12
NÖTRALLEŞME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere dönüştürülebilen analitlerin derişimlerini tayin etmek için yaygın bir şekilde kullanılır. Su, kolay bulunduğu, ucuz olduğu ve zehirli olmadığından nötralleşme titrasyonları için genel bir çözücüdür. Fakat, bazı analitler çözünürlükleri çok düşük olduğundan veya asit ya da baz olarak kuvvetleri uygun dönüm noktaları elde edilemeyecek kadar küçük olduğundan, sulu ortamda titre edilemez. Böyle maddeler çoğu kez sudan başka çözücülerde titre edilebilirler. Nötrallaşme titrasyonları için standart çözeltiler, daima uvvetli asit ve kuvvetli bazlardan hazırlanır. Çünkü eşdeğerlik noktasında en fazla pH değişimi bu maddelerde olur. Özellikle hidroklorik asit,perklorik asit, sülfürik asit ve sodium hidrosit, potasyum hidroksit standart çözelti olarak kullanılırlar. Standart Asit Çözeltilerin Hazırlanması HCl bazların titrasyonunda yaygın olarak kullanılır. Reaktifin seyreltik çözeltileri sonsuza kadar kararlıdır ve katyonların çoğunluğu ile çöktürmeçökelek oluşturmaz. HClO4 ve H2SO4 çözeltileri kararlıdır ve klorür iyonunun çökelek oluşturarak bozucu etki yaptığı titrasyonlarda kullanılır. HNO3 çözeltileri, yükseltgen özellikleri nedeniyle nadiren kullanılır. 1. Standart asit çözeltileri genellikle uygun hacimde derişik asidin seyreltilmesi ve sonra bu seyreltik çözeltinin primer standart bir baza karşı ayarlanmasıyla hazırlanır. 2. Derişik asitin bileşimi dikkatli bir yoğunluk ölçümüyle bulunur; belirli miktar tartılarak belirli bir hacme seyreltilir (Reaktif yoğunluğu ile konsantrasyonu arasındaki ilişkiyi veren tablolar var, bu tablolar kullanılarak çözeltiler hazırlanır) 3. Azeotropik karışımla hazırlanır: Derişimi tam olarak bilinen bir stok HCl çözeltisi hazırlamak için; eşit hacimde der. HCl + su kaynatılır. Son 1/4 kısma gelince azeotropik karışım olur. (Bu karışımın bileşimi kesin olarak bellidir. Bundan seyreltilerek standart çözelti hazırlanır). Azeotropik karışımlarda buhar fazının bileşimi sıvı fazın bileşimi ile aynıdır. Bu yüzden azeotropik karışımlar saf bir madde

NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

  • Upload
    others

  • View
    13

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

NÖTRALLEŞME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI

Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu

türlere dönüştürülebilen analitlerin derişimlerini tayin etmek için yaygın bir şekilde

kullanılır. Su, kolay bulunduğu, ucuz olduğu ve zehirli olmadığından nötralleşme

titrasyonları için genel bir çözücüdür.

Fakat, bazı analitler çözünürlükleri çok düşük olduğundan veya asit ya da baz olarak

kuvvetleri uygun dönüm noktaları elde edilemeyecek kadar küçük olduğundan, sulu

ortamda titre edilemez. Böyle maddeler çoğu kez sudan başka çözücülerde titre

edilebilirler.

Nötrallaşme titrasyonları için standart çözeltiler, daima uvvetli asit ve kuvvetli

bazlardan hazırlanır. Çünkü eşdeğerlik noktasında en fazla pH değişimi bu

maddelerde olur. Özellikle hidroklorik asit,perklorik asit, sülfürik asit ve sodium

hidrosit, potasyum hidroksit standart çözelti olarak kullanılırlar.

Standart Asit Çözeltilerin Hazırlanması

HCl bazların titrasyonunda yaygın olarak kullanılır. Reaktifin seyreltik çözeltileri

sonsuza kadar kararlıdır ve katyonların çoğunluğu ile çöktürmeçökelek oluşturmaz.

HClO4 ve H2SO4 çözeltileri kararlıdır ve klorür iyonunun çökelek oluşturarak bozucu

etki yaptığı titrasyonlarda kullanılır. HNO3 çözeltileri, yükseltgen özellikleri

nedeniyle nadiren kullanılır.

1. Standart asit çözeltileri genellikle uygun hacimde derişik asidin seyreltilmesi ve

sonra bu seyreltik çözeltinin primer standart bir baza karşı ayarlanmasıyla hazırlanır.

2. Derişik asitin bileşimi dikkatli bir yoğunluk ölçümüyle bulunur; belirli miktar

tartılarak belirli bir hacme seyreltilir (Reaktif yoğunluğu ile konsantrasyonu

arasındaki ilişkiyi veren tablolar var, bu tablolar kullanılarak çözeltiler hazırlanır)

3. Azeotropik karışımla hazırlanır: Derişimi tam olarak bilinen bir stok HCl çözeltisi

hazırlamak için; eşit hacimde der. HCl + su kaynatılır. Son 1/4 kısma gelince

azeotropik karışım olur. (Bu karışımın bileşimi kesin olarak bellidir. Bundan

seyreltilerek standart çözelti hazırlanır). Azeotropik karışımlarda buhar fazının

bileşimi sıvı fazın bileşimi ile aynıdır. Bu yüzden azeotropik karışımlar saf bir madde

Page 2: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

gibi kaynadığından damıtma ile bileşenlerine ayrılamazlar. Yalnızca sistem üzerine

uygulanan basınç değiştirilerek azeotropik karışımın bileşimi değiştirilebilir veya bu

karışım ortadan kaldırılabilir.

Asitlerin Ayarlanması

Sodyum karbonat ile ayarlama:

Asitler çoğu zaman belirli miktarda tartılan sodyum karbonata karşı ayarlanır.

Primer-standart saflıkta sodyum karbonat ticari olarak bulunur veya saflaştırılmış

sodyum hidrojen karbonatın 270°C - 300°C arasında ısıtılmasıyla hazırlanır.

2 NaHCO3 (k) Na2CO3 (k) + H2O (g)+ CO2 (g)

Sodyum karbonatin titrasyonunda iki dönüm noktasi gözlenir. Karbonatin hidrojen

karbonata dönüsümüne karsi gelen birinci dönüm noktasi, yaklasik pH 8,3 'te

meydana gelir; karbonik asit ve karbon dioksit oluşumu ile ilgili ikincisi ise yaklaşık

pH 3,8'de gözlenir. Ayarlama için daima ikinci dönüm noktası kullanılır. Çünkü,

buradaki pH değişimi birinci dönüm noktasındaki değişimden daha büyüktür. Çok

daha keskin dönüm noktası, tepkime ürünleri karbonik asit ve karbon dioksitin

uzaklaştırılması için çözeltinin kısa bir süre kaynatılmasıyla elde edilebilir. Numune,

indikatörün (bromokrezol yeşili veya metil oranj gibi) asit renginin görüldüğü ana

kadar titre edilir. Bu noktada, çözelti fazla miktarda çözünmüş karbon dioksit, az

miktarda karbonik asit ve tepkimeye girmemiş hidrojen karbonat içerir. Etkin sekilde

kaynatma, karbonik asiti uzaklaştırarak bu tamponu parçalar:

H2CO3 (suda) H2O (s) + CO2 (g)

Bu sırada çözelti, kalan hidrojen karbonat iyonundan dolayı yine bazik hale gelir.

Çözelti soğuduktan sonra titrasyon tamamlanır. Bununla birlikte, asitin son ilaveleri

sırasında da halen pH'da oldukça büyük azalma görülür, böylece daha ani bir renk

değişimi elde edilir.

Page 3: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

Asitler İçin Diğer Primer Standartlar

TRIS veya THAM olarak da bilinen tris-(hidroksimetil)aminometan, (HOCH2)3CNH2

primer-standart saflıkta ticari olarak bulunabilir. Bir mol protonla tepkimeye giren

kısmının kütlesinin (121,1 g/mol) sodyum karbonatınkinden (53,0) çok daha büyük

olması TRlS'in bir üstünlüğüdür.

(HOCH2)3CNH2 + H3O+ = (HOCH2)3CNH3

+ + H2O

Sodyum tetraborat dekahidrat ve civaCIl) oksit de primer standart olarak

önerilmektedir.

Tetraborat bir asitle aşağıdaki gibi tepkimeye girer:

B4072- +2H30

+ + 3H20 4H3B03

Örnek:

HCl'nin yaklaşık 0,020 M' Lık bir çözeltisinin ayarlanması için, 20,00 mL; 30,00 mL;

40,00 mL ve 50,00 mL asit çözeltileri alınarak çeşitli primer standartlar ile

ayarlanmak isteniyor. Her hacim için aşağıdaki primer standartlardan alınması

gereken kütleleri hesapIayıp karşılaştırınız: (a) TRlS (121 g/mol), (b) Na2C03(106

g/mol) ve (c) Na2B407.10H20 (381 g/mol).

mmol HCl = mL HCl x 0,020 mmol HCl / mL

TRIS için,

a) 20,00 mL HCl,

mmol HCl = 20,00 mL x 0,020 mmol HCl/mL = 0,40 mmol

TRIS'in kütlesi = (0,40 mmol HCl x mmol TRIS/mmol HCl) x (121 g

TRIS/mol) / (1000 mmol TRIS / 1 mol TRIS) = 0,048 g

30,00 mL HCl,

mmol HCl = 0,60

g TRIS = 0,073

40,00 mL HCl,

g TRIS = 0,097

50,00 mL,

g TRIS = 0,121

b) Na2CO3 için,

Page 4: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

20,00 mL HCl,

Na2CO3 kütlesi = (0,40 mmol HCl x1 mmol Na2CO3 / 2 mmol HCl) x (106g

Na2CO3/mol / (1000 mmol Na2CO3/ 1 mol Na2CO3) = 0,0212 g

30,00 mL HCl,

g Na2CO3 = 0,032

40,00 mL HCl,

g Na2CO3 = 0,042

50,00 mL HCl,

g Na2CO3 = 0,053

Bazların Standart Çözeltilerinin Hazırlanması

Sodyum hidroksit standart çözeltilerin hazırlanması için en çok kullanılan bazdır.

Aynı amaçla potasyum hidroksit ve baryum hidroksit de kullanılabilir. Bu bazların

hiçbiri primer standart saflıkta elde edilemediginden, hazırlandıktan sonra bir

ayarlama işlemi gerektirirler.

Standart Baz Çözeltilerine Karbon Dioksitin Etkisi

Katı halde olduğu gibi çözeltilerinde de sodyum, potasyum ve baryum hidroksitler

atmosferdeki karbon diokside karbonat oluşturmak üzere hızla tepkimeye girerler:

CO2 + 2OH- CO32- + H2O

Her bir karbonat iyonunun oluşumu sırasında iki hidroksit iyonu kullanılmasına

rağmen, bir baz çözeltisi tarafından karbon dioksitin tutulması, onun hidronyum

iyonlarını bağlama kapasitesini değiştirmez. Buna göre, bir asit aralığı indikatörünün

(bromokrezol yeşili gibi) gerekli olduğu titrasyonun dönüm noktasında, sodyum veya

potasyum hidroksitten oluşan her bir karbonat iyonu, asitin iki hidronyum iyonu ile

tepkimeye girer.

CO32- + 2H30

+ H2CO3 + 2H2O

Bu tepkimede tüketilen hidronyum iyonu miktarı karbonat iyonu oluşumu ile

harcanan hidroksit miktarina eşit olduğundan, bir hata meydana gelmez. Ne yazik ki,

standart bazların pek çoğu için bazik geçiş aralığına sahip bir indikatör (örneğin

Page 5: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

fenolftalein) gereklidir. Burada, indikatörün renk değişimi gözlendigi anda, her bir

karbonat iyonu sadece bir hidronyum iyonu ile tepkimeye girmektedir:

CO32- + 2H30

+ HCO3- + H2O

Böylece, bazın etkin derişimi, karbon dioksitin absorplanması nedeniyle azalır ve

sistematik bir hata (karbonat hatası denilen) meydana gelir.

Örnek :

Karbonatsız bir NaOH çözeltisinin derişimi hazırlandıktan hemen sonra 0,05118 M

bulunuyor. Bu çözeltinin 1,000 L'si bir süre havada bırakıldığında 0,1962 g CO2

absorplandığına göre, fenolftalein indikatörü kullanılarak bu çözelti ile yapılan asetik

asit tayininde ortaya çıkan bağıl karbonat hatasını hesaplayınız.

2NaOH + CO2 Na2C03 + H20

C Na2C03= (0,1962 g CO2 x 1 mol CO2 / 44,01 g CO2) / 1,000 L = 4,458 x 10-3M

Asetik asit için NaOH’ın etkin derişimi;

CNaOH = (0.05118 mol/L NaOH - 4,458 x 10-3mol /L Na2C03 ) x 1 mol HCl/1mol

Na2C03 x1mol NaOH/ 1mol Na2C03 = 0,04672 M

% Bağıl Hata = (0,04672 – 0,05118/0,05118) x 100 = -%8,7

Karbonatsız baz çözeltilerinin hazırlanmasında kullanılan su da, karbon dioksit

içermemelidir. Bazen karbon dioksitle aşırı doymuş olarak bulunan saf suyu, gazı

uzaklaştırmak için kısa bir süre kaynatmak gerekir. Sıcak baz çözeltileri karbon

dioksiti çok hızlı absorplayacağı için, baz çözeltisi hazırlanmadan önce kullanılan su

oda sıcaklığına soğutulur. Deiyonize su, normal olarak önemli miktarda karbon

dioksit içermez.

Sodyum hidroksit çözeltileri polietilen şişelerin zamanla kırılgan hale gelmesine

sebep olur. Bir sodyum hidroksit çözeltisinin derişimi, baz bir cam şişede

saklanıyorsa, yavaş bir şekilde (haftada %0,1 -%0,3) azalır. Bu kayıp, bazın camla

sodyum silikat oluşturmak üzere verdiği tepkimeden ileri gelir. Bu yüzden, standart

baz çözeltileri uzun süre (1 veya 2 haftadan daha uzun) cam kaplarda saklanmazlar.

Page 6: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

Ayrıca, bazla kapak arasındaki tepkime, kısa süre sonra "kapağın sıkı bir şekilde

yapışmasına" sebep olacağından, bazlar hiçbir zaman cam kapaklı kaplarda muhafaza

edilmez. Aynı sebepten, cam musluklu büretler, standart baz çözeltileriyle

kullanıldıktan hemen sonra boşaltılır ve su ile iyice çalkalanır. Teflon musluklu

büretler kullanılarak bu prolemden kaçınılabilir.

Bazların Ayarlanması

Bazların ayarlanması için mükemmel birkaç primer standart mevcuttur. Bunların çoğu

bazik geçiş aralıklı bir indikatörün kullanılmasını gerektiren zayıf organik asitlerdir.

Potasyum Hidrojen Ftalat

Potasyum hidrojen (KHC8H404), ftalat ideal bir primer standarttır. Yüksek mol kütleli

(204,2 g/mol), higroskopik olmayan kristal yapılı bir katıdır. Pek çok amaç için ticari

olarak mevcut analitik saflıktaki tuzu, daha fazla saflastırılmadan kullanılabilir. En

yüksek düzeyde hassas çalişmalar için, belgelenmiş saflıkta potasyum hidrojen ftalat

çeşitli kuruluşlardan (National Institute of Standards and Technology, NIST, gibi)

temin edilebilir.

Bazlar İçin Diğer Primer Standartlar

Benzoik asit, primer standart saflıkta bulunabilir ve bazların ayarlanmasında

kullanılabilir. Sudaki çözünürlügü sinirli oldugundan, bu madde genellikle ve

titrasyondan önce etanolde çözülür ve sonra su ile seyreltilir. Ticari alkol, bazen

hafifçe asidik olduğu için, ayarlama işlemi sırasında daima bir tanik deney yapılır.

Potasyum hidrojen iyodat (KH(I03)2, bir mol proton başına mol kütlesi (389,9 g/mol)

yüksek olduğu için, mükemmel bir primer standart olup geçiş aralığı pH 4-10 olan

herhangi bir indikatör kullanılarak titre edilebilen kuvvetli bir asittir.

NÖTRALLEŞME TİTRASYONLARININ TİPİK UYGULAMALARI

Nötralleşme titrasyonları, yapısal olarak asidik veya bazik özelliklere sahip sayısız

inorganik, organik ve biyolojik türlerin tayininde kullanılır. Ayrıca, bir analitin uygun

Page 7: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

kimyasal bir işlemle bir asite veya baza dönüştürüldükten sonra standart bir kuvvetli

baz veya asitle titrasyonunun yapıldığı pek çok uygulamada aynı derecede önemlidir.

Elementel Analiz:

Organik ve biyolojik sistemlerde bulunan birkaç önemli element, son basamağı bir

asit/baz titrasyonu olan yöntemlerle uygun bir şekilde tayin edilmektedir. Genellikle,

bu tip analizle tayin edilen elementler metal olmayan elementlerdir ve C, N, S, Cl, Br,

F, P ve daha az yaygın bulunan birkaç element içerir. Element bir ön işlemle bir

anorganik asit veya baza dönüştürülür ve sonra titre edilir.

Azot

Araştırma, sanayi ve ziraatle ilgili çok sayıda maddenin yapısında bulunur. Amino

asitler, proteinler, sentetik ilaçlar, gübreler, patlayıcı maddeler, toprak, su, boyalar

içilebilir su kaynakları ve boyalar bunlara örnek olarak verilebilir. Bu yüzden,

özellikle organik maddelerdeki azot tayininde kullanılan analitik yöntemler özel bir

öneme sahiptir.

Organik azot tayini için en yaygın yöntem, bir nötralleşme titrasyonuna dayanan

Kjeldahl yöntemidir. İşlem, sade olup özel bir cihaz gerektirmez ve çok sayıda

numunenin rutin analizinde kolayca kullanılabilir. Bu yöntem (veya bunun

değiştirilmis hallerinden birisi) tahılların, etlerin ve diğer biyolojik maddelerin protein

içeriklerinin tayini için standart yöntem olarak kullanılır. Proteinlerin çoğunun azot

yüzdesi, yaklaşık aynı olduğundan, bu yüzdenin uygun bir faktörle (et için 6,25, süt

ürünleri için 6,38 ve tahıllar için 5,70) çarpılmasıyla bir numunedeki protein yüzdesi

bulunur.

Örnek:

0,7121 g buğday unu numunesi Kjeldahl yöntemiyle analizlenmiştir. H2S04 ile

parçalama işleminden sonra, derişik baz ilavesiyle oluşan amonyak, 25,00 mL

0,04977 M HCl içine damıtılmıştır. Sonra HCl'nin fazlası 3,97 mL 0,04012 M NaOH

ile geri titre edilmiştir. Undaki protein yüzdesini hesaplayınız.

HCl miktarı = 25,00 mL HCl x 0,04977 mmol HCl/mLHCl = 1,2443 mmol

NaOH miktarı = 3,97 mL NaOH x 0,04012 mmol NaOH/mL NaOH = 0,1593 mmol

Page 8: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

N miktarı = 1,2443 - 0,1593 = 1,0850 mmol

g N = 1,0850 mmol x 0,014007 g / 1mmol N = 0,01519 g

% N = (0,01519 g / 0,7121g numune) x 100 = 2,1342

% Protein = 2,1342%N x 5,70%protein /N% = 12,16

Kükürt

Organik ve biyolojik maddelerdeki kükürt, numuneyi bir oksijen akımında yakarak

uygun şekilde tayin edilir. Yükseltgenme sırasında oluşan kükürt dioksit

(aynızamanda kükürt trioksit), seyreltik bir hidrojen peroksit içine damıtılarak

toplanır:

SO2(g) + H2O2 H2SO4

Sülfürik asit bir standart bazla titre edilir.

Anorganik Maddelerin Tayini

Çok sayıda anorganik tür, kuvvetli asit veya bazlarla titre etmek suretiyle tayin

edilebilir. Asağıda birkaç örnek verilmiştir.

Amonyum Tuzları

Amonyum tuzları, kuvvetli bir bazla amonyağa dönüştürüldükten sonra damıtılarak

tayin edilir. Amonyak toplanır ve Kjeldahl yöntemindeki gibi titre edilir.

Nitratlar ve Nitritler

Amonyum tuzları için hemen yukarıda anlatılan yöntem, anorganik nitrat ve nitritlerin

tayinine uyarlanabilir. Bu iyonlar, önce Devarda alaşımıyla (%50 Cu, %45 Al, %5

Zn) ile amonyum iyonuna indirgenirler. Granül halindeki alaşım, bir Kjeldahl

balonundaki numunenin kuvvetli bir bazik çözeltisine ilave edilir. Tepkime

tamamlandıktan sonra, amonyak damıtılır. İndirgen olarak Amd alaşımı (%60 Cu,

%40 Mg) da kullanılmaktadır.

Page 9: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

Karbonatlar ve Karbonat Karışımları

Sodyum karbonat, sodyum hidrojen karbonat ve sodyum hidroksitten birini veya

bunların uygun karışımmlarını içeren bir çözeltide, bunların nitel veya nicel

tayini,karışımların analizinde nötralleşme titrasyonlarinin nasıl kullanılacağına, ilginç

bir örnektir. Herhangi bir çözeltide, bu üç bileşenin en fazla ikisi önemlice miktarda

bir arada bulunabilir. Çünkü, aralarındaki tepkime üçüncüyü yok edecektir. Buna

göre, sodyum hidroksiti sodyum hidrojen karbonat1a karistirinca, orijinal reaktiflerin

ikisinden biri (veya her ikisi de) tükeninceye kadar sodyum karbonat oluşur. Sodyum

hidroksit tükenmiş ise, çözelti sodyum karbonat ve sodyum hidrojen karbonat içerir;

sodyum hidrojen karbonat tükenmiş ise, geride sodyum hidroksit ve sodyum karbonat

kalır; sodyum hidrojen karbonat ve sodyum hidroksitin eş molar miktarları

karıştırılırsa, başlıca çözünen tür sodyum karbonat olur. Böyle karışımların analizinde

iki titrasyon yapılır: Bunlardan birisi fenolftalein gibi bazik bölge indikatörü, diğeri

ise bromokrozol yesili gibi asidik bölge indikatörü ile yapılır. Daha sonra çözeltinin

bileşimi, numuneden alınan eşit hacimleri titre etmek için gerekli olan asitin bağıl

hacimlerinden bulunabilir. Çözeltinin bileşimi bulunduktan sonra, artık numunedeki

her bir bileşenin derişimlerini tayin etmek için hacim verileri kullanılabilir.

Örnek:

Bir çözelti NaHC03, NazC03, ve NaOH'tan sadece birini veya bunların uygun

karışımını içermektedir. Bu çözeltiden alınan 50,0 mL'lik bir kısmın fenolftalein

dönüm noktasına kadar titrasyonu için 22,1 mL 0,100 M HCl harcanmaktadır. İkinci

bir 50,0 mL'lik bir kısım ise bromokrezol yeşili indikatörünün dönüm noktasına kadar

titre edildiğinde 48,4 mL HCl gerekmektedir. Orijinal çözeltinin bileşimini bularak

çözünen türlerin molar derişimlerini hesaplayınız.

Çözelti sadece NaOH içeriyorsa, gerekli asit hacimleri bu indikatörlerden hangisi

kullanılırsa kullanılsın aynı olacaktır. Benzer düsünceyle,Na2C03'ün bromokrezol

yeşili dönüm noktasına kadar yapılan titrasyonda,fenolftalein dönüm noktasına

ulaşmak için gerekli olan asit hacminin iki katı harcanması gerektiğinden, numunede

sadece Na2C03'in bulunması mümkün değildir. Gerçekte, ikinci titrasyon için 48,4 mL

harcanmistir. Birinci titrasyonda, bu miktarın yarısından daha azı harcandığı için,

Page 10: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

çözelti Na2C03'a ilave olarak biraz NaHC03'de içermelidir. Simdi iki bileşenin

derişimini hesaplayabiliriz.

Fenolftalein dönüm noktasına ulaşıldığında, başlangıçta mevcut olan CO32- HC03

-'ye

dönüşür. Böylece şunu yazabiliriz:

mmol Na2C03 = 22,1 mL x 0,100 mmol /mL = 2,21mmol

Fenolftaleinden bromokrezol yeşili dönüm noktasına kadar (48,4 - 22,1= 26,3 mL),

hem baslangıçta mevcut hidrojen karbonat hem de karbonatın titrasyonuyla oluşan

hidrojen karbonat titre edilir. Buna göre;

mmol NaHC03 + mmol Na2C03 = 26,3 x 0,100 = 2,63 mmol

mmol NaHC03 = 2,63 - 2,21 = 0,42

olur. Bu verilerden, molar derişimler kolayca hesaplanır:

cNa2CO3 =2,21 mmol/50,0 mL = 0,0442 M

CNaHCO3 = 0,42 mmol/ 50,0 mL = 0,084 M

Organik Fonksiyonel Grupların Tayini

Birkaç organik fonksiyonel grubun doğrudan veya dolaylı tayini için nötralleşme

titrasyonlarına dayanan uygun yöntemler bulunmaktadır. Bazı yaygın fonksiyonel

gruplar için kullanılan yöntemler aşağıda kısaca anlatılmıştır.

Karbaksilik ve Sülfonik Asit Grupları

Karboksilik ve sülfonik asit gruplari, organik bileşiklerin asitliğinde rol oynayan en

yaygın yapılardır. Karboksilik asitlerin çoğunun iyonlaşma sabitleri 10-4 - 10-6

aralığındadır ve bu yüzden, kolayca titre edilirler. Bunların titrasyonlarında,

fenolftalein gibi baz-bölge indikatörü kullanılır. Pek çok karboksilik asit suda

yeterince çözünmediği için, bu ortamda doğrudan titrasyonları yapılamaz. Bu

Page 11: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere

problemin söz konusu olduğu durumlarda, asit etanolde çözülür ve suda hazırlanmış

bazla titre edilir. Başka bir yol ise, asitin standart bir bazın aşırısında çözülmesi ve

sonra standart bir asitle geri titre edilmesidir. Sülfonik asitler, genellikle, kuvvetli

asitlerdir ve suda kolaylıkla çözünürler. Bu nedenle, bir bazla titrasyonları

mümkündür.

Amin Grupları

Alifatik aminler, genellikle, 10-5 mertebesinde iyonlaşma sabitlerine sahiptir ve bu

yüzden, kuvvetli bir asit çözeltisiyle doğrudan titre edilebilirler. Aksine, anilin ve

türevIeri gibi aromatik aminler, genellikle, sulu ortamda titre edilemeyecek kadar

zayiftir (Kb= 10-10). Aynı durum, pridin ve türevIeri gibi aromatik karakterli halkalı

aminler için de söz konusudur. Piperidin gibi, pek çok doymuş halkalı amin, asit/baz

davranışı yönünden alifatik aminlere benzer ve bu yüzden, sulu ortamda titre

edilebilirler. Aminlerin çoğu, suda baz olarak titre edilemeyecek kadar zayıftır ve

onların bazikliğini artıran susuz asetik asit gibi susuz ortam çözücülerinde, kolayca

titre edilebilir.

Ester Grupları

Esterler, genellikle, belirli miktarda standart bazla sabunlaştırma ile tayin edilir.

OH- Grupları

Organik bileşiklerdeki hidroksil grupları, çeşitli karboksilik asit anhidritleri veya

klorürleri ile esterleştirilerek tayin edilebilir.

Tuzların Tayini

Bir çözeltinin toplam tuz içeriği, bir asit-baz titrasyonu ile doğru bir şekilde ve

kolayca tayin edilebilir. Tuz, bir iyon değiştirici reçine ile doldurulmuş bir kolondan

geçirilerek esdeğer miktarda bir asit veya bir baza dönüştürülür.

Page 12: NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI...NÖTRALLEùME TİTRASYONLARININ UYGULAMALARI Nötralleşme titrasyonları, kendileri asit veya baz olan veya uygun bir işlemle bu türlere