Etiket Arşivleri: Çözeltiler

Çözeltiler, Konsantrasyonlar ve Çözelti Hazırlama

2. ÇÖZELTİLER, KONSANTRASYONLAR VE ÇÖZELTİ HAZIRLAMA

2.1. Çözeltiler

Çözeltiler, iki veya daha fazla maddenin homojen karışımlarıdırlar. Genel olarak bir çözeltinin bileşenleri (komponentleri); çözen madde (çözücü, çözgen, solvent, dispersiyon ortamı) ve çözünmüş madde veya maddeler (çözünen, solüt, substrat, dispers fazı)’dır. Çözücü genelde sıvı ve sudur; alkol, kloroform gibi sıvılar da olabilir. Çözünmüş maddeler katı, sıvı, gaz olabilir.

Bir çözeltideki çözünmüş madde miktarının fazla olması, çözeltinin konsantrasyonunun (derişiminin, yoğunluğunun) yüksek olduğu ve çözeltinin konsantre (derişik, yoğun) olduğu şeklinde ifade edilir; bir çözeltideki çözünmüş madde miktarının az olması, çözeltinin konsantrasyonunun düşük olduğu ve çözeltinin dilüe (az yoğun, seyreltik) olduğu şeklinde ifade edilir. Derişik çözeltilerde çözünmüş madde miktarı fazladır, seyreltik çözeltilerde çözünmüş madde miktarı azdır.

Bir çözeltide çözünmüş madde miktarı, belli bir değerden daha fazla olamaz. Çözünmüş maddenin maksimumunu (azamisini, bulunabileceğin en fazlasını) içeren çözelti, doymuş çözelti olarak tanımlanır.

Bir maddenin 20o C’ deki doymuş çözeltisinin 1 litresinde bulunan substratın gram veya mol olarak miktarı, maddenin çözünürlüğü olarak tanımlanır; bir madde için çözünürlük, g/L veya mol/L olarak ifade edilir.

Doymuş çözeltiye eklenecek daha fazla solüt, çözünmeden çözeltinin dibinde çökelti olarak kalır.

Dibinde çökelti olmayan doymuş çözeltiye çözücü eklenmesi, çözeltiyi daha az konsantre veya seyreltik hale getirir. Sıcaklık değişiklikleri de çözeltinin doymuşluğunu değiştirir.

2.2. Çözelti Konsantrasyonları

Bir çözeltinin konsantrasyonu, çözeltinin belirli bir volümü içinde çözünmüş olan substrat miktarıdır. Çözeltilerdeki çözücü genelde sudur, sudan başka bir sıvı ise bu ayrıca belirtilir. Çözelti konsantrasyonları, % konsantrasyon, molar konsantrasyon, molal konsantrasyon, normal konsantrasyon gibi değişik şekillerde ifade edilebilir. Çözeltiler de buna göre % çözeltiler, molar çözeltiler, molal çözeltiler, normal çözeltiler gibi çeşitli sınıflara ayrılırlar.

Kaynak: https://akademik.adu.edu.tr/fakulte/med/webfolders/2016-2017%20E%C4%9Fitim%20Y%C4%B1l%C4%B1%20Ders%20Pro%C4%9Framlar%C4%B1/2.%20S%C4%B1n%C4%B1f/Biyokimya%20laboratuvar%20ders%20%C3%A7al%C4%B1%C5%9Fma%20f%C3%B6y%C3%BC%20%C3%87%C3%B6zeltiler.pdf

Çözeltiler ve Konsantrasyon Kavramları ( Dr. Fatih GÜLTEKİN )

Çözeltiler ve Konsantrasyon Kavramları Dr. Fatih Gültekin SDÜ Tıp Fakültesi, Biyokimya AD fatih@sdu.edu.tr

Terimler: Çözünen, çözücü, çözelti, süspansiyon, emülsiyon, homojen çözeltiler, çözünürlük, konsantrasyon, doymuş çözelti, vb.

Çözelti çeşitleri n Yüzde çözeltiler n Molar çözeltiler n Normal çözeltiler n Osmolar çözeltiler n Molal çözeltiler n Formal çözeltiler

Yüzde (%) Çözeltiler n Katı Maddelerin % çözeltileri gr/100 ml çözelti (k/v) (kütle/hacim) (w/v)* gr/100 gr çözelti (k/k) (kütle/kütle) (w/w) n Sıvı Maddelerin % çözeltileri ml/100 ml çözelti (hacim/hacim) (v/v)* *: Birim belirtilmezse bunlar kabul edilir.

Örnekler: %10 luk 100 ml CuSO4 çözeltisi hazırlayınız. %40 lık 100 ml etanol çözeltisi hazırlayınız.  %3 lük (w/w) 500 gr NaCl çözeltisi hazırlayınız.

Genel hesaplama mantığı: Önce 1 litre hacminde ve 1M (veya 1 N veya 1 O) çözelti hazırlanması için gerekli madde miktarı bulunur. n Daha sonra istenen konsantrasyon ve hacim için gereken hesap yapılır. n Bir miktar çözücü içinde çözünür. n Distile suyla son hacime tamamlanır.

Molar (M) Çözeltiler n Çözeltideki çözünmüş maddenin miktarı mol/L olarak ifade edilir. n 3 M (molar) Glukoz çözeltisi = 3 mol/L = 3×180 = 540 gr/L n Örnekler: n 0,1 M 100 ml Glukoz çözeltisi hazırlayınız. (MA: 180 gr). n 20 mM 150 ml Glukoz çözeltisi hazırlayınız (MA: 180 gr).

Sıvı maddeden molar çözelti hazırlama: n 1 M ve 1 L çözelti için alınması gereken sıvı madde miktarı = Molekül ağırlığı (Yoğunluk x %Konsantrasyon) n Örnek: n 0,2 M 100 ml H SO çözeltisi hazırlayınız 2 4 (MA: 98 gr, % konsantrasyon: %98, dansite: 1,84)

Normal (N) Çözeltiler n Çözeltideki çözünmüş maddenin miktarı Eq/L olarak ifade edilir. n Ekivalan ağırlık = Molekül ağırlığı Tesir değerliliği (valans) n 1 N (normal) NaOH = 1 Eq/L = 40/1 = 40 gr/L

Asitlerin tesir değerliliği: Yer değiştirebilen H atomu sayısı. H SO : 2 2 4 n Bazların tesir değerliliği: Yer değiştirebilen OH grubu sayısı. NaOH : 1 Al(OH)3 : 3 Ca(OH)2 : 2

Tuzların tesir değerliliği: Moleküldeki (+) veya (-) yük sayısı. Na 1+SO 2- : 2 2 4 Ca 2+(PO ) 3- : 6 3 4 2 Na 1+(PO )3- : 3 3 4 Ca2+Cl 1- : 2 2 AlCl : 3 3 CaSO : 2 4

n Örnekler: n 0,5 N 100 ml NaOH çözeltisi hazırlayınız (MA: 40 gr). n 3 N 500 ml AlCl3 çözeltisi hazırlayınız (MA: 130 gr).

Sıvı maddeden normal çözelti hazırlama n 1 N ve 1 L çözelti için alınması gereken sıvı madde miktarı = Molekül ağırlığı (Valans x Yoğunluk x %Konsantrasyon) n Örnek: n 2 N 500 ml H SO çözeltisi hazırlayınız 2 4 (MA: 98 gr, konsantrasyon: %50, dansite: 2)

Osmolar (O) çözeltiler n Çözeltideki çözünmüş maddenin miktarı Osmol/L olarak ifade edilir. n Osmol ağırlık = Molekül ağırlığı / Partikül sayısı n Partikül sayıları: HCl : 2 BaCl : 3 2 H PO : 4 3 4 C H O (Glukoz) : 1 6 12 6

Örnek: n 1 Osmolar 100 ml NaCl çözeltisi hazırlayınız (MA:58,5). n 0,5 Osmolar 500 ml Glukoz çözeltisi hazırlayınız (MA: 180)

İzotonik çözelti: Osmolaritesi kanın osmolaritesine eşit n Hipertonik çözelti: Osmolaritesi kanın osmolaritesinden büyük n Hipotonik çözelti: Osmolaritesi kanın osmolaritesinden küçük n Kanın osmolaritesi: 0,3 osmolar (0,3 osmol/L)

Örnek: 1 litre izotonik NaCl çözeltisi hazırlayınız (NaCl: 58,5 gr). İzotonik NaCl çözeltisinden %2lik 500 ml NaCl çözeltisi hazırlayınız (MA: 58,5).

Diğer çözelti türleri n Molal (m) çözeltiler n Çözeltideki çözünmüş maddenin miktarı mol/kg çözücü olarak ifade edilir. n Formal (F) çözeltiler n Çözeltideki çözünmüş maddenin miktarı F/L olarak ifade edilir. Hesabı molar çözeltilerle aynıdır.

Dilüsyonlar (Seyreltmeler) Dilüsyon oranı: numune hacmi (numune hacmi + seyreltici hacmi) Örnek: 5 ml serumun 15 ml izotonik NaCl ile seyreltilmesinde seyreltme miktarı kaçtır? Bir kan örneği izotonik NaCl çözeltisi kullanılarak 5 kat (1/5 oranında) son hacmi 10 ml olacak şekilde nasıl seyreltilir?

Yüksek konsantrasyonlu çözeltiden düşük konsantrasyonlu bir çözelti hazırlanması n V1 x C1 = V2 x C2 V1: Verilen çözeltinin hacmi C1: Verilen çözeltinin konsantrasyonu V2: İstenilen çözeltinin hacmi C2: İstenilen çözeltinin konsantrasyonu

Örnek: n 3 M Glukoz çözeltisinden 2 M 100 ml Glukoz çözeltisi hazırlayınız. n 0,2 M H SO den 50 ml 0,1 N H SO çözeltsi 2 4 2 4 hazırlayınız.

Bir konsantre ve bir seyreltik çözeltiden orta dilüsyonda bir çözelti hazırlama n % 96 ve %40 lık çözeltiden % 62 lik çözelti hazırlama: %96 62-40=22 ml %96 lıktan al %62 %40 96-62=34 ml %40 lıktan al Bunları karıştır. 56 ml %62 lik çözelti hazırlanmış olur.

Molekülünde su taşıyan katı maddelerden çözelti hazırlama n Bu tip maddelerden çözelti hazırlanırken bu maddelerin molekül ağırlığı içerdikleri su miktarı da dikkate alınarak hesaplanır. Örnek: n CuSO .5H O nun molekül ağırlığı: 160 + (5 x 4 2 18) = 250 gr alınır. 250 gr 5 sulu CuSO4 içinde 160 gr CuSO4 vardır.

CuSO4.5H2O dan 50 ml 0,1 M CuSO4 çözeltisi hazırlayınız (CuSO4: 160 gr. H O: 18 2 gr). n CuSO4.5H2O dan 50 ml %10luk CuSO4 çözeltisi hazırlayınız (CuSO4: 160 gr. H O: 18 2 gr).

PPM (Parts per million – Milyonda bir) n PPM birimi çok düşük konsantrasyonlu çözeltilerde kullanılır. n 1ppm = 1 g çözünen / 1000 000 g çözelti n 1 ml su = 1 gr dır. n PPM birimi kullanılan çözeltilerin konsantrasyonları çok düşük olduğundan 1 ml çözelti ≈ 1 g kabul edilir.

Böylece, genel anlamda, n 1ppm = 1 g/1000 000 g çözelti = 1 g/1000 000 ml çözelti= 1 mg/1000 ml çözelti 1ppm= 1 mg /L Örnek: n 20 ppm Na bulunduran bir çözelti % kaçlıktır? 20 ppm = 20 mg / L = 2 mg/100 ml = 0.002 g/100 ml = % 0.002

Kısaltmalar: n n: nano (10-9) nM: nanomolar n μ: mikro (10-6) μM: mikromolar n m: mili (10-3) mM: milimolar n d: desi (10-1) dL: desilitre 0,025 ml : ……… μl 250 ml : ……… L 150 ng : ………. mg 200 μl : ……… ml

Dönüştürmeler n N = M x Tesir değerliliği n O = M x Partikül sayısı n 1 M, H SO = 1 mol/L = 98 gr/L (1 mol/L) 2 4 n 1 N, H SO = 1 Eq/L = 98/Tesir değerliliği = 2 4 98/2 = 49 gr/L (1 Eq/L) n 1 O, H SO = 1 osmol/L = 98/Partikül sayısı = 2 4 98/3 = 32,6 gr/L (1 osmol/L)

Örnek: n 5 M H SO kaç normal’dir? 2 4 N = M x Tesir değerliliği = 5 x 2 = 10 N n 12 N H PO kaç molar’dır? 3 4 M = N/Tesir değerliliği = 12/3 = 4 M

0,4 M NaOH’i % w/v olarak ifade ediniz (MA: 40 gr). n 250 mg/dL olarak rapor edilen sodyum konsantrasyonun mEq/L cinsinden konsantrasyonu kaçtır? (MA: 23)

10 mg/dL olarak rapor edilen kalsiyum konsantrasyonun mmol/L cinsinden konsantrasyonu kaçtır? (MA: 40) n Serum sodyum konsantrasyonu 322 mg/100 ml ise bu miktarın mEq/L cinsinden değeri nedir (MA: 23) (TUS, Eylül 87).

0.1 N NaOH içeren 200 ml %10’luk glikoz çözeltisi hazırlayınız. (NaOH: 40 gr, Glikoz:180 gr) n 2 N NaOH içeren 0.1 M 200 ml glikoz çözeltisi hazırlayınız. (NaOH: 40 gr, Glikoz:180 gr)

Çözeltiler ( Yrd.Doç.Dr. Ahmet Emin ÖZTÜRK )

Katı çözel­tilere ilişkin yapılan bilimsel çalışmalar ise 19. yüzyılın sonlarına doğ­ru başladı. J. Willard Gibbs’in 1873-1878 döneminde geliştirdiği faz ku­ralı bu çalışmaların çekirdeğini oluşturmaktadır. Saf gazların ve gaz karışımlarının davranışını yönlendiren yasala­rın anlaşılması 17. ve 18. yüzyılın bilimsel çalışmalarının ürünüdür. Bu çözeltilerin davranışı Dalton kısmi basınçlar yasasıyla açıklanır.

Sı­vı çözeltilerin özelliklerinin belirlenmesi için yapılan üç kuramsal ça­lışma da aşağı yukarı aynı döneme rastlamaktadır. Bunlar ideal çözel­tiler için Raoult Yasası (1878- 87) seyreltik çözeltiler için van’t Hoff kuramı (1886) ve Arrhenius iyonlaşma kuramıdır (1887).