki çizelgede baz? tampon sistemler verilmi?tir. Glisin – Glisin hidroklorür Ftalik asit – Potasyum asit ftalat Asetik asit – Sodyum asetat Monosodyum fosfat – disodyum fosfat Borik asit – boraks Boraks – Sodyum hidroksid Disodyum fosfat – trisodyum fosfat 1,0 - 3,7 1,2 - 3,8 3,7 - 5,6 5,8 - 8,0 6,8 - 9,2 9,2 - 11,0 11,0 - 12,0 Tampon Sistemler pH aral??? Tampon Kar???m KONU ?LE ?LG?L? ÖRNEKLER Örnek-1) 25oC da 0,1 M asetik asit ve 0,1 M sodyum asetat kar???m?n?n pH si ne kadard?r? (ka =1,8 . 10-5) Çözüm: 0,1 pH = 4,74 + log = 4,74 0,1 Örnek-2) NaH2PO4 ve Na2HPO4 oran? ne olmal?d?r ki tampon çözeltinin pH si 7,10 olsun? (pk1=7,21) Çözüm: Denge reaksiyonu HPO4= + H+ H2PO4- olup HPO4= iyonu tuzu, H2PO4- de asidi verir. (1.2) den, [Na2HPO4] 7,10 = 7,21 + log [NaH2PO4] [Na2HPO4] = antilog ( - 0,11 ) = antilog 1,89 = 0,776 [NaH2PO4] bulunur. Örnek-3) pH si 4,0 olan bir tampon çözelti haz?rlamak isteniyor. Maksimum tampon güçlü bir çözelti haz?rlamak için a) a?a??da verilen asit ve tuzlar?ndan hangisi kullan?lmal?d?r? b) Bu halde [Tuz] / [Asit] oran? ne olacakt?r? Asit ka Asetik asit 1,8 . 10-5 Formik asit 2,1 . 10-4 Benzoik asit 6,5 . 10-5 Çözüm: a) Yukar?daki asitlerin pka lar? 4,74 ; 3,7 ; ve 4,17 dir. Seçilecek asit öyle olmal?d?r ki pka s? 4,0 e yak?n olsun. O halde en uygunu benzoik asittir. b) (1.2) ye göre, [Tuz] 4,0 = 4,17 + log den [Tuz] / [Asit] oran? = 66/100 bulunur. [Asit] Örnek-4) Litrede 1) 0,000018 M HCl ; 2) 0,1 M asetik asit ve 0,1 M sodyum asetat içeren çözeltilerin pH lerini hesaplay?n?z. 3) Bu çözeltilerin birer litresine 0,000018 M NaOH ilâve edildi?inde yeni pH leri bulunuz. (ka= 1,8 . 10-5) Çözüm: 1) pH = - log [H2O+] = - log 1,8 . 10-5 = 4,74 2) (1.2) den 0,1 pH = 4,74 + log = 4,74 0,1 3) Bu çözeltilerin bir litresine 0,000018 M NaOH ilâve edildi?inde HCl halinde tam nötrelle?me oldu?undan, pH = 7,0 olur. Asetik asit ve tuzu kar???m?nda ise, 4) 0,1 + 0,000018 pH = 4,74 + log ~ 4,74 0,1 – 0,000018 Görülüyor ki ayn? miktar NaOH ilavesiyle HCl çözeltisi tampon olmad???ndan pH, 2,26 pH birimi kadar artm?? ; oysaki ikinci halde tampon oldu?undan pH, 0,001 pH biriminden daha az de?i?mi?tir. Örnek-5) Bir çözeltide sodyum asetat ( NaAc ) ve asetik asidin ( HAc ) konsantrasyonlar? ne olmal?d?r ki [H3O+] = 10-4 iyon g / litre olsun? ( ka = 1,85 . 10-5 ) Çözüm: (1.2) den [NaAc] 4 = 4,74 + log [HAc] [NaAc] / [HAc] = 0,18 bulunur. O halde [Tuz] / [Asit] oran? 0,18 oldu?unda [H3O+] = 10-4 dür. ?u oranlar al?nabilir ; [NaAc] = 0,18 M [HAc] = 1 M [NaAc] = 0,0018 M [HAc] = 0,1 M [NaAc] = 1,8 . 10-4 M [HAc] = 10 . 10-4 M Bu sonuncu olmaz, çünkü çok seyreltiktir. Örnek-6) 100cm3 0,6 M NH3 çözeltisi ve 150cm3 0,3 M NH3Cl çözeltisi kar??t?r?larak bir tampon çözelti haz?rlanm??t?r. a) Tamponun pH’s? nedir? b) 0,001 mol asetik asit kat?l?rsa pH ne olacakt?r? Çözüm: a) Bu bazl? tampon içi OH- deri?imi, NH3 için ka y? veren e?itlikten bulunabilir: NH3 + H2O NH4+ + OH- ka = [NH4+] [OH-] / [NH3] [OH-] = ka [NH3] / [NH4+] NH3 ve NH4+ deri?imleri, NH3 mol say?s? = 0,6 mol dm-3 x 0,1 dm3 = 0,06 mol NH4+ mol say?s? = 0,3 mol dm-3 x 0,15 dm3 = 0,045 mol [NH3] = 0,06 mol / 0,25 dm3 = 0,24 M [NH4+] = 0,045 mol / 0,25 dm3 = 0,18 M oldu?una göre [OH-] = 1,8 x 10-5 x ( 0,24 / 0,18 ) = 2,4 x 10-5 M ve pOH = 4,62 pH = 0,38 bulunur. b) Bu bazl? tamponda asit H+ + NH3 → NH4+ tepkimesi ile nötralle?ir. Kat?lan asidin deri?imi 0,001 mol / 0,25 dm3 = 0,04 M d?r. O halde NH3 ve NH4+ yeni deri?imleri, [NH3] = 0,24 - 0,04 = 0,20 M [NH4+] = 0,18 + 0,04 = 0,22 M olacakt?r. Yeni OH- ise [OH-] = 1,8 x 10-5 x ( 0,20 / 0,22 ) = 1,6 x 10-5 M ve yeni pOH = 4,80 pH = 9,20 bulunur. Yani pH de?i?ikli?i yaln?z 0,18 pH birimi kadard?r. SEYRELTME DE?ER? ve TUZ ETK?S? Bir tampon çözelti e?it hacimde su ile seyreltildi?inde pH artmas?na seyreltme de?eri denir. ∆pH1/2 = ( pH )1/2 e – ( pH )e Seyreltme de?eri de tampon gücü kadar önemlidir, çünkü pratikte tampon de?erinin seyreltme ile pH sinin de?i?memesi istenir. Asidin de?erli?inin büyüklü?ü oran?nda seyreltme ile pH de?i?mesi o kadar fazlad?r. Bir tampon çözeltiye nötral tuz ilâve edilirse iyonik kuvvet artar, aktivite katsay?s? azal?r ve bunun sonucunda çözeltinin pH si küçülür. Tuz etkisi seyreltme etkisinin tersidir. Bir tampon sistemin pratik de?eri, 1) Asit yahut baz ilâvesine; 2) Seyreltme?e; 3) Nötral tuz ilâvesine kar?? denemesi ile belli olur. S?cakl?k de?i?imi de tampon çözeltinin pH sini de?i?tirir. KANDAK? TAMPONLAR KULLANIM ALANLARI |
|
| Konuyu Beğendin mi ? O Zaman Arkadaşınla Paylaş =) |
| Sayfayı E-Mail olarak gönder |
| Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir) | |
| Seçenekler | |
| Stil | |
| |
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13]
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16]