Unite 10Çözünürlük ve Kompleks İyon Dengeleri

7/25/2019 Unite 10znrlk ve Kompleks yon Dengeleri

1/20

Bu niteyi altktan sonra;

znrlk arpmsabiti kavramnrenecek,

znrlk ve K arasndaki ilikiyi kullanarak znrlk problemlerini zebilecek,

znrl etkileyen faktrleri bilecek

kelme koulunu ve semeli ktrmeyi kavrayacak

Kompleks iyon dengelerini ve K0lsabitini reneceksiniz.

Giri znrlk arpmSabiti, K

znrlk ve K Arasndaki liki

znrle Etki Eden Faktrler

kelme Koulu ve Semeli ktrme

Kompleks yon Dengeleri

zet

Deerlendirme Sorular

Bu niteyi almadan nce "Kimyasal Denge" konulu nite 8'i gzden geiriniz.

Verilen rnekler zerinde dikkatle durunuz ve nitede verilen sorularznz.

NTE

10znrlk veKompleks yon DengeleriAmalar

indekiler

neriler


2/20

1. GR

nite8'de denge, denge sabiti kavramlarngrdnz. Bildiiniz gibi denge sabiti kavra-

mheterojen sistemlerde de geerlidir. Bu blmdeaz znen ve katfazoluturanbir

bileiin sv fazndabulunan ve yapsnda yer alaniyonlarlaoluturduu dengeve

znrlkarasndaki ilikileri ele alnacaktr.

Ayrca znrl etkileyen faktrlerden birisi olankompleksoluumu ile ilgili olarak

"kompleks iyon" ve "kompleks oluum dengelerine" de yer verilecektir.

2. ZNRLK ARPIMI SABT, K

Az znen bir bileiin katfazdaki hali ile zeltideki iyonlararasnda bir dengevar-

dr. Genel olarakAmBneklinde formle edilen az znen bir tuzu gz nne alalm.

Bu tuzun doymusulu zeltisi iindeki iyonlararasndaki znrlk dengesi,

AmBn(k) mA+n+ nB-m

eklinde olup, denge sabiti

olarak yazlabilir. ancak saf katlarn dengedeki deriimleri deimediinden yukardaki

eitlik

eklinde yazlabilir. Byle bir ifadede yer alan Ksabitine "znrlk arpmsabiti"

denir. Grld gibi znrlk arpmsabiti, doymubir zeltide, az znen bilei-

in iyonlarnn deriimlerinin arpmdr. Burada iyonlarn znrlk deriimleri mo-

lar (mol/litre) deriim cinsindendir. izelge 10.1'debazbileiklerinKdeerleri ve -

znrlk dengeleri verilmitir.

- 174 -

A+n B-mK =

m n

AmBn(k)

A+n m B-m n= K AmBn(k) = K


3/20

(aKdeerlerinin daha ayrntllistesi Ek2 de verilmitir.)

Tm denge sabitleri gibi znrlk arpmsabiti de znen bileiin cinsine ve s-

caklna bamldr. Katlarn svlarda zlmesi olayendotermik olduundan, scak-

lk arttnda katnnsudaki znrlde artar ve Kdeeri byr.

rnek 10.1 AgI, Hg2 Cl2, Ca3(PO4)2 suda az znen tuzlardr, bu bileiklerin znrlkarpmifadelerini yaznz.

zm 10.1K ifadesi, znrlk denge reaksiyonundaki iyonlar iin yazlr. yonlarn

katsaylar, ilgili iyonlara"s"olarak yazlr.

- 175 -

izelge 10.1 BazBileiklerin znrlk arpmSabitleri a(25C'de)

znen znrlk dengesi K

aluminyum hidroksit Al(OH)3(k) Al+3(aq) + 3 OH-(aq) 1,3 x 10-33

baryum karbonat BaCO3(k) Ba+2(aq) + CO3-2(aq) 5,1 x 10-9

baryum slfat BaSO4(k) Ba+2(aq) + SO4-2(aq) 1,1 x 10-10kalsiyum karbonat CaCO3(k) Ca+2(aq) + CO3-2(aq) 2,8 x 10-9

kalsiyum florr CaF2(k) Ca+2(aq) + 2 F-(aq) 5,3 x 10-9

kalsiyum slfat CaSO4(k) Ca+2(aq) + SO4-2(aq) 9,1 x 10-6

krom (III) hidroksit Cr(OH)3(k) Cr+3(aq) + 3 OH-(aq) 6,3 x 10-31

demir (III) hidroksit Fe(OH)3(k) Fe+3(aq) + 3 OH-(aq) 4 x 10-38

kurun (II) klorr PbCl2(k) Pb+2(aq) + 2 Cl-(aq) 1,6 x 10-5

kurun (II) kromat PbCrO4(k) Pb+2(aq) + CrO4-2(aq) 2,8 x 10-13

kurun (II) iyodr PbI2(k) Pb+2(aq) + 2I-(aq) 7,1 x 10-9

magnezyum karbonat MgCO3(k) Mg+2(aq) + CO3-2(aq) 3,5 x 10-8

magnezyum florr MgF2(k) Mg+2(aq) + 2 F-(aq) 3,7 x 10-8

magnezyum hidroksit Mg(OH)2(k) Mg+2(aq) + 2 OH-(aq) 1,8 x 10-11

magnezyum fosfat Mg3(PO4)2(k) 3 Mg+2(aq) + 2 PO4-3(aq) 1 x 10-25

cva(I) klorr Hg2Cl2(k) Hg2+2(aq) + 2 Cl-(aq) 1,3 x 10-18

gmbromr AgBr(k) Ag+2(aq) + Br-(aq) 5,0 x 10-13

gmklorr AgCl(k) 2 Ag+(aq) + Cl-(aq) 1,8 x 10-10

gmkromat Ag2CrO4(k) Ag+(aq) + CrO4-2(aq) 2,4 x 10-12

gmiyodr AgI(k) Ag+(aq) + I-(aq) 8,5 x 10-17

stronsiyum karbonat SrCO3(k) Sr+2(aq) + CO3-2(aq) 1,1 x 10-10

stronsiyum slfat SrSO4(k) Sr+2(aq) + SO4-2(aq) 3,2 x 10-7


4/20

AgI(k) Ag+ + I- K= [Ag+] [I-]

Hg2 Cl2(k) Hg2 +2+ 2 Cl- K= [Hg2+2] [Cl-]2

Ca3(PO4)2(k) 3 Ca+2+ 2 PO4-3 K= [Ca+2]3[PO4-3]2

Baryum iyodat, stronsiyum fosfat, kalsiyum florr tuzlar iin -

znrlk arpmsabiti ifadelerini yaznz.

3. ZNRLK VE K ARASINDAKLK

Az znen bir bileiin doygun sulu zeltisindeki molar znrl ile Karasnda

bir iliki vardr. Deneysel olarak tayin edilen bir bileiin znrlnden Kdeeri

elde edilebildii gibi(rnek 2), tersine bir bileiin Kdeerinden znrl he-saplanabilir (rnek 3).

znrlkten KDeerinin Bulunmas

rnek 10.2 AgCl'n 25C'daki znrl 1,434 x 10-4g AgCl/100 mLolarak belirlen-

mitir. Bu tuzun 25C'daki Kdeerini bulunuz.

zm 10.2Burada ilk nce znrln molar deriime evrilmesi daha sonra K

deerinin hesaplanmasgerekir.

(gAgCl/100mL mol AgCl/L [Ag+] ve [Cl-] K)

Bunun iin nce znrl g/100mL'den mol/L(molar deriim, M)' e evirelim. (Bura-

da 100 ml zelti 0,1 L olarak alnmasuygun olur).

Gmklorr iin

AgCl(k) Ag++ Cl-

dengesi yazlabilir. Buna gre 1 mol AgCl'n znmesiyle 1mol Ag+ve 1mol Cl-iyo-

nu oluur.

- 176 -

?

1,434 x 10 -4mol AgClL doymuzelti

= g AgCl0,1 L zelti

x 1 mol AgCl143,4 g

= 1,0 x 10-5M AgCl


5/20

Bu deerleri znrlk arpmifadesinde yerine koyarsak

K= [Ag+] [Cl-] = (1,0 x 10-5) (1,0 x 10-5) = 1,0 x 10-10

olarak bulunur.

Ca3(PO4)2 'n znrl 25C'de 7,67 x 10-4 g/L'dir. Bu tuzun

25C'daki K deerini bulunuz.

Yant: 9,9 x 10-27

KDeerinden znrln Hesaplanmas

rnek 10.3 Ba(IO3)2'n 25C'dakiKdeeri 1,57 x 10-9 dur.25C'dakiznrln

mol/L cinsinden hesaplaynz.

zm 10.3 Baryum iyodat iin znrlk dengesi

Ba(IO3)2(k) Ba+2+ 2 IO3-

yazlabilir. Grld gibi znen her bir mol Ba(IO3)2 iin zeltide 1 molBa+2ve2

mol IO3-olumaktadr.

Ba(IO3)2 'n molar znrln, yani bir litre doymuzeltide znen Ba(IO3)2

'n mol saysn"s" ile gsterirsek zeltide;

[Ba+2] = s [IO3-] = 2s

olacaktr. Bu deriimlerKifadesinde yerine konursa;

K=[Ba+2] [IO3-]2= (s) (2s)2= 4s3= 1,57 x 10-9

S = Ba(IO3)2'n molar znrl = 7,32 x 10-4M

- 177 -

?

Ag+ 1,0 x 10-5

Cl-

= mol AgCl1 L

x 1 mol Ag+

1 mol AgCl= 1,0 x 10 -5M

= 1,0 x 10-5mol AgCl1 L

x 1 mol Cl-

1 mol AgCl= 1,0 x 10 -5M

1,57 x 10 -9S =4

3

= 7, 32 x 10 -4M


6/20

MgF2'n 25C'daki K deeri 6,4 x 10-9dur. 25C daki znrln

mol/L cinsinden hesaplaynz.

Yant: 1,17 x 10-3mol/L

Bileiklerin K deerlerini kyaslayarak hangisinin daha az znecei

sylenebilir mi?

K deerleri kyaslanan bileiklerayntip (AB, AB2, ABgibi) olduunda; K

deeri kk olann daha az zneceini sylenebilir. Buna gre CuS

(K = 4,0 x 10-38), Cu I(K= 1,1 x 10-12) den daha az znr. Bu tip bile-

iklerin znrl

Kdeerlerini kyaslayarak hangi bileiin daha az zneceini belirlerken, bileikler

ayntip deilse znrln hesaplanmasgerekebilir. rnein AgCN ile Ag2CO3'n

Kdeerlerine ve znrlklerine bakalm.

Grld gibi K 'si daha kk olan Ag2CO3, K 'si daha byk olan AgCN'den

daha fazla znrle sahiptir.

4. ZNRLE ETKEDEN FAKTRLER

znrlk, az znen bir bileik ile zeltisi iindeki iyonlararasndaki denge reaksiyo-

nuile ilgili olduuna gre; bu dengeye dardan bir etki yapldndaLe Chtelierilkesi

gereince denge bu etkiyi azaltcynde bir tepki gsterecektir ve dolaysylaznrl-

e etki edecektir.

znrlk dengesine ve dolaysyla znrle etki eden bu

faktrler nelerdir?

Bu faktrler; ortak iyon etkisi, yabanciyon etkisi, hidrojen iyon-deriiminin etkisi

(pH), komplekslemenin etkisieklinde sralanabilir. imdi bu faktrleri aklamalarve

rnekleri ile birlikte grelim.

- 178 -

?

S = K'dir.

AgCN iin; K = 7,2 x 10-11znrlk S = K = 8,49 x 10-6Ag2CO3iin; K = 8,1 x 10-12znrlk S = K/4

3 = 1,26 x 10-4

?

?


7/20

4.1. Ortak yon Etkisi

rnek10.2ve 10.3'te doygun zeltilerin iyon kaynasadece saf katbileik idi. imdi

rnek 10.3'teki Ba(IO3)2 'n doygun zeltisine bir miktarBa(NO3)2zeltisi eklendiin-

de (Ba+2 ortak iyonueklendiinde) znrle etkisini grelim.

Ba+2 ortak iyonun eklenmesi ile Ba(IO3)2 'nznrlk dengesine dardan bir etkiyaplmtr. Bu durumdaLe Chtlierlkesine gre denge bu iyonun miktarnazaltc

ynde,Ba(IO3)2(k) ynne kayar ve yeni bir denge kurulur.

Ba(IO3)2(k)

Ba+2

+

IO3-

Az znen iyonik bir bileiin zeltisine bu bileik ile ortak iyona (anyon ve-

ya katyon) sahip baka bir tuz katlrsa, ortak iyon znrl azaltcynde

etki eder.

Ortak yon Varlnda znrln Hesaplanmas

rnek 10.4. Ba(IO3)2'n0,020M Ba(NO3)2 zeltisindeki znrln hesaplaynz.

zm 10.4.Burada Ba(IO3)2 'n doygun zeltisi, saf su yerine 0,020 M Ba(NO3)2 -

zeltisinde hazrlandndnebiliriz. Bu durumda znrlk,S = [Ba+2]olmayacaktr.

nk ortamda iki Ba+2 kaynavardr : Ba(NO3)2 ve Ba(IO3)2 . Bunlardan ilki zc

iindeki Ba(NO3)2 tan gelen [Ba+2] = 0,020 M, ikincisi ise Ba(IO3)2 'n znrlnden

gelen [Ba+2] = s mol/L, [IO3-]= 2s mol/Ldir.

Bu bilgileri znrlk dengesi ifadesi ile toparlayalm.

Ba(IO3)2 (k) Ba+2 + 2IO3-

lk deriim : 0,02

Ba(IO3)2 'dan gelen deriim : s 2s

Denge deriimi : 0,020 + s 2s

- 179 -

Bir miktar

Ba IO3 2ker.

Ba+2 deriimi

ilk dengeye gre

daha oktur.

IO3- deriimi

ilk dengeye gre

daha azdr.


8/20

Bu deerler denge ifadesinde yerine konulduunda,

K= [Ba+2] (IO-3)2= (0,020 + s) (2s)2= 1,57 x 10-9

Denklemin zmn kolaylatrmak iin s 0,020 varsaymnyaparak(0,020 + 2s 0,020) basitletirmesini kabul ederiz. Bu durumda

Grld gibi 0,020'nn yanndas = 1.40 x 10-4ok kktr ve yaplan ihmal

(0,020 + 2(1,40 x 10-4)0,020) sonucu pek etkilemez.

s = Ba (IO3)2'n molar znrl = 1,40 x 10-4M

CaSO4'n znrlk arpmsabiti 2,4 x 10-5 dir. 1,2 M Na2SO4zeltisi

iersindeki znrln mol/L cinsinden hesaplaynz.

Yant: 2.0 x 10--5mol/L

Ba (IO3)2 'n 0,020 M Ba+2 ieren bir zcdeki znrl (s = 1,40 x 10-4, rnek

10.4.), saf sudaki znrlnden (s = 7,32 x 10-4, rnek 10.3.) yaklak 5 kat daha azol-

duu grlmektedir.

4.2. Yabancyon Etkisi

znrlk dengesinde yer almayan iyonlar "yabanc iyonlar"veya "ortak olmayan

iyonlar"olarak bilinirler. rnein AgCl'n doygun zeltisinekatlanKNO3, NaNO3gi-

bi elektrolitlerin iyonlaryabanciyondurumundadrlar. Bu iyonlar zeltinin toplam iyon

deriimini artrrlar.

Yabanciyonlariletoplam deriim arttnda, iyonlar arasekimler nemli duruma gelir.

Bu durumda deriimler llen deriimlerden daha kk olur. Dolaysylayabanc

iyonlar az znen bileenin znrln artrrlar.Bu nedenle ktrme ilemlerin-

de yabanciyonlardan kanmak gerekir.

- 180 -

?

(0,020) (2s)2= 1,57 x 10 -9

s = 1,57 x 10-9

4 x 0,02= 1.40 x 10 -4M


9/20

Yabanciyonlarn znrle etkisi,znrl artrcyndedir.

4.3. Hidrojen yonu Deriiminin Etkisi

Az znen bir bileiin iyonlarasidikveya bazikzellikte ise, zeltinin hidrojen iyo-

nu deriiminin deiimi,znrlk dengesinin deimesine neden olur.

rnein Fe(OH)3 bileiinin znrlk dengesinde bulunan hidroksit iyonlar bazik

zellikte olup, hidronyumiyonlar(H3 O+)ile reaksiyona girereksuolutururlar.

Fe (OH)3(k) Fe+3+ 3OH- K= 4 x 10-38

OH-+ H3O+ 2 H2O

Birinci dengeye H3 O+eklenirse, OH-iyonlarreaksiyona girerek azalr. Bu durumda bir

miktar daha Fe (OH)3iyonlar. (Le Chtelier lkesi).Birinci eitlik ileikinci eitliin 3 kat

toplanarak net eitlik

Fe (OH)3(k) + 3 H3O+ Fe+3+ 6 H2O

eklinde yazlabilir. Reaksiyon asidik zeltilerde tek ynldr ve Fe(OH)3kolaylkla -

znr.

Bu gibibazik anyon verenbileiklerin znrln artrmakhatta tama-

men zmekiin hidrojen iyonu deriimini artrmak gerekir.

4.4. Komplekslemenin Etkisi

Kompleks iyon oluumu,suda znmeyen bazbileiklerisuda znr hale getirir.

Dier bir deyile az znen bir bileiin iyonlarndan biri zeltiye katlan dier bileiklerle

kompleksleebiliyorsa znrlk artar.

5. KELME KOULU, SEMELKTRME

znrlk arpmhesaplar, iki zelti birbiriyle kartrldnda bir keltininolu-

up olumayacannceden kestirmek amacyla kullanlr. Bu durumda olumasbekle-

nen az znen tuzun(MaXb) iyonlarnn deriimleri arpm"iyon arpm" (Q)he-

- 181 -


10/20

saplanr. yon arpmQ= [M]a[X]beklinde ifade edilebilir. (Buradaki deriimlerin

denge deriimleri olmayp herhangi bir durumdaki deriimleridir.)

Kdeeri ile Qdeeri karlatrldnda durumolabilir:

Q< K : zelti doymamtr, kelti olmaz ve olumubir kelti varsa

znr.

Q> K : zelti ardoymutur. Bir kelti oluurve nceden varolan bir

kelti ise znmez.

Q= K : zelti doymutur. Bu denge karmnda bir kelti olumaz ve

nceden olumubir kelti de znmez.

rnek 10.5 Eit hacimlerde 0,008 M Ag NO3zeltisi ile 0.002 M NaCl zeltisi kart-

rlrsa kelme olur mu?

zm 10.5Bu iki zelti kartrldnda az znen AgCl'n olumasbeklenir. kelme

olup olmayacanbelirlemek iin AgCl'n iyonlar arpmile znrlk arpmnkarla-

tracaz.

Kartrlan zeltiler eit hacimde olduundan hacim iki katna karken deriimler yar-

ya inecektir.Bu durumda Ag+ve Cl-deriimleri,

Buna gre iyonlar arpm

Q= [Ag+] [Cl-] = (4 x 10-3) (1 x 10-3) = 4 x 10-6

AgCl iin

K= 1,7 x 10-10olduuna gre,

Q (4 x 10-6) deeri,K(1,7 x 10-10)deerinden byk olduundan AgCl kelei olu-ur.

- 182 -

Ag+ = 0,0082

= 0,004 M

Cl- = 0,0022

= 0,001 M


11/20

Semeli ktrme

Bir zeltide birden fazla iyonvarsa, bunlardanbirisininkelek halinde k-

trme, dierlerini zeltide brakmayntemine "semeli ktrme"yntemi

denir. Eer zeltide bulunan iyonlar benzer zellikler gsteriyorlarsa, ayrma i-

lemi oluan tuzlarn znrlk farkllklarndan yararlanlarak yaplr.

yi bir semeli ktrmeiin kecek bileiklerin znrlkleri arasnda yani K 'leri

arasnda nemli farklar olmasgerekir.

rnek 10.6 0,1 M Cl-ve 0,1 M Cr O4-2 iyonlar ieren bir zeltiye yavayava0,1M

AgNO3zeltisi ekleniyor.

Hangi iyon nce ker?

Dier iyon kmee baladanda birinciken iyonun deriimi nedir?

Cl-ve CrO4-2 iyonlarsemeli ktrme yntemi ile birbirinden ayrlabilir mi?

zm 10.6

kelmenin balamasiin gerekli[Ag+] deerlerini hesaplayalm.

AgCl'n kmesi iin daha kk deriimdeki[Ag+] gerektiinden AgCl nce ker.

Ag2 CrO4 (k) kmee baladnda, zeltide kalan [Cl-] miktarn bulmak iin

AgCl'n Kdeerinden yararlanrz. AgCl(k) byk oranda ktkten sonra [Cl-

] iyi-ce azalr ve [Ag+] artmaya balar. [Ag+] = 3,34 x 10-4deerine ulatnda Ag2CrO4

(k) kmee balar. Bu anda [Cl-] deeri Ag Cl'n Kdeerinden bulunur.

K= [Ag+] [Cl-] = 3,34 x 10-4 [Cl-] = 1,82 x 10-10

[Cl-] = 3 x 10-5 M

- 183 -

AgCl (k) Ag++ Cl- K= Ag+ Cl- = 1,82 x 10 -10

Ag+ = 1,82 x 10-10

0,1= 1,82 x 10 -9M

Ag2CrO4(k) 2 Ag

++ CrO4-2 K= Ag

+ 2 CrO4-2 = 2,4 x 10 -12

Ag+ = 2,4 x 10-12

0,1= 3,34 x 10 -6M


12/20

Yukardaki sonuca gre Ag2CrO4kmee baladanda, Cl-deriimi 0,1 M'dan

3 x 10-5 M'a inmiolur ve neredeyse tmAgCl (k) olarak kmolur.

Bu durumdaCl-ve CrO-24iyonlarsemeli ktrmeyntemiyle ayrlabilir.

6. KOMPLEKS YON DENGELER

znrl etkileyen faktrlerden birininkompleks iyonoluumu olduunu belirtmitik.

Nedir Kompleks iyon?

Kompleks iyon, ok atomlu bir katyon ya da anyon olup, bir merkez iyon baka

molekl ya da iyonlarla balanmtr.

Bazmolekl veya iyonlarbayapmayan (elememi)elektron iftleri tarlar. Bu tr mo-

lekl veya iyonlar

gibi olup sulu zeltide katyonlarla kolaylkla birleirler. Kimyasal ban oluumunda ele-memielektron iftleri temel etkendirler ve koordine kovalent baolutururlar. Yapsal ola-

rak katyon, merkezi oluturur ve"ligand" adverilen elektron ifti kaynagrevindeki tr-

ler katyonu evreler.

Fe (SCN)6-3 koordinasyon says

merkez iyon ligandlar

Oluan rn kompleks iyon olarak adlandrlr. Kompleks iyondaki katyonun tutabilecei en

ok ligand sayso katyonun"koordinasyon says" olarak bilinir. Bu saygenellikle 4ve 6'dr.

- 184 -

?

H2O NH3, Cl:- ,SC N -

,


13/20

Kompleks iyonlaraadaki gibi snflandrabiliriz:

Katyon ile H2O, NH3gibi ntr ligandlarnoluturduu kompleksiyonlar.

rnein

Katyon ile OH-, CN- ,Cl-, SCN-, S-2 gibi iyon ligandlarn oluturduu kompleks

iyonlar.

rnein

Katyon yerine biratom veyamoleklnkendianyonu ile oluturduu kompleks

iyonlar.

rnein I3-ve S2-2gibi.

Katyon ile bazorganik molekl veya iyon ligandlarn oluturduu kompleks iyon-

lar

Kompleks yon Dengeleri ve Oluum Sabitleri

Ag Cl (k) gibi znrlkleri ok az olan bileikler suda znmezler. Ancak zerlerine NH3

zeltisi eklendiinde znrler. Bunun nedeni AgCl'deki Ag+iyonun NH3ile birleerek

znr [Ag (NH3)2]+kompleks iyonunu oluturmasdr.

Ag Cl (k) Ag+(aq) + Cl-(aq)

Ag+(aq) + 2 NH3(aq) Ag (NH3)2+ (aq)

Ag+, NH3 ile kompleks dengesine girdiinden, znme dengesinde azalan Ag+derii-mini salamak iin AgCl'n znmesi gerikir. Bu durum oluan kompleksleme reaksiyo-

nun denge sabitine ve eklenen madde deriimine baldr.

Kompleks iyon oluturan reaksiyonlarn denge sabitleri, "Oluum Sabiti, Kol"olarak bi-

linir.

Oluum Sabiti (Kol), kompeks iyonun merkez iyon ve ligandlardan oluma

dengesinin denge sabitidir.

rnein yukardaki kompleks oluum reaksiyonu iin, oluum sabiti,

eklinde yazlabilir. Aada iki rnek reaksiyon ve oluum sabitleri verilmitir.

- 185 -

Ag(NH3)+

2,Zn(NH3 4

+2, Al(H2O)+36

, Ni(H2O)+26

gibi.)

Cr(OH) -4

, Fe(CN)-36

, Fe(SCN6)-3

, HgCl4-2

, FeF -36

gibi.

NH3Kol=

Ag (NH3) +2

Ag+ 2


14/20

Fe+3+ SCN-(k) Fe (SCN)+2

Zn (OH)2(k) + 2 OH- Zn(OH)4-2

Bazkompleks iyonlarn oluma sabitleri izelge 10.2'de verilmitir.

(a. Daha genibir izelge EK3 de verilmitir.)

(b. Bu izelge oluma reaksiyonlarnve bunlara karlk gelen oluma sabitlerini vermekte-

dir.)

rnek 10.7 0,05 M Ag(NH3)2+zeltisindeki Ag+deriimini hesaplaynz.

Ag(NH3)2+iin Kol= 1,6 x 107dir.

zm 10.7. ncelikle kompleks oluum dengesini yazalm.

Ag++ 2 NH3 Ag (NH3)2+

lk deriim : 0,05 M

denge deriimi : x 2x 0,05-X

- 186 -

Kol=Fe (SCN+2)

Fe+3 SCN-

Kol=Zn (OH4

-2)

OH- 2

izelge 10.2 BazKompleks yonlarn Oluma Sabitleria

Kompleks iyon Denge tepkimesi Kol.

[Co(NH3)6]+3 CO+3+ 6 NH3 [Co(NH3)6]+3 4,5 x 1033

[Cu(NH3)4]+2 Cu+2+ 4 NH3 [Cu(NH3)4]+2 1,1 x 1013

[Fe(CN)6]-4 Fe+2+ 6 CN- [Fe(CN)6]-4 1 x 1037

[Fe(CN)6]-3 Fe+3+ 6 CN- [Fe(CN)6]-3 1 x 1042

[Pb Cl3]- Pb+2+ 3 Cl- [PbCl3]- 2,4 x 101

[Ag(NH3)2]+ Ag++ 2 NH3 [Ag(NH3)2]+ 1,6 x 107

[Ag(CN)2]- Ag++ 2 CN- [Ag(CN)2]- 5,6 x 1018

[Ag(S2O3)2]-3 Ag++ 2 S2O3-2 [Ag(S2O3)2]-3 1,7 x 1013

[Zn(NH3)4]+2 Zn+2+ 4 NH3 [Zn(NH3)4]+2 4,1 x 108

[Zn(CN)4]-2 Zn+2+ 4 CN- [Zn(CN4)]-2 1 x 1018

[Zn(OH)4]-2 Zn+2+ 4 OH- [Zn(OH)4]-2 4,6 x 1017

Kol=Ag (NH3 2

+)

Ag+ NH32

= (0,05 - x)

(x) (2x)2= 1,6 x 107

x = Ag+ = 9,5 x 10 -4M


15/20

Kompleks yonlar eren Bir zeltiden kelek Olumas

rnek 10. 8 20 mL 0,10 M Ag (NH3)2+zeltisine 2mL 0,2 M NaCl zeltisi eklenmek-

tedir. Bu zeltide AgCl(k)ker mi?

Ag (NH3)2+iin Kol= 1,6 x 107, AgCl iin K= 1,8 x 10-10dur.

zm 10.8 ncelikle zeltideki [Cl-] ve[Ag (NH3)2+]deriimlerinin hesaplanmasge-

rekir.

[Ag (NH3)2+] deriiminden karak dengedeki [Ag+] deriimini hesaplamak zere komp-

leks oluum dengesi yazalm:

x 1,8 x 10-10= K

olduundan AgCl ker.

- 187 -

Cl- = 0,2 mol/L 2 mL22 mL

= 0,018 M

Ag NH3 2

+ = 0,10 mol/L 20 mL22 mL

= 0,090 M

Ag++ 2 NH3 Ag (NH3)2+

lk deriim :

denge deriimi :

Kol=(0,090 - x)

(x) (2x2)= 1,6 x 107

x 2x 0,090 -x

0,090 M


16/20

Ligand Deriiminin kmeyi nleyecek ekilde Ayarlanmas

rnek 10.9 22 mL 0,1 M Ag (NH3)2+zeltisine 4 mL 0,06 M NaCl zeltisi eklendi-

inde, AgCl'in kmemesi iin ortamdaki NH3deriimi ne olmaldr?

zm 10.9 zeltideki[Cl-] ve[Ag (NH3)2+]deerlerini hesaplayalm.

kmenin olumamasiin [Ag+] [Cl-] Kolmasgerekir. Buna gre gmiyonu

deriimi, [Ag+] (9,23 x 10-3) K = 1,8 x 10-10

[Ag+] 1,95 x 10-8 M deerini almaldr.

imdi [NH3] deerini hesaplamak iin aadaki denklemi zelim.

Gmklorrn kmesini engellemek iin ortamda bulunmasgereken amonyak deriimi

0,52 M dr.

Kompleks yon Olumasve znrlk

rnek 10.10 1,0 M NH3iinde ka gram AgCl (k) znr?

zm 10.10 znme reaksiyonu aadaki gibidir.

AgCl (k) + 2 NH3(suda) Ag (NH3)2+(suda) + Cl- (suda)

Ancak bu reaksiyonun denge sabitinin deerini elde etmek iin, ortamda oluan iki denge

reaksiyonunu yazpKveKoldeerlerini arpmak gerekir:

AgCl (k) Ag+(suda) + Cl-(suda) K= 1,8 x 10-10

Ag+(suda) + 2 NH3(suda) Ag (NH3)2+(suda) Kol= 1,6 x 107

- 188 -

Cl- = 0,06 mol/L 4 mL26 mL

= 9,23 x 10 -3M

Ag (NH3)2

+ = 0,1 mol/L 22 mL26 mL

= 0,0846 M

Kol=Ag (NH3)2

+

Ag+ NH32= 0,0846

1,95 x 10 -8 NH32= 1,6 x 107

NH3 = 0,52 M


17/20

Ag Cl (k) + 2 NH3(suda) Ag (NH3)2+(suda) + Cl-(suda) K = KKol= 2,9 x 10-3

lk deriim : 1,0 M

Denge deriimi : 1,0 -x x/2 x/2

Burada x = reaksiyona gvren NH3 'n molar konsantrasyonu dur.

x = 1,07 x 10-1M

x/2 = [Cl-] = Ag Cl'n molar znrl

[Cl-] = 1,07 x 10-1/2 = 5,35 x 10-2M

Ag Cl'n gram miktar=(5,35 x 10-2 mol/L) (143,34 g/mol)

= 7,67 g/L

Az znen bir bileiin, katfazdaki hali ile zeltideki iyonlararasnda bir znr-

lk dengesi vardr. Deriimi sabit kalan saf katbileik denge bantsnda gsterilme-diinden;az znen bileiklerin denge sabitleri, zeltideki iyonlarn deriimlerinin

arpmeklinde belirtilir ve znrlk arpm, "K", adnalr.

K, znen bileiin cinsine ve scaklabaldr. Genel olarak katlarn svlarda -

zlmesi endotermikolduundan, scaklk arttnda katnn sudakiznrlde ar-

tar ve Kdeeri byr.

znrlk arpmlarnn genibir uygulama alanvardr. Kdeerlerine gre bir bilei-

in sudaki veya ortak iyon ieren bir zcdeki znrl hesaplanabilir. Ayrca az -

znen bir bileii oluturacak iyonlarn zeltide karlamashalinde kelmenin olup ol-

mayacabelirlenebilir.

znrlk dengesini dolaysyla znrl etkileyen faktrler; ortak iyonetkisi, ya-

banciyonetkisi, hidrojen iyonu deriimininetkisi, komplekslemeninetkisi gibi faktr-

lerdir.

- 189 -

K =(Ag (NH3)2

+ Cl-

NH32

= (x/2) (x/2)(1,0 - x)

= 2,9 x 10 -3

zet


18/20

Ortak iyonun varl,az znen bileiin znrln,saf sudakine gre azal-

tr.nk zcde bulunan iyonun deriimi, katdan gelen iyon deriimine eklenince,

dengedeki iyonlardan birinin deriimi fazlalamolur ve denge katoluumu ynnde

kayarak znrlk azalr.

Yabanciyonlarn znrle etkisi ise znrl artrcyndedir. Az znen bir

bileiin iyonlarasidik veyabazikzellikte ise, zeltinin hidrojen iyonu deriiminin

deiimi znrlk dengesinin deimesine neden olur. Az znen bir bileiin iyon-

larndan biri zeltiye katlan bileiklerlekompleksleebiliyorsa znrlk artar.

ki zelti birbiriyle kartrldnda kelmenin olup olmayacana K ile Q deeri

karlatrlarak karar verilebilir.

Q K kelme olur.

Q =K ise zelti doymutur, denge karmnda birkelti olumazve nceden

olumubirkelti de znmez.

Bir zeltide birden fazla iyon varsa, bunlardan birisininkelek halinde ktrme, di-

erlerini zeltide brakmayntemine "semeli ktrme"yntemi denir.

Kompleks iyon, ok amalbir katyon ya da anyon olup, bir merkez iyon baka molekl ya

da iyonlarla balanmtr.

Kompleks iyon oluturan reaksiyonlarn denge sabitleri oluum sabiti "Kol" olarak bilinir.

1. Radyum slfatn (RaSO4) znrlk arpmsabiti, K= 4 x 10-11 dir. RaSO4 'n saf

sudaki znrl ka molardr?

A) 4 x 10-11 B) 6.32 x 10-6 C) 8 x 10-11 D) 2 x10-11 E) 2 x10-5

2. 0,10 M Na2SO4zeltisinde, RaSO4 'n znrln hesaplaynz.

A) 6.32 x 10-6 B) 4 x 10-12 C) 2 x 10-6 D) 4 x10-10 E) 2 x10-10

- 190 -

Deerlendirme Sorular


19/20

3. Belli bir scaklkta doymuAg3PO4zeltisinde [Ag+] = 3 x 10-5 ise, aynscaklkta

Ag3PO4 'n znrlk arpmsabiti, K'nin saysal deeri katr.

A) 9 x 10-15 B) 27 x 10-15 C) 2,7 x 10-5 D) 27 x10-20 E) 6 x10-10

4. 10 mL 0,010 M Ag NO3ile 10 mL 0,00010 M NaCl zeltileri kartrlyor. Son ha-

cim 20 mL oluyor. AgCl'n kp kmeyeceini belirten ifade aadakilerden hangi-

sidir? (AgCl iin K= 1,7 x 10-10)

A) Q= 5 x10-25 B) Q< K C) Q> K D) Q= K E) Q= 2,5 x10-36

5. 0,02 M Ba (NO3)2ve 0,04 M Pb (NO3)2ieren bir zeltiye yavayavaNa2SO4ka-

tlyor. Pb SO4iin K= 1.6 x 10-8Ba SO4iin K= 1.0 x 10-10 olduuna ve katlan

katnn hacmi ihmal edildiine gre hangi madde nce ker?

A) nce BaSO4ker B) nce PbSO4ker C) nce Ba (NO3)2ker

D) nce Pb (NO3)2ker E) nce Na2SO4ker

6. Her ikisinin deriimi de 0,05 M olan bir Ca+2 ve Ba+2 zeltisinden, Ca+2 ve Ba+2

iyonlarnayrmak iin, aadakilerden hangisi en uygundur?

A) 0,50 M Na2CO3 B) 0,001 M NaOH C) 0,05 M Na2SO4

D) 0,10 M NaCl E) 0,10 M HCl

7. 0,005 M bir Cr Cl3zeltisinde Cr (OH)3 'n kmesi iin gerekli hidrojen iyonu derii-

mi ne olmaldr? Cr (OH)3iin znrlk arpmsabiti, K= 7 x 10-31dir.

A) 1,92 x 10-5 B) 25 x 10-6 C) 1,0 x 10-1 D) 7 x 10-16 E) 7 x 10-10

8. 0,050 M [Cu(CN)4]-3, 0,80 M serbest CN-ve 6,1 x 10-32M Cu+ ieren bir zeltide

[Cu(CN)4]-3in Koldeeri aadakilerden hangisidir?

A) 2,0 x 1030 B) 200 C) 100 D) 20 x 1010 E) 0,04049

- 191 -


20/20

9. 0,05 M Ag (NH3)2 +zeltisi arolarak 5M NH3iermektedir. Ortamdaki Ag +derii-

mini hesalaynz. (Kol = 1,47 x 107)

A) 1,4 x 10-10M B) 1,0 x 10-5 C) 2 x 10-25 D) 3 x 10-40 E) 1,58 x

10-50

10. 0,100 M NH3zeltisinde Ag Cl (k)'n znrl nedir? Ag Cl iin K= 1,8 x 10-10

[Ag (NH3)2]+Kol = 1,6 x 107

A) 2 x 10-10 B) 5 x 10-20 C) 4,9 x 10-3 M D) 2 x 1015 E) 2 x 107

- 192 -

Unite 10Çözünürlük ve Kompleks İyon Dengeleri

Documents