Analitik kimya nedir Test 2

Kompleksometrik bir titrasyonda EDTA ile sertlik tayini yapılmaktadır. 100 mL su numunesinin titrasyonunda 0,01 M EDTA çözeltisinden 12,5 mL harcanıyor. Sertlik CaCO₃ cinsinden ifade edildiğine göre su numunesinin sertliği kaç ppm'dir? (CaCO₃ molekül kütlesi: 100 g/mol)

A) 100
B) 125
C) 150
D) 175

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, kompleksometrik bir titrasyon yöntemi olan EDTA titrasyonu ile su sertliği tayinini adım adım inceleyeceğiz. Amacımız, su numunesindeki sertliği kalsiyum karbonat ($CaCO_3$) cinsinden ppm (milyonda bir kısım) olarak ifade etmektir. Hazırsanız başlayalım!

• Adım 1: EDTA'nın mol sayısını hesaplayalım.

  Titrasyonda harcanan EDTA çözeltisinin hacmini ve derişimini kullanarak kaç mol EDTA harcandığını bulacağız. Unutmayın, molarite (M) mol/L anlamına gelir, bu yüzden hacmi litreye çevirmemiz gerekiyor.

  • EDTA hacmi: $12,5 \text{ mL} = 12,5 \text{ mL} \times \frac{1 \text{ L}}{1000 \text{ mL}} = 0,0125 \text{ L}$
  • EDTA derişimi: $0,01 \text{ M}$
  • Harcanan EDTA mol sayısı: $\text{Mol} = \text{Derişim} \times \text{Hacim (L)}$
  • Harcanan EDTA mol sayısı: $0,01 \text{ mol/L} \times 0,0125 \text{ L} = 0,000125 \text{ mol}$
• Adım 2: Kalsiyum karbonat ($CaCO_3$) eşdeğeri mol sayısını bulalım.

  Kompleksometrik titrasyonlarda, EDTA genellikle metal iyonlarıyla (bu durumda sertliğe neden olan $Ca^{2+}$ ve $Mg^{2+}$ gibi iyonlarla) 1:1 oranında reaksiyona girer. Su sertliği genellikle $CaCO_3$ cinsinden ifade edildiği için, harcanan EDTA mol sayısının, su numunesindeki $CaCO_3$ eşdeğeri mol sayısına eşit olduğunu kabul ederiz.

  • $CaCO_3$ eşdeğeri mol sayısı: $0,000125 \text{ mol}$
• Adım 3: Su numunesindeki $CaCO_3$ kütlesini hesaplayalım.

  Şimdi, bulduğumuz $CaCO_3$ mol sayısını ve $CaCO_3$'ün molekül kütlesini kullanarak su numunesindeki $CaCO_3$'ün kütlesini gram cinsinden bulacağız. Daha sonra ppm hesaplaması için miligrama çevireceğiz.

  • $CaCO_3$ molekül kütlesi: $100 \text{ g/mol}$
  • $CaCO_3$ kütlesi: $\text{Kütle} = \text{Mol sayısı} \times \text{Molekül kütlesi}$
  • $CaCO_3$ kütlesi: $0,000125 \text{ mol} \times 100 \text{ g/mol} = 0,0125 \text{ g}$
  • $CaCO_3$ kütlesini miligrama çevirelim: $0,0125 \text{ g} \times 1000 \text{ mg/g} = 12,5 \text{ mg}$
• Adım 4: Su sertliğini ppm cinsinden hesaplayalım.

  Su sertliği ppm (parts per million) olarak ifade edildiğinde, bu genellikle 1 litre su numunesindeki $CaCO_3$ miktarının miligram cinsinden değeridir (mg/L). Su numunesinin hacmini litreye çevirerek bu değeri bulabiliriz.

  • Su numunesi hacmi: $100 \text{ mL} = 100 \text{ mL} \times \frac{1 \text{ L}}{1000 \text{ mL}} = 0,1 \text{ L}$
  • Sertlik (ppm): $\text{ppm} = \frac{\text{CaCO}_3 \text{ kütlesi (mg)}}{\text{Su numunesi hacmi (L)}}$
  • Sertlik (ppm): $\frac{12,5 \text{ mg}}{0,1 \text{ L}} = 125 \text{ mg/L}$
  • 1 mg/L = 1 ppm olduğu için, su numunesinin sertliği $125 \text{ ppm}$'dir.

Bu adımları takip ederek su numunesinin sertliğini $125 \text{ ppm}$ olarak bulduk.

Cevap B seçeneğidir.