Analitik Kimya

Çözüm:

HClO_(aq) + H₂O_(l)  H₃O⁺_(aq) + ClO^-_(aq)

Concentration (M) HClO H₂O  H₃O⁺ ClO^-
Initial 0.125 ---- 0 0

Change -x ---- +x +x

Equilibrium 0.125 - x ---- x x

x x

K_a= ------------

0.125-x

assume 0.125 - x = 0.125

x² = 0.4375 x 10^-8 x = 0.661 x 10^-4

Lewis asit-baz Tanımı :

Baz elektron çifti veren tür, Asişt ise elektron çifti alan maddedir.

B + H⁺  B - H⁺

Çözünürlük Çarpımı Sabiti
Alkali metallerin bileşikleri suda çözünür, ancak bir çok bileşik suda az çözünür. Bu bileşikler için çözünürlük çarpımı sabit sıcaklıkta doygun çözeltide iyon konsantrasyonları çarpımına eşittir.

SrCrO₄(aq)  Sr²⁺(aq) + CrO₄^2-(aq)

Kçç = [Sr²⁺] [CrO₄^2-]

Çözünürlük Dengesi	Kçç	Çözünürlük Dengesi	Kçç
Al(OH)3  Al^3++ OH^-	1.3x10^-33	ZnS  Zn^2+ +S^2-	1.6x10^-24
BaCO3 Ba^2+ +CO3^2-	5.1x10^-9	MgCO3 Mg^2+ +CO3^2-	3.5x10^-8
PbCl2  Pb^2++ 2Cl^-	1.6x10^-5	AgCl  Ag^++ Cl^-	1.8x10^-10

question: Ca₃(PO₄)₂, Ag₂CrO₄, CaF₂, PbSO₄ bileşikleri için çözünürlük öarpımı ifadesini yazınız.

Spru: katı baryum sülfat 25°C de saf suda bir kaç gün çalkalanarak bekletiliyor. Doymuş çözelti dengesinde 1.04x10^-5M Ba²⁺, olduğuna gore BaSO₄ için KÇÇ yi hesaplayınız.

soru: CaF₂ için 3.9x10^-11, olduğuna gore CaF₂ in suda ki çözünürlüğünü mol/L cinsinden hesaplayınız.
Ortak İyon etkisi
Az çözünen bir bileşiğin çözünürlüğü, dengede bulunan iyonlardan birinin eklenmesiyle azalır.
soru: Ag₂SO₄ çözünürlüğünü 1.0 M Na₂SO₄ varlığında hesaplayınız. K_çç for Ag₂SO₄ is 1.4x10^-5
Çözünürlük çarpımı ve çökelti oluşumu
Qi iyonlar çarpımı herhangi bir anda çözeltide bulunan iyonların konsantrasyonlarının çarpımıdır
Q_ip < K_sp çökme olmaz

Q_ip = K_sp doygun çözelti

Q_ip > K_sp aşırı doygun çözelti çökme olur.
Seçimli Çöktürme
Soru : 0.10 M AgNO₃ çözeltisi [CrO₄^2-] = 0.010M ve [Br-]= 0.10M içeren çözeltiye yavaş yavaş ekleniyor. ( K_sp for Ag₂CrO₄ is 1.4x10^-5, K_sp for AgBr is 5.0 x10^-13 )

1. 
   AgBr (s) veya Ag₂CrO₄(s) hangisi çöker
   
2. 
   Ag₂CrO₄ çökmeye başladığı anda çözeltide kalan [Br^-] konsantrasyonu nedir.
   
3. 
   Br^- ve CrO₄^2- birbirinden çöktürülerek ayrılabilir mi?
   

İyonik Dengelere Elektrolitlerin Etkisi

İyonik türleri içeren dengeler çözeltideki tüm iyonlardan (eklenenelektrolitlerden) etkilenir. Bunun nedeni elektrolit iyonları ile dengede yer alan iyonlar arasındaki elektrostatik çekme ve itme kuvvetleridir.

Az çözünen tuzların sudaki çözünürlüğü, ortak iyon içermeyen elektrolit eklenmesi sonucu artar.

İyonik Şiddet: çözeltideki iyonların toplam konsantrasyonlarının ölçüsüdür.
μ = ½ ∑ M₁ Z₁² + M₂ Z₂² + ... M_n Z_n²

Z_x = X türünün yükü

μ = çözeltinin iyonik şiddeti

Mx = X türünün molar konsantrasyonu

soru: 0.1 M Na2SO4 ve 0.1 M NaCl içeren çözeltinin iyonik şiddetini hesaplayınız.
Aktivite Katsayısıları

Çözeltilerde iyonik şiddet artıkça iyonların etkin konsantrasyonu azalır. . Bir dengede yer alan iyonik türlerin belirli iyonik şiddetteki etkin konsantrasyonunu ifade etmek için aktivite terimi kullanılır.

a_x = γ_x [X]

a_x = X türünün aktivitesi

γ_x = aktivite katsayısı birimsizdir.

[X]= X türünün molar konsantrasyonu

Aktivite katsayısının özellikleri ve hesaplanması
Aktivite katsayısı çok seyreltik çözeltilerde 1 ‘ e eşit olur.

Yüksüz bir molekülün aktivite katsayısı iyonik şiddet ne olursa olsun yaklaşık 1 dir.

Aktivite katsayısı elektrolitin cinsine değil iyonik şiddete bağlıdır.

Belirli iyonik şiddette, iyonik türlerin yükü arttıkça aktivite katsayısı 1 den uzaklaşır.

0.51 Z_x²(μ )^½

- log γ_x = --------------------------

1+ 3.3 α_x (μ )^½
γ_x = aktivite katsayısı

Z_x = X türünün yükü

μ = çözeltinin iyonik şiddeti

α_x = hidratize X iyonunun nanometre cinsinden etkin çapı

Denge sabiti ve Çözünürlük çarpımı hesaplarında molar konsantrasyonların kullanılması daha doğrudur. Türlerin Aktiviterinin kullanıldığı denge sabitine termodinamik denge sabiti, çözünürlük çarpımına da termodinamik çözünürlük çarpımı denir.

AmBn şeklinde bir çökelek için

K_çç = a_A^m a_Bⁿ = γ_A^m γ_Bⁿ [A]^m [B]ⁿ = γ_A^m γ_Bⁿ K’_çç
Soru: CaF₂ ile doymuş 0.0125 M MgSO₄ çözeltisindeki Ca²⁺ konsantrasyonunu hesaplayınız.
CaF₂  Ca²⁺ + 2F^- Kçç= 3.9 x 10^-11