Analitik kimya nedir Test 1

Bir kompleksometrik titrasyonda EDTA ile sertlik tayini yapılmaktadır. 100 mL su numunesi için 12 mL 0,01 M EDTA harcanmıştır. Sertlik CaCO$_3$ cinsinden hesaplanacağına göre, su numunesinin sertliği kaç ppm'dir? (CaCO$_3$: 100 g/mol)

A) 60
B) 120
C) 180
D) 240

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, kompleksometrik titrasyon prensiplerini kullanarak bir su numunesinin sertliğini hesaplayacağız. Adım adım ilerleyerek bu tür problemleri nasıl çözeceğimizi öğrenelim.

• 1. Adım: Verilen Bilgileri Anlayalım ve Not Edelim

  Öncelikle soruda bize hangi bilgilerin verildiğini ve neyin istendiğini belirleyelim:

  • Su numunesi hacmi ($V_{su}$): $100 \text{ mL}$
  • Harcanan EDTA hacmi ($V_{EDTA}$): $12 \text{ mL}$
  • EDTA derişimi ($M_{EDTA}$): $0.01 \text{ M}$
  • $CaCO_3$'ün mol kütlesi ($M_r(CaCO_3)$): $100 \text{ g/mol}$
  • İstenen: Su numunesinin sertliği ($ppm$ cinsinden $CaCO_3$ olarak)

  Hesaplamalarda tutarlılık sağlamak için hacimleri litreye çevirelim:

  • $V_{su} = 100 \text{ mL} = 0.1 \text{ L}$
  • $V_{EDTA} = 12 \text{ mL} = 0.012 \text{ L}$
• 2. Adım: Harcanan EDTA'nın Mol Sayısını Hesaplayalım

  EDTA'nın mol sayısı, derişimi ile hacminin çarpılmasıyla bulunur:

  $n_{EDTA} = M_{EDTA} \times V_{EDTA}$

  $n_{EDTA} = 0.01 \text{ mol/L} \times 0.012 \text{ L}$

  $n_{EDTA} = 0.00012 \text{ mol}$

• 3. Adım: $CaCO_3$ Eşdeğeri Mol Sayısını Bulalım

  Kompleksometrik titrasyonlarda, EDTA metal iyonları (örneğin $Ca^{2+}$ ve $Mg^{2+}$) ile genellikle $1:1$ mol oranında reaksiyona girer. Su sertliği $CaCO_3$ cinsinden ifade edildiği için, harcanan EDTA mol sayısı, $CaCO_3$ eşdeğeri mol sayısına eşittir.

  $n_{CaCO_3} = n_{EDTA} = 0.00012 \text{ mol}$

• 4. Adım: $CaCO_3$'ün Kütlesini Hesaplayalım

  $CaCO_3$'ün mol sayısını ve mol kütlesini kullanarak kütlesini (gram cinsinden) bulalım:

  $m_{CaCO_3} = n_{CaCO_3} \times M_r(CaCO_3)$

  $m_{CaCO_3} = 0.00012 \text{ mol} \times 100 \text{ g/mol}$

  $m_{CaCO_3} = 0.012 \text{ g}$

  Sertliği $ppm$ cinsinden ifade etmek için kütleyi miligrama çevirmemiz gerekiyor ($1 \text{ g} = 1000 \text{ mg}$):

  $m_{CaCO_3} = 0.012 \text{ g} \times 1000 \text{ mg/g} = 12 \text{ mg}$

• 5. Adım: Su Sertliğini $ppm$ Cinsinden Hesaplayalım

  $ppm$ (parts per million), genellikle $1 \text{ L}$ su numunesindeki çözünen maddenin miligram cinsinden kütlesi olarak tanımlanır ($mg/L$).

  $ppm = \frac{\text{mg } CaCO_3}{\text{L su numunesi}}$

  $ppm = \frac{12 \text{ mg}}{0.1 \text{ L}}$

  $ppm = 120 \text{ mg/L}$

  Bu durumda, su numunesinin sertliği $120 \text{ ppm}$'dir.

Cevap B seçeneğidir.