ÇİFT TUZLAR

ÇİFT TUZLAR

Kristal halinde belirli bir madde olmakla beraber sulu çözeltisinde iki basit tuzun ortak çözeltisi gibi hareket eden bileşiklerdir. Çözeltide özelliklerini kaybeder ve kendisini oluşturan basit tuzların iyonlarına ayrışırlar. Bunların çözeltilerinde iki metalin ortak anyonu bir kompleks oluşturabilir. Fakat çözeltideki metalin iyonları ile anyonun iyonu ayrı ayrı hareket ederler.
 Çift tuz özelliği sadece kristal fazda geçerlidir. Yani metaller kendilerine özgü reaksiyonları verdikleri halde, ortak anyon da kendisine özgü reaksiyonlar verir. Uzun süre koordinasyon bileşikleri ile karıştırılmışlardır. Ancak bileşik tuz yapısından ibarettir.
Diğer bir taraftan çift tuzlar bir kafes yapı olarak düşünülmektedir ve bu yapının sulu veya başka bir çözücü içinde çözünmesi halinde dağıldığı düşünülmektedir. Spinel yada ters sipinel yapılarda olabilirler. Fakat koordinasyon bileşiği değildirler.




Koordinasyon Bileşikleri:

Koordinasyon bileşiği; merkezde bulunan metal atomu veya iyonun zıt yüklü iyon(anyon) veya nötral moleküller tarafından çevrelendiği bir yapıyı ihtiva eder. Bu zıt yüklü iyon veya nötral moleküller metal atomlarına veya iyonlarına(katyon) koordinasyon bağları ile bağlıdır.
Örneğin K4[Fe(CN)6]; (Prusya mavisi)


Koordinasyon bileşikleri suda çözündüklerinde kendini oluşturan basit iyonlara değil iyon köklerine ayrılır.
K4[Fe(CN)6] → 4 K+(aq) + Fe(CN)6-(aq)


Çift Tuzlar:

Stokiometrik oranda iki farklı tuzun doymuş çözeltisi bir arada kristallendiği taktirde meydana gelen yapıya çift tuz adı verilir.
Örneğin; FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O(Mohr tuzu)
Çift tuzlar yapılarında büyük miktarda kristal suyu ihtiva edecek şekilde bir kristal örgüde kristallenirler.


Çift tuzlar koordinasyon bileşiklerinin aksine suda çözüldüklerinde kendilerine oluşturan en basit iyonlara ayrışırlar.
FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O → Fe2+(aq) + 2 (NH4)+(aq) + 2 SO42-(aq)


Başka bir çift tuz örneği olarak; KCl ve MgCl2 basit tuzlarının sulu ortamda karıştırılması ile elde edilen karnalit kristalleri suda aşağıdaki şekilde çözünür:

KCl.MgCl2.6H2O(k) K+(çöz) + Mg+2(çöz) + 3Cl-(çöz)

Çift tuzlar; genellikle şap olarak tanımlanırlar ve kendilerini oluşturan tuzların çoğunlukla +3 yüklü katyonlarının nadiren de +1 yüklü katyonlarının isimleriyle adlandırılırlar.



Çift tuzlara ait bazı özel adlandırmalar
Alüminyum şapı K2SO4.Al2(SO4)3.24 H2O
Krom şapı K2SO4.Cr2(SO4)3.24 H2O
Amonyum şapı (NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24 H2O
Demir şapı (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24 H2O




Çift tuzların genel yapısı incelendiğinde bir tek yüklü katyon ve bir üç yüklü katyonun aynı anyon ile yapmış olduğu tuzların bir arada kristallenmeleri şeklinde oluştuğu ve molekül yapılarında 24 mol kristal suyu bünyelerinde bulundurdukları anlaşılır.
Çift tuzlar için genel bir formül olarak; M2SO4.T2(SO4)3.24H2O
yazılabilir. Burada;tek yüklü katyon(M); Na+, K+, NH4+, Pb+, Tl+;üç yüklü katyon(T); Al3+, Cr3+,Fe3+,Tl3+örnekleri verilebilir.

Çift tuzlar; kimyasal ve fiziksel özellikleri bakımından ekseriyetle kendini oluşturan bileşenlerin özelliklerine benzemektedir. Çift tuzların kimyasal özellikleri incelendiğinde; suda çözülebilir, şekerimsi bir tatları vardır. Oktahedral yapıda kristallenen çift tuzlar turnusol kâğıdına karşı asidik özellik gösterirler. Çift tuzlar ısıtıldıklarında önce sıvılaşırlar, ısıtmaya devam edilirse kristal suyu uzaklaşır ve köpürerek şişer ve en sonunda amorf yapıda bir toz kalır. Çift tuzlar organik veya biyolojik sistemlerde sıkıştırıcı(veya büzücü) ve asidik özellik gösterirler. Çift tuzlar çok eski çağlardan bu yana gerek evsel gerekse endüstriyel atık suların
iyileştirilmesinde flokülant olarak kullanılmaktadır. Ayrıca çift tuzlar endüstriyel olarak kozmetik sanayiindenateşe dayanıklı malzeme üretimine ve deri sanayiine kadar çok geniş bir kullanım alanı vardır.

Çift Tuzlarda Kristal Oluşumu
Çift tuzların eldesinde üç farklı fazdan oluşan sistemler kullanılmaktadır. Bu nedenle kristallerin oluşumu ve bileşenlerin oranı şartlara bağlı olarak değişmektedir. Üç fazlı sistemlerde elde edilen ürünlerin derişimleri üç bileşenli faz diyagramlarından yararlanılarak ayarlanır.




Çift Tuzlar İle İlgili Deneyler
1-) Potosyum Krom (III) Sülfat, KCr(SO4)2.12H2O

Genel Bilgi
Potasyum krom şapı olarak da isimlendirilen krom(III) potasyım sülfat bileşiğinin kimyasal formülü KCr(SO4)2.12 H2O olarak bilinmektedir. Potasyum-krom şapı özellikle deri sanayinde deri içinde kollojen liflerin çapraz bağlanmasında kullanılmaktadır.
Ayrıca krom şapı; fotoğraf filmlerindeki jelatin emüsyonunda bir sertleştirici olarak kullanılmaktadır.




Deneyin Yapılışı
K2Cr2O7 + 3 C2H5OH + 4 H2SO4 KCr(SO4)2 + 3 CH3OH + 7 H2O 200 ml’lik beherde, 10 gram ince toz edilmiş K2Cr2O7 10 ml ılık suda hafifçe ısıtılarak çözülür. İçine ekivalent miktarın 1,5 katı der-H2SO4 yavaş yavaş karıştırılarak ilave edilir. Bu sırada ısınan çözelti bir buz banyosuna daldırılarak 10 0C ‘ye kadar soğutulur. Soğuk çözeltiye bir ayırma hunisinden ekivalent miktarının 1,5 katı alkol, karıştırılarak ve yavaş yavaş, ortamın sıcaklığı 40 0C’ yi aşmayacak şekilde ilave edilir. Kristallenme için bırakılan çözeltiden koyu mor renkli kristaller ayrılır. Karışım süzülür, kristaller 30-35 0C’ deki sudan tekrar kristallendiğin de, saf halde potasyum krom (III) sülfat elde edilir. Su 40 0C’den daha sıcak ise, kristallenme haftalar sonra olabilir.Potasyum krom şapı olarak da isimlendirilen bu madde, gayet koyu mor renkli kristaller halindedir. Işığa tutularak bakıldığında, koyu kırmızı renkte görülür.



2-) Amonyum nikel(II) sülfatın hazırlanışı:
DİKKAT: Amonyum nikel(II) sülfat deriden absorbe olur, zehirlidir ve kansere yol açabilir.
2 gr nikel (II) sülfat (NiSO4.7H2O) ve 1 gr (NH4)2SO4 (amonyum sülfat) 7,5 ml suda çözülür. Çözelti soğutulur ve oluşan kristaller süzülerek kurutulur. Kristallerin ikinci bir ürününü elde etmek için çözelti orijinal hacminin yarısına kadar deriştirilir. Oluşan kristaller süzülür ve ilk üründe olduğu gibi aynı yolla kurutulur.
NiSO4.7H2O + (NH4)2SO4 (NH4)2Ni(SO4)2NiSO4.7H2O = 264,7 gr/ mol
(NH4)2Ni(SO4)2 = 254,7 gr/mol 264,7 gr NiSO4.7H2O’dan 254,7 gr (NH4)2Ni(SO4)2 elde edilirse
2 gr NiSO4.7H2O’dan X gr
X = 1,9 gr (NH4)2Ni(SO4)2 elde edilmeli
Deney sonucu elde edilen miktar = 2,9
Verim = %.........
Ürünün toplam ağırlığı kaydedilir. Fakat ürünler ayrı ayrı saklanır.
1. Verim hesabında bileşen tuzlardan hangisini temel aldınız?
2. Az miktar ürünü suda çözerek nikel, sülfat ve amonyum iyonları için test ediniz.
3. Her iki üründeki nikel yüzdesini bir gravimetrik metotla tayin ediniz ve yorumlayınız.



3-) Amonyum bakır (II) sülfatın hazırlanışı
1 gr CuSO4.5H2O (bakır(II) sülfat) ve 0,5 gr (NH4)2SO4 (amonyum sülfat) 2,5 ml sıcak suda çözülür. Çözelti soğutulur ve oluşan kristaller süzülerek kurutulur. Çözelti yaklaşık 2 mL kalana kadar buharlaştırılır. Soğutulur, meydana gelen kristaller süzülür ve kurutularak ikinci ürün elde edilir. Ürünlerin toplam ağırlığı kaydedilir. Fakat iki numune ayrı ayrı saklanır. Verim yüzdesi hesaplanır.

CuSO4.5H2O + (NH4)2SO4 (NH4)2Cu(SO4)2
(NH4)2SO4 = 116 gr/mol (NH4)2Cu(SO4)2 = 259,5 gr/mol
116 gr (NH4)2SO4 ‘dan 259,5 gr (NH4)2Cu(SO4)2 oluşursa,
0,5 gr (NH4)2SO4 ‘dan X gr
X = 1,1 gr (NH4)2Cu(SO4)2 elde edilmeli
Deney sonucu elde edilen miktar = 1,1 gr
Verim = % 100
1. Elde edilen üründen bir miktar çözünüz ve üzerine potasyum iyodür çözeltisi ilave
ediniz.
Sonucu yorumlayınız.
2. Her iki numunedeki bakır yüzdesini bir iyodometrik yöntemle tayin ediniz.
3. Çift tuz çözeltisinin 350–750 nm aralığında absorsiyon spektrumunu alınız. Bu
spektrumu
bakır(II) sülfat pentahidrat ve tetraaminbakır(II) sülfatın eşit derişimli çözeltisinin
spektrumu
ile karşılaştırınız. Yorumlayınız.
4. a ve b de hazırladığınız çift tuzların örgü enerjilerini karşılaştırınız.
5. Mn2+, Fe2+, Co2+ ve Zn2+ nin çift tuzları da aynı yolla hazırlanabilir



1- ARSLAN, F., “Anorganik Kimya Laboratuvarı”, (2009), Karabük.
2- ÖLMEZ, H. ve YILMAZ, V.T., “ Anorganik Kimya Temel Kavramlar”, , 4.Baskı, 2008.
3- YILDIZ S.Z.; v.d.; “Anorganik Kimya Laboratuvarı Ders Notları”, 2001, Sakarya
4- AHLUWALIA, VK. ve RAGHAV, S., “Comprehensive Experimental Chemistry, 1997, India.
5- AHLUWALIA, VK., DHINGRA, S. Ve GULATI A., “College Practical Chemistry”, 2005, 
India.
6- HOLLEMAN, A.F., WIBERG, E., ve WIBERG, N., “Inorganic Chemistry”, 2005.
7- RAJ, G., “Advanced Inorganic Chemistry”, Vol-1, 2008.
8- GANGULY, A., “Fundamentals of Inorganic Chemistry”, 2. Baskı, İndia.
9- www.topperlearning.com
10- http://www.mf.hitit.edu.tr/kim/Laboratuvarlar/Fizikokimya/Fizikokimya_DENEY1.pdf