Deney No: 11 Bir Tuzun Çözünürlüğünün Tayini

1. Deney No: 11 Bir Tuzun Çözünürlüğünün Tayini ONBİRİNCİ HAFTA

2. Deney No:11 Bir Tuzun Çözünürlüğünün Tayini Teorik Bilgi: Bir tuzun çözünürlüğü, genel olarak belli bir ağırlıktaki çözücüde (genel olarak 100g) ve belli bir sıcaklıkta kaç gram çözüldüğü dikkate alınarak hesaplanır. Çözünürlüğü etkileyen faktörlerin başında sıcaklık gelir. Doygun bir çözeltinin sıcaklığını azaltmak veya arttırmak, çözücü-çözünen arasındaki dengede bir stres yaratır ve Le Chatelier İlkesine göre dengenin yönü bu stresi azaltıcı doğrultuda kayar. Bu nedenle sıcaklık arttırılınca denge, endotermik yöne; aksine sıcaklık düşürülünce, ekzotermik yöne kayma eğilimi gösterir. İyonik bileşiklerin çoğu sıcaklık artışına paralel bir çözünürlük artışı gösterirler. Zira doygun bir çözeltide daha fazla maddenin çözünmesi, genellikle ek enerji (ısı) girdisi ve yüksek sıcaklık gerektiren endotermik bir süreçtir Sıcaklıkla çözünürlük değişimini bir grafik halinde göstermek daha uygundur.

3. Deney No:11 Deneyin Yapılışı: Tuzlardan biri seçilir, Seçtiğiniz tuzdan yaklaşık 8gr havanda iyice toz haline getirilir. Diğer taraftan, büyük bir deney tüpü (20cm) uygun 2 delikli bir tıpa ile kapatılır. Deliklerden birine 110°C lik bir termometre geçirilir. Termometrenin ucunun tüpün tabanına değmemesine dikkat edilir. İkinci deliğe bir ucu tüpün içinde kalacak büyüklükte halka yapılmış bakır tel geçirilir. Bakır telin halkası mantar tıpa dışında kalan ucu kullanarak elle kolaylıkla aşağı yukarı hareket ettirilebilmelidir. Bu şekilde hazırlanan deney tüpü tıpası çıkarılarak 0,01gr hassasiyetle bir analitik terazide tartılır. İçine toz haline getirilen, çözünürlüğü tayin edilecek kuru maddeden yaklaşık 5gr kadar koyulur ve analitik terazide hassas olarak yeniden tartılır. Üzerine bir pipet ile dikkatlice 3mL saf su ilave edilir ve tüpün tıpası kapatılır. Bu şekilde hazırlanan tüp 400mL beher içinde kaynayan suya daldırılır.

4. Deney No:11 Tüpün içindeki çözelti su banyosunun içinde kalacak şekilde tüp bir kıskaç ile spora tutturulur ve bütün tuz çözünene kadar tüp içindeki halkalı çubukla karıştırılır. Bu işlem yapılırken termometrenin kırılmamasına dikkat edilir. Kaynayan suyun içindeki tüpte bulunan tuz birkaç dakika içinde tam olarak çözünmezse 1mL daha su ilave edilir. Gerekirse her defasında 1mL olmak üzere tuz tam olarak çözünene kadar saf su ilavesine devam edilir. Gereğinden fazla su ilave edilmemelidir çünkü çözeltinin doygunluk derecesine çok yakın olması istenir. Tüp kaynayan su içinde gerektiğinden fazla tutulmaz. Bu suretle buharlaşma ile fazla su kaybı engellenmiş olur. Tüpteki tuz tam olarak çözündükten sonra tüp sıcak sudan çıkarılır. Tüpün soğuması sırasında kristallenmenin başlayacağı an dikkatli bir şekilde gözlenir ve kristallenmenin başladığı andaki sıcaklığı tespit edilir.

5. Deney No:11 Bu sıcaklık, çözeltinin doygunluk sıcaklığıdır. Doğru bir doygunluk sıcaklığı elde etmek için bu ısıtma, soğutma ve kristallenme sıcaklığının tespiti işlemi birkaç defa tekrarlanmalıdır. Sonrasında tüpe büretten 1mL saf su ilave edilir. Tekrar tüp içindeki bütün kristal çözünene kadar kaynayan suyun içinde tutulur. Çözünme işi tamamlanınca tüp sıcak sudan çıkarılır. Devamlı karıştırılarak soğutulur. Yukarıda yaptığımız gibi soğuma esnasında kristalin oluşmaya başladığı sıcaklık doğru bir şekilde tespit edilir. Bu durumda doğru bir doygunluk sıcaklığı elde etmek için ısıtma ve soğutma işlemi birkaç defa tekrarlanır. Bu işlem (1mL saf ilavesini) geniş bir sıcaklık aralığını kaplayan en az 5 veya 6 doygunluk sıcaklığı elde edene kadar tekrarlanır. Yani 1mL saf su ilave ederek farklı doygunluk sıcaklığı elde etme deneyimi 5–6 defa yapılır.

6. Deney No:11 Eğer 1mL saf su ilave ettiğimiz zaman doygunluk sıcaklığı çok düşük bir değer gösterirse diğer deneyleri 1mL saf su yerine 0,5mL saf su ilave ederek tekrarlanabilir. Tersine 1mL saf su ilavesi doygunluk sıcaklığını çok az düşürmüş ise 1mL saf su yerine 2 veya 3mL saf su ilave ederek deneyler tekrarlanabilir.

7. Deney No:11 Sonuç: Deneyin sonuçlarından yararlanarak ve 1mL su ağırlığını 1 gr kabul ederek her doygunluk sıcaklığı için 100gr suda çözünen tuz miktarı hesaplanır. Çözünürlüğünü tespit ettiğimiz tuz için, bir çözünürlük - sıcaklık grafiği çizilir. Grafikte düşey eksenini 100g sudaki çözünürlük için, yatay ekseni de doygunluk sıcaklıkları için kullanılır.