Titrasyon ve Titrasyon Eğrileri — AYT konu anlatımı ve örnek sorular

Titrasyon ve Titrasyon Eğrileri, derişimi bilinen bir çözeltiyle başka bir çözeltinin derişiminin belirlenmesini ve eklenen titrant hacmine bağlı pH değişiminin yorumlanmasını kapsar.

Öğrencinin nötralleşme denklemini kurması, mol ilişkilerini kullanması, eşdeğerlik noktasını belirlemesi ve seyreltmenin eğriye etkisini ayırt etmesi beklenir. AYT Kimya sorularında grafik karşılaştırmaları, hesaplama için gerekli verilerin seçilmesi ve asit karışımlarının derişimlerinin bulunması öne çıkabilir.

Çöktürme verileri de titrasyon hesabıyla birleştirilebilir. Seçenekler sayısal sonuçlar, grafikler veya yargılar içerebilir; tepkime katsayılarını gözden kaçırmak ve su eklenmesini madde miktarındaki değişimle karıştırmak sık yapılan hatalardandır.

Örnek sorular

Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.

1. soruKolay

Derişimi bilinen $\mathrm{NaOH}$ çözeltisiyle, hacmi ölçülmüş bilinmeyen derişimli bir asit çözeltisi titre ediliyor.

Asidin molar derişimini hesaplamak için aşağıdakilerden hangisinin nicel değerinin bilinmesi gerekmez?

(Titrasyon, eşdeğerlik noktasına kadar sürdürülmüştür.)

\mathrm{NaOH}

çözeltisinin molar derişimi✗ Bu değilTitre edilen asit çözeltisinin hacmi✗ Bu değilErlen içine damlatılan indikatörün damla sayısı✓ DoğruEşdeğerlikte harcanan

\mathrm{NaOH}

çözeltisinin hacmi✗ Bu değilBir mol asidin nötrleşmede tükettiği

\mathrm{OH^-}

molü✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: C — Erlen içine damlatılan indikatörün damla sayısı

Kısaca — İndikatör yalnızca dönüm noktasını renk değişimiyle görsel olarak saptamaya yarar; damla sayısının nicel değeri derişim hesaplamalarında kullanılmaz.

Titrasyonda bilinmeyen asit derişimi $M_A \cdot V_A \cdot z_A = M_B \cdot V_B \cdot z_B$ eşdeğerlik bağıntısı ile hesaplanır. Bu bağıntıya göre asit derişimini bulabilmek için bazın molar derişimi ( $M_B$ ), harcanan baz hacmi ( $V_B$ ), asidin başlangıç hacmi ( $V_A$ ) ve asit ile bazın tesir değerlikleri ( $z_A$ , $z_B$ ) bilinmek zorundadır. Erlen içine eklenen birkaç damla indikatör ortama hissedilir bir madde miktarı katmaz ve stokiyometrik denklemde yer almaz. Dolayısıyla indikatörün damla sayısının sayısal olarak bilinmesi hesaplama için gerekli değildir.

2. soruZor

$50{,}0\ \mathrm{mL}$ hacmindeki $\mathrm{HCl}$ ve $\mathrm{H_2SO_4}$ karışımının bir örneği tamamen nötrleştirildiğinde 300 mL $0{,}100\ \mathrm{M}$ $\mathrm{NaOH}$ harcanıyor. Özdeş başka bir örneğe yeterli $\mathrm{BaCl_2}$ eklendiğinde $2{,}33\ \mathrm{g}$ $\mathrm{BaSO_4}$ çöküyor.

Asitlerin molar derişimleri toplamı kaç $\mathrm{mol/L}$ ’dir?

( $\mathrm{BaSO_4}=233\ \mathrm{g/mol}$ )

Cevabı göster

Cevap: D — 0,40

Kısaca — Çöken sülfattan $\mathrm{H_2SO_4}$ derişimi $0{,}20\ \mathrm{M}$ , nötrleşmede harcanan bazdan ise $\mathrm{HCl}$ derişimi $0{,}20\ \mathrm{M}$ bulunarak toplam asit derişimi $0{,}40\ \mathrm{mol/L}$ elde edilir.

Çöken baryum sülfatın mol sayısı $n_{\mathrm{BaSO_4}} = \dfrac{2{,}33\ \mathrm{g}}{233\ \mathrm{g/mol}} = 0{,}010\ \mathrm{mol}$ olup bu miktar doğrudan $50{,}0\ \mathrm{mL}$ örnekteki sülfat ( $\mathrm{SO_4^{2-}}$ ) ve dolayısıyla $\mathrm{H_2SO_4}$ miktarına eşittir. Buradan sülfürik asidin derişimi $M_{\mathrm{H_2SO_4}} = \dfrac{0{,}010\ \mathrm{mol}}{0{,}0500\ \mathrm{L}} = 0{,}20\ \mathrm{M}$ olarak bulunur. Tam nötrleşmede harcanan sodyum hidroksit $n_{\mathrm{OH^-}} = 0{,}300\ \mathrm{L} \cdot 0{,}100\ \mathrm{M} = 0{,}030\ \mathrm{mol}$ ’dür; $0{,}010\ \mathrm{mol}$ $\mathrm{H_2SO_4}$ iki proton vererek $0{,}020\ \mathrm{mol}$ $\mathrm{OH^-}$ tükettiğinden, geriye kalan $0{,}030 - 0{,}020 = 0{,}010\ \mathrm{mol}$ $\mathrm{OH^-}$ tek protonlu $\mathrm{HCl}$ tarafından nötrleştirilmiştir. Böylece $\mathrm{HCl}$ derişimi de $M_{\mathrm{HCl}} = \dfrac{0{,}010\ \mathrm{mol}}{0{,}0500\ \mathrm{L}} = 0{,}20\ \mathrm{M}$ olup asitlerin molar derişimleri toplamı $0{,}20 + 0{,}20 = 0{,}40\ \mathrm{M}$ olur. Çeldiricilerdeki 0,60 değeri, sülfürik asidin iki değerlikli oluşu göz ardı edilip $0{,}030\ \mathrm{mol}$ bazın tamamı tek değerlikli asitmiş gibi doğrudan hacme bölündüğünde ( $0{,}030/0{,}0500 = 0{,}60$ ) ortaya çıkar.

3. soruZor

25 °C’de I. deneyde 20 mL 0,10 M HCl çözeltisi 0,10 M NaOH ile, II. deneyde 20 mL 0,10 M NaOH çözeltisi 0,10 M HCl ile titre ediliyor. Her deney için pH–eklenen titrant hacmi eğrisi çiziliyor. Ayrıca I. deney, başlangıçtaki HCl çözeltisine 20 mL saf su eklenerek aynı NaOH çözeltisiyle tekrarlanıyor.

I. İlk iki deneyde aynı titrant hacmine karşılık gelen pH değerlerinin toplamı 14'tür.
II. Su eklenerek tekrarlanan deneyde eğrinin pH = 7 doğrusunu kestiği titrant hacmi 40 mL olur.
III. Su eklenerek tekrarlanan deneyin eğrisi, aynı titrant hacminde özgün I. eğriye göre eşdeğerlikten önce daha yukarıda, eşdeğerlikten sonra daha aşağıda bulunur.

Buna göre hangileri doğrudur?

Cevabı göster

Cevap: D — I ve III

İlk iki deneyde aynı titrant hacminde birbirine eşit büyüklükte asit veya baz fazlalığı ve eşit toplam hacim bulunur; pH değerleri toplamı 14'tür. Saf su eklemek başlangıçtaki asit miktarını değiştirmediğinden eşdeğerlik yine 20 mL’dedir. Seyreltme, eşdeğerlik öncesinde pH’ı yükseltir, sonrasında düşürür. I ve III doğrudur.

Titrasyon ve Titrasyon Eğrileri — AYT soruları

Konu özeti

Örnek sorular

Diğer AYT konuları

Kimya