01.Giriş

Bütün oksitlerin ve belki de bütün bileşiklerin en önemlisi sudur. H2O kimyasal formülüne sahip olan su molekülü çizgisel değildir. H-0-H da oksijen bağları arasındaki açı 104,5o dir. Her iki hidrojen tarafı, oksijen tarafına nazaran pozitif olduğundan molekül polar kovalent bağlar ihtiva eder ve dolayısıyla net bir dipol momente sahiptir.

Aşağıda konunun ayrıntılarına girmeden okuyucunun daha fazla yararlanabilmesi için bazı kimyasal terimler ile su analizlerinde kullanılacak bazı konular açıklanacaktır.

Kovalent Bağ: Bağların pek çoğunda elektronların bir atomdan diğerine aktarılması tam olmuş kabul edilmez. Birbirinin aynı olan iki hidrojen atomundan meydana gelen hidrojen molekülünde, hidrojen atomlarından birinin elektron vermesi, diğerinin bunu alması mantığa aykırı düşer. Böyle bir durumda elektronların atomlar arasında ortaklaşa kullanılmasıyla oluşan bağa kovalent bağ denir.

Bağların Polarlığı : Cl-F molekülünde florla klor arasındaki bağı dikkate alalım. Klor da flor gibi p alt tabakasında, (en dış yörüngedeki enerji tabakası) bir elektron daha alabilecek yere sahiptir. Cl ve F atomlarının p orbitalleri arasındaki tesir neticesi bir kovalent bağ meydana gelir. Bu bağın elektron çifti zamanın daha büyük bir kısmını flor etrafında geçirir. Ve bunun neticesi flor ucu, klor ucuna nazaran daha negatif olur. Bu polarlıkta pozitif ve negatif yüklerin merkezlerine (+) ve (-) işaretleri koymak suretiyle veya elektron kaymasını gösteren, kuyruğunda + işareti olan bir okla gösterilir. Molekül elektrikçe nötraldir, ama molekül elektrik yükü dağılımı bakımından asimetriktir. İçindeki pozitif ve negatif yüklerin üst üste gelmediği moleküllere polar moleküller, iki atom arasındaki bağı meydana getiren elektron çiftinin, atomlar arasında eşit olarak paylaşılmamasından meydana gelen bağlara da polar bağlar denir. Aralarında belirli bir uzaklık bulunan negatif ve pozitif yük içeren moleküllere (ör.Cl-F) DİPOL molekül denir. Dipollük özelliği kantitatif olarak, dipol momentiyle verilir. Buda pozitif yükle negatif yük arasındaki uzaklığın yükle çarpımına eşittir. Dipol momenti Debye birimiyle ölçülür.

Bir su molekülünün H atomuyla başka bir su molekülünün O atomu birbirlerini çektiğinden, su hem sıvı nemde katı halinde meydana gelir.

baglarin-polarligi

Burada su molekülleri hidrojen bağlarıyla  bağlanmışlardır. İki atom arasında bulunan H atomu her iki oksijen atomuna da eşit olarak bağlanmış gibi kabul edilebilir.

Hidrojen bağlarının meydana gelişi neticesinde bir oksijen atomu etrafında 4 hidrojen atomu toplanarak dev moleküller meydana gelir. Buna rağmen en basit molekül H2O dur. Çünkü verilen formüldeki dört hidrojenden birinin yarısı bir oksijene aittir. X ışını çalışmaları, buzda her bir oksijenin etrafında dört hidrojen olduğunu göstermektedir. Bu çalışmalar H atomlarını doğrudan doğruya göstermez, ama bir oksijen atomu etrafına simetrik olarak dört oksijen atomunun yerleş­tiğini gösterir. Oksijen atomları birbirlerine H bağlarıyla bağlandığına göre, bir oksijen etrafında dört hidrojen atomunun bulunması gerekir. X ışını çalışmaları, merkezdeki oksijen atomu çevresindeki (komşu su molekülleri) dört O atomunun, muntazam bir tetrahedronun (düz dört yüzlü) köşelerine yerleştiğini gösterir. Buz iki boyutlu değil, tetrahedral yapısı nedeniyle üç boyutludur. Her iki oksijen atomundan birinin etrafında bulunan dördüncü hidrojen atomu, oksijen atomunun altında ve görünmemektedir.

baglarin-polarligi-1 

Bu görünmeyen hidrojen başka bir oksijenle bağ yapar ve bağı üç boyutta devam eder. Çok ilgi çekici bir husus, buz yapısının altıgen boşluklarla, bal peteğine benzemesidir. Buzun yoğunluğunun sudan düşük olmasının nedeni işte bu boşluklardır. Suyun genleşerek buz oluşturma­sı ve buzun yoğunluğunun düşük olması tabiatta sudaki canlıların yaşamını devam ettirmesini sağlar. Eğer bu buz daha hafif olmasaydı göl ve nehirlerin donması dipten yüzeye doğru olur, içindeki canlılar ölürdü. Buz daha hafif olduğundan yüzeyde bir tabaka oluşturur ve böylece alttaki suyun sıcaklığını donma noktasının üstünde bir değerde tutar.

Hidrojen ve oksijen gazları karışımı ışıkta bir reaksiyon vermez; ancak tutuşturulduklarında kuvvetle patlarlar. Bu karışıma patlayıcı gaz denir.

2 H2     +         Oà           2 H2O + 136,6 K Cal

2 mol Gaz        1 mol Gaz               Su, sıvı

44,8 Litre           22,4 Litre           0,036 Litre

Bu reaksiyon sonucu, meydana gelen suyun soğutulduktan sonra sıvı halinde kapladığı hacim ihmal edilecek kadar küçük olduğundan patlama sonucu azalan hacimden reaksiyon denklemine göre 2 / 3 ünün Holduğu anlaşılır.

Susama Nasıl Olur ?

Angiotensine hormonu beyni su ihtiyacı konusunda uyarır. Bu uyarı, tükürük salgılamasının azalarak ağızda kuruluğa yol açmasıyla ortaya çıkar. Böbrekler tarafından üretilen bir diğer hormon ise suyun vücutta kalmasını sağlar. Böylece daha az idrara çıkarız. Alkol bu hormonun etkisini nötralize eder. Bunun sonucunda idrara çok çıkılır ve çok su içilir. Alkoliklerin çok su içme nedeni budur.

02. Suyun Donmasındaki Gizem

Suyun ya da su buharının donmasıyla oluşan katı madde buzdur. Sıcaklık 0 °C nin altına düştüğünde, yeryüzündeki su buharı kırağı biçiminde, bulutlardaki su buharı da kar taneleri biçiminde donar; her kar tanesi tek bir buz kristalinden oluşmuştur. Sıvı haldeki su ise, aynı sıcaklıkta donara, akarsu buzu, deniz buzu, dolu tanesi, ticari yada ev tipi soğutucularında üretilen buz gibi katı taneciklere dönüşür.

Buz, bir kristaller yığınından oluşmuştur; ama suyun donmasıyla oluşan buz kristalleri, buhar buzundaki gibi kristal yüzeyleri olmadığından kolayca görülemez. Suyun donmasıyla ortaya çıkan buz kristallerinin boyutları genellikle 1 – 20 mm arasındadır. Buna karşılık eski bir buzulda, uzun süren yeniden yapılaşmış kristalleşme süreciyle, buz kristallerinin çapı yaklaşık 50 cm yi bulabilir.

Bir gram buzu eritmek için 79,8 kalori ısı enerjisi gereklidir (gizli erime ısısı). Bu değer başka maddelerin gizli ısılarıyla karşılaştırıldığında oldukça yüksektir. Buzun soğutucu yada ısı soğurucu olarak çok kullanılmasının temelinde bu özellik yatar. Erimekte olan buzun sıcaklığı 0 °C de sabit kalır.

Suyun yoğunluğunun 0,9998 gr / cmolmasına karşılık buzun yoğunluğu 0,918 gr / cm3 dür. Bu nedenle, bir buz kütlesi, 0 °C sıcaklıkta ve eşit kütledeki sudan % 9 daha fazla yer kaplar. Donan su borularının patlaması ve buzun (hacminin yaklaşık 1 / 10 u su yüzeyinde kalmak üzere) suda yüzmesinin nedeni budur. Basınç altındaki buzun erime noktası, donma sırasındadaki hacım artışı nedeniyle, atmosfer başına 0,0075 °C kadar düşer. Buz pateninde yada buzlu yolda otomobilin kaymasından da bilindiği gibi buz yüzeyinin kayma sürtünmesi düşüktür. Bunun nedeni kayan cismin uyguladığı basınçla eriyen buzun, yüzeyler arasında sürekli bir bağlayıcı işlevi görmesidir.

BUZUN YAPISI :

Bir buz kristali, bir moleküldeki hidrojen atomları ile başka bir molekülün oksijen atomları arasındaki çekim kuvvetlerinden doğan hidrojen bağlarıyla birbirine bağlanmış su moleküllerinden oluşur. Her molekül, çevresindeki dörtgenin köşelerinden dört komşu moleküle bağlanır. Dörtgenler biçimindeki bu diziliş su moleküllerinin altıgen zincirlerini büzer ve yan yana dizilen altıgen molekül zincirleri, altıgenin eksenine dik olarak uzanan büzülüp kırışmış altıgen katmanlar oluşturur.

Su molekülünün buharda ve buzda ayrı olan eğrilmiş biçimi nedeniyle, her molekülündeki 2 hidrojen atomu, komşu 4 atomdan ikisine doğru yönelerek bunlara bağlanır. Sonuç olarak her su molekülü değişik yönelme durumundan herhangi birine olabilir. Bu durumların gerçekleşme olasılığı, komşu moleküllerin, her bir bağda tek bir hidrojen atomu bulunacak ve böylece hiçbir hidrojen bağı kopmayacak biçimde yönelmesi koşuluyla, istatistiksel olarak eşittir. Böyle bir istatistiksel düzensizlik buzun fiziksel özelliklerini büyük ölçüde etkiler ve buz kristalinin, mutlak sıfır noktasında ( – 273,15 °C ) yok olmayan bir entropi kazanmasına yol açar.

Buzun yapısı bilinen inorganik iyonların ve organik moleküllerin bağlanması için pek elverişli değildir. Bu nedenle, sulu bir çözeltinin dondurulmasıyla elde edilen buz, çözeltiden daha saftır. Deniz suyunun dondurularak tuzdan arıtılması yöntemi de bu temele dayanır.

Su molekülleri sıcaklığın düşmesi sonucu doğal yapıları gereği kristaller halinde dizilmeye başlar. Böylece birbirine yaklaşarak bir çekim gücü yaratılması sonucu hegzagonal (altı yüzlü kristaller) oluşmaya başlar. Bu kristaller zincir, gibi birbirlerine bağlanmışlardır. Bu durumda moleküller altıgen bir prizma görünümündedir ve bir eksen boyunca dizilmişlerdir.(Optik eksen) iki buz kristalinin merkezleri arasındaki uzaklık 3 A°  kadardır. Böylece eksenin l mikronluk uzunluğu üzerinde 3000 molekül bulun maktadır. l mikron küp boyutundaki bu kristalin içindeki molekül sayısı ise 27 milyondur. Suyun kristal oluşumu ile buz haline geçişi sırasında, boyutsal değişimlere de yol açar. Saf su, buza dönüşürken hacminin % 9 u oranında büyür. Gıdaların dondurulması sırasında hacim genişlemesi ise % 6 kadardır. Çünkü gıdalarda büyük oranda suyun yanında hava boşlukları da bulunmaktadır.

Suyun donmaya geçişi sırasında merkezden başlayan kristalleşme başlıca üç ayrı tipte sınıflandırılır.

a. Su molekülleri donma sırasında yeterli zaman bulursa düzgün altıgen kristaller haline dönüşür.

b. Eğer bu durum hızlandırılırsa, kristaller gelişigüzel yapıda ve eksen üzerinde düzgün olmayan bir şekilde olunmaya başlar ve dallanma görülür. Ancak hu dallar 600 lik muntazam açılar meydana getirirler.

c. Çok hızlı soğutma durumunda ise, yine merkezden oluşmaya başlayan ok şeklinde buz kristalleri görülür, dallanma yoktur, küçük ince çubuklar halindeki kristaller saydamdır.  Bu üçüncü özellik gıdaların dondurularak muhafazasında kullanı­lır. Yavaş dondurma sırasında oluşan büyük buz kristalleri hücre  dokularını parçalar. Çözünme sırasında yapısı bozulmuş olan gıda enzim ve organizmaların hücumuna karşı direnç gösteremez.

Buz, eridiği zaman yapısının intizamı çok az bozulur, fakat  tamamen ortadan kalkmaz. Erime noktasının yakınındaki sıcaklıklar da, oksijen  atomlarının  halâ   buzda  olduğu  gibi  dört  hidrojenle tetrahenral   olarak   çevrelendiği   görülmektedir. Yalnız  tetrahedral  yapı   çok  gayri   muntazamdır  ve  devamlı  değişir. Herhangi bir  andaki  yapıda   altıgen  şekildeki   yapıda   bazı  boşluklar  çökmüş  ve  daha   sıkı   bir  yapı   meydana  gelmiştir.

Sıcaklık °C             Fiziksel durumu           yoğunluk (g/ml)

0                               Katı                                 0.917

0                               Sıvı                                 0,9998

3,98                          Sıvı                                 1,0000

10,0                          Sıvı                                 0,9997

25,0                          Sıvı                                 0,9971

100,0                        Sıvı                                 0,9584

Yukarıdaki   tablodan da  anlaşılacağı  gibi   su  buzdan daha  yoğundur . Suyun  en yoğun  olduğu sıcaklığın 3,98 C0  olduğu da görülür. Bu  şöyle  açıklanabilir; Buz  eridiği   zaman  yapısının   bozulmasıyla  yoğunluğu artar. Sıcaklık   yükseldikçe  yapının  bozulması  devam  eder. Ama  belirli bir  sıcaklıktan   sonra   buna  karşı   olan   bir  tesir   belirir. Bu   tesir  sıcaklığın  yükselmesiyle  artan, moleküllerin  kinetik  enerjileridir. Bunun  neticesi, hidrojen  bağları   kopar ve  moleküller  arası   ortalama   uzaklık   büyür. Bu  3,98 C°  nin üstünde  çok  belirgin hale  gelir. 3,96 C°  nin  altında   buz  yapısının  çökmesi   çok  önemlidir.

03. Çözücü   Olarak Su

Su   hem doğada ve hem de  laboratuarda   çok   bilinen   bir  çözücüdür. Buna  rağmen  birçok  maddeleri   hiç   çözemediğinden  üniversal bir  çözücü  olmaktan  çok  uzaktır. Çözünürlüğe   tesir  eden  çeşitli faktörler  vardır. Bundan  dolayı   çözünmeyi   tahmin  etmek  çok  güçtür.  H2O molekülleri   arasında  kuvvetli  assosyasyon  olduğundan tahmini, özelliklede su için  tahmini   çok daha   zordur. Çözelti   teşekkül   edebilmesi   için, su  moleküllerinin  komşularından ayrılıp çözünenin  taneciklerine geometrik  olarak yer ayırması gerekir. Bu  oldukça   güç  ve  enerji   isteyen  bir  olaydır.

Genel olarak su, moleküller  yapıdaki   bileşikler  için  oldukça zayıf   bir  çözücüdür. Gazolin, oksijen, metan gibi   bileşikler  suda pratikçe çözünmezler. Bu gibi hallerde su molekülleriyle, molekül yapısındaki tanecikler arasındaki çekim kuvveti o kadar azdır ki açığa çıkan enerji su yapısını bozmaya yetmez. Yine de amonyak, etil alkol gibi suda bir hayli çözünen molekül yapısındaki maddeler vardır. Bu maddeler su moleküllerini suyun yapısını kıracak kadar kuvvetle çekerler. Amonyakta NH3 ün N atomuyla. H2O nün O atomu arasındaki hidrojen bağları meydana gelir. Bu hidrojen bağları, çözünmüş NH3 ün formülünün bazen NH4OH şeklinde yazılmasıyla doğrulanır. Etil alkolün sulu çözeltisinde etil alkolün oksijeniyle suyun oksijeni arasında hidrojen bağı meydana gelir. Sakarozun (C12H22O11) çözünürlüğü, o da etil alkol gibi OH grupları ihtiva ettiğinden büyük ölçüde hidrojen bağları teşekkülünün bir neticesidir.

Çözücüde iyon halinde bulunan maddeler için en iyi çözücü su olmasına rağmen, pek çok bileşiği (iyon) suda pratik olarak çözünmezler. Genel olarak, iyonlarla polar su molekülleri arasındaki çekim (hidratoasyon enerjisi) kuvveti su yapısını kıracak bü­yüklüktedir. Katı içinde, zıt yüklü iyonlar arasında da kuvvetli çekim kuvvetleri vardır. (örgü enerjisi) Bir çözeltinin meydana gelebilmesi için bu kuvvetlerin yenilmesi gerekir. Çözünürlüğün açıklanmasında, bu çekimlerin her ikisinin de dikkate alınması gerekir. Sodyum klorürde iyon – su çekimleri yeter derecede olduğundan, NaCl suda çok çözülür. Baryum sülfatta, iyon su çekimlerim sodyum klorürdeki iyon – su çekimlerinden daha büyük olmasına rağmen yine de BaSO4’ ı çözmek için yeter büyüklükte olmadığından BaSO4 suda çözünmez.

NaCl ile BaSO4 arasında bir karşılaştırma yaparken, sodyum klorürde iyonların tek yüklü, baryum sülfatta ise çift yüklü olduklarını dikkate almak gerekir. Bu iyonun yükü ne kadar büyükse polar su moleküllerinin bir ucunu o kadar kuvvetle çeker. Fakat katı içindeki yüksek yüklerde birbirlerini o kadar çok çekerler. Buna göre, yüksek yük hem çözünmeyi nemde çözünmemeyi teşvik eder. Problem gerçekten çok karışık olduğundan bu hususta tatmin edici bir teori halen geliştirilememiştir. Şurası da bir gerçektir ki hem anyon ve hem de katyon yükü büyük olan tuzların çözünürlüğü azdır. Örneğin, anyon ve katyonu çift yüklü olan BaSO4 ile anyon ve katyonu üç yüklü AlPO4, anyonu ve katyonu tek yüklü olan NaCl den daha az çözünürler. Öte yandan iyonlardan birinin yükü artırılmakla, çözünürlük fazla değişmez. Örneğin, NaCl, BaCl2 ve A1C13 önemli ölçüde çözünürler. Aynı şekilde NaCl, Na2SO4, Na3PO4 da oldukça çok çözünürler.

Yüke ilave olarak, çözünürlüğe tesir eden diğer faktörler vardır. Bunlardan bir tanesi iyon hacmidir(büyüklüğü). Genellikle bir iyon ne kadar küçükse, diğer iyonları ve su moleküllerini o kadar çok çeker. İhmal edilmeyecek bir başka faktörde, bazen gerek katı ve gerekse çözelti halinde, iyonlar arasında var olan spesifik çekim kuvvetleridir. Örneğin, gümüş klorürde Ag+ ile Cl iyonları arasındaki Van der Waals çekim kuvvetleri sodyum klorürdeki Na+ ve Cl iyonları arasındaki çekim kuvvetinden daha kuvvetli oldukları için AgCl ün çözünürlüğü NaCl ün çözünürlüğünden daha azdır. Baryum sülfürde (BaS) sülfür iyonu suyla reaksiyona girdiğinden baryum sülfürün çözünürlüğü, BaSO4 ın çözünürlüğünden daha büyüktür.

04. Hidratlar

Yapılan analizler birçok katının su molekülleri içerdiğini gösterir. Böyle katılara hidratlar denir. Örneğin nikel sülfat heptahidrat NiSO4.7H2O şeklinde gösterilirler. Bu formül bileşikte yedi molekül su olduğunu gösterir ama bunların kristal içinde nasıl bağlandıklarını göstermez. Örneğin NiSO4.7H20 da yedi molekül su da aynı durumda değildir. Bunlardan altı tanesi Ni +2 ye bağlanmış ve Ni(H20)6+2 yi meydana getirmiştir, yedincisi ise Ni(H20)6 +2 ile SO4 arasında paylaşılmıştır. Madde ise Ni(H2O)6SO4.H2O şeklinde daha iyi temsil edilir. Sodyum karbonat de hidrat (Na2CO3.10 H2O) gibi hidratlarda, su molekülleri direkt olarak iyonlara bağlanmamışlardır. Bu moleküllerin kristaldeki görevleri belki de iyonların istiflenmesini kolaylaştırmaktadır. Hidratasyon suyu ısıtılarak bertaraf edilir ve susuz maddeler elde edilir. Kristal bünyesinden suyun uzaklaştırılması yapısında değişiklikler meydana getirir. Bununla beraber, zeolitler denilen bazı silikat filizleri ve proteinler ısıtıldıklarında su kaybederler ama kristal yapılarında fazla bir değişiklik meydana gelmez. Tekrar suya bırakıldıklarında su alarak sünger gibi şişerler. Bu şekilde alınmış olan su, katı bünyesinde bulunan tünelleri yarı katı gibi doldurur.

Gerçekte , hidratasyon suyu  sadece  laboratuvarda  çok  kullanılan tuzlarda değil, başka  bileşiklerde de bulunur. Örneğin, mavi bakır sülfat, CuSO4. 5H2O  şeklinde veya  daha iyisi Cu(H2O)SO4•H2O  şeklinde  gösterilirler. Asit  ve   bazlar bile  katı hallerinde hidratlar halindedirler. Bunlara   baryum hidroksit  Ba(OH)2.8H2O ve oksalik  asit (H2C2O4.2H2O) örnek verilebilir.

05.Hidroliz

Suya NaCl ilave edildiği zaman  meydana  geleni çözelti nötraldir. Yani   H+  konsantrasyonu OH   konsantrasyonuna eşit olup,  sudaki gibi 1.10 M -7 dir. Eğer NH4Cl   gibi   tuzlar  çözülünürse hafif asitli çözelti meydana getirir. İşte tuzlarla su arasındaki bu karşılıklı etkiler sonucu  sudaki ( H3O+) = (OH) = 1.10-7 M eşitliğinin  bozulması   olayına   hidroliz denir.

06. Kimyasal Denge

Kimyasal  reaksiyonlarda  reaksiyona  giren maddeler  ile ürünlerin dengede olduğu bir sıcaklık ve konsantrasyon  vardır. Bir reaksiyon denge haline ulaşmış ise iki yöne doğru olan reaksiyon hızları birbirine eşit demektir. Örneğin

              k1

A + B   ↔   C  + D

              k2

gibi bir reaksiyon olsa burada ileriye doğru olan reaksiyon hızı

Ri=k1(A)(B) ile ve geriye doğru olan reaksiyon hızı

Rg = k2(C)(D) ile ifade  edilir.

Buradaki k1 ve k2 reaksiyon hız sabitleri adını alır. Köşeli parantezler ile molar konsantrasyonlar ifade edilir. Denge halinde Ri = Rg olduğundan

   k1(A) (B) = k2( C )(D)

        k1      (C)(D)

K = —– = ———-

        k2      (A)(B)

ile reaksiyonun K denge sabiti ifade edilir.

A   +   2B ↔  C  + D     gibi bir reaksiyonda

denge sabiti

          (C) (D)

K = ———–       ile ifade edilir.                             

         (A)(B)2

Genel  olarak  ise

  aA  +bB ↔  cC  + dD

   (c)c( D)d
 K= ------------    yazılmakla  denge sabiti K 
       (A)a(B)b    

ifade  edilmiş   olur. Bu   ifade  şekline Kütlelerin  Etkisi  Kanunu denir.

Kural : Katı   faz,  denge sabiti ifadesinde  yer  almaz.

HC.l   (g)   +  LiH   (k)  ↔  H2(g)   +  LiCl   (k)

         (H2)

K  = ———

        (HCl)

Reaksiyonda   gazlar yer  almıyorsa konsantrasyonlar yerine kısmi   basınçlar yazılır.

         PH2

K = ———

         PHCl

06.01. Denge Sabitinin Sayıca Değeri Nasıl Bir Anlam  Taşır?

Zn(k)   + Cu+2(aq) ↔   Cu(k) +Zn+2(aq)

           (Zn+2

k =  ———- =2 x1037

(Cu+2)

Yukarıdaki reaksiyonda K, birden büyüktür. O halde dengede, ürünlerin konsantrasyonu reaksiyona girenden fazladır. K birden küçük olsaydı tersi söz  konusu olurdu.

BaSO4   (k)   ↔ Ba+2 (aq)   +  SO4-2   (aq)

k  =   (Ba+2.(SO4=)   =   1.10-10

Burada  K  birden   küçüktür . Bu  gibi   hallerde  ya   ürünlerin konsantrasyonları çok  küçük  veya   ürünlerden  birinin  konsantrasyonu   büyük ise öteki  çok küçük olmalıdır.

Kısaca dengeye nelerin etki  ettiğini   şöyle   belirtebiliriz,

    Konsantrasyon değişimi Hacim veya basınç değişimi              Sıcaklık değişimi                                           
07. Çözünürlük Çarpımı ve Çökme

Suda az çözünen tuzlar bir heterojen denge meydana getirirler. Burada denge deyiminden çözünme hızının çökme hızına eşit olduğu anlaşılır. Suda az çözünen bir tuz olarak AgCl ü ele alalım. Bu tuz

AgCl (k) ↔  Ag+ (aq)+ Cl(aq)   reaksiyonu gereğince bir miktar çözünecektir. Bu reaksiyonun denge sabiti

           (Ag)(Cl=-

K’ = —————–     AgCl katı  faz olduğundan

             (AgCl)

(sabit) yeni bir sabit ile

Ksp – K’ (AgCl) = (Ag)(Cl)   yazılır. Ksp ye tuzun çözünürlük çarpımı denir. Saf suya bir miktar AgCl verilecek olursa çözeltideki bütün Ag+ ve Cl iyonları AgCl ün çözünmesinden meydana gelir. Ortama dışarıdan Cl iyonları verilirse sistem Cl iyonlarını harcayacak yönde yani katı AgCl iyonları oluşacak yönde harekete geçer. Ag+ ve Cl çarpımı Ksp  ye eşit oluncaya kadar Cl harcanır. Cl iyonları yerine Ağ+ iyonları ilave edilirse aynı yönde yani sağdan sola reaksiyon olur, ve Ağ+ harcanır.

Ksp nin değeri belli bir sıcaklık için sabittir. Sıcaklık değişirse Ksp de değişir. Çözünürlük çarpımı ifadesinde iyonlardan birinin konsantrasyonu artarsa ötekinin azalması gerekir ki çarpımı sabit olsun. Bu özellikten faydalanarak çöktürme reaksiyonları kantitatif olarak yapılabilir.

AgCl (k) ↔  Ag+(aq) + (Cl)(aq) olayını ele alalım . 1 litre saf suda S mol AgCl çözünürse S mol Ag+ ve S mol Cl iyonu meydana gelecektir.O halde

Ka  = (Ag+)(Cl) = S.S = S2  olur. Eğer belli bir sıcaklık içinde bu tuza ait çözünürlük çarpımı verilmiş ise bu tuzun çözünürlüğü (S) yani litrede kaç mol AgCl çözündüğü, çözeltideki Ag ve Cl iyonları konsantrasyonunu hesaplayabiliriz. Aşağıda bu konuda iki adet çözülmüş örnek verilecek ve bununla yetinilecektir.

ÖRNEK: Oda sıcaklığında AgCl ün çözünürlük çarpımı Ksp=1.10-10 dur.

a. Bu tuzun çözünürlüğünü,

b. Ag+ ve Cl iyonları konsantrasyonunu bulunuz.

AgCl (k) ↔   Ag+(aq) + Cl-(aq)

Ksp =(Ag)(Cl)

1.10-10 = S.S

S=V 1.10-10 = 1.10-5 M

O halde litrede 1.10-5 mol AgCl çözünür. S mol AgCl den S mol Ag+ ve S mol Cl iyonları oluşacağından

(Ag+) = (Cl) = 1.10-5 M olur.

Acaba litrede kaç gram AgCl çözülür?Yukarıda litrede 1.105 mol AgCl çözündüğünü bulduk. Bu kadar mol AgCl ün kaç gram olduğunu hesaplamakla soruyu cevaplandırırız. AgCl ün formül ağırlığı 108 + 35,5 – 143,5 gr olduğundan 143,5 . 10-5 gram AgCl 1 litre suda çözülür. O halde AgCl ün çözünürlüğü 1.10-5 mol/litre   ve  143,5 . 10-5 gram/litre dır.

ÖRNEK: 25°C da Ag2CrO4 ait Ksp – 2.10-2

AgCl a ait  Ksp = 2,8 . 10-10 dur. Buna göre bu tuzlardan hangisinin çözünürlüğü fazladır.

Ag2Cr04(k) ↔  2Ag + (aq) + CrO4-2(aq)

Ksp = (Ag+)2 . (CrO4-2) = (2S)2(S) = 4S3

4S3 = 2.10-2

S = 8.10-5 M

AgCl (k)  ↔   Ag(aq) + (Cl)(aq)

Ksp = (Ag+)(Cl) = S2

S = 1,7 . 10-5 M

O halde Ag2CrO4 ün çözünürlüğü daha büyüktür. Bir tuzun gr/lt olarak çözünürlüğü bilinirse Ksp çözünürlük çarpımı hesaplanabilir.

07.01.Çökme

Çözünürlüğü  az   olan   bir   tuzun   bir  çözeltiden   çöktürülerek ayrılabilmesi   için  çözeltideki   iyon   konsantrasyonları    tuzun  der konsantrasyonundan büyük  olması  gerekir. İyon   konsantrasyonları denge  konsantrasyonlarına   eşit   oluncaya   kadar   tuz katı  faz   halinde  çözeltiden ayrılır.

İyon   konsantrasyonları  denge  konsantrasyonundan  ne   kadar büyükse   katı   fazın   ayrılması   o  kanar  hızlı   olur. Suda   az   çözünen tuz olarak  gümüş   bromür alsak  çözeltide

(Ag+)(Br) > Ksp   ine  AgBr  çöker.

Çökme nin   tamamlanması   ile (Ag+)(Cl)   =   Ksp  dengesi    kurulmuş   olur.

ÖRNEK:   50  ml   0,2   M  Na2SO4    i1e   50  ml   O,6   M  BaClçözeltileri    karıştırılırsa  çökme   olur mu?

Toplam  hacim   100  ml   olduğundan

                                          0,2

(Na2S04)   =   (S04-2)   =  —– =  0,1 M

                                           2

                                   0,6

(BaCl2)=(Ba ++ ) =  ——— = 0,3  M

                                   2

(Ba+2).(SO4=)  = 0,3 . 0,1 = 3,10-2

3.10-2»  l,2   .  10-10       o   halde   çökme   olur.

ÖRNEK:

CaF2   ait        K sp   =   1,7.10-10  dur.

50 ml  5.0.10-4  M Ca(N03)2   ile

50 ml  2,0.10-4    M NaF  karıştırılırsa   çökme  olur  mu   ?

(Ca++)  =  (5,0×10-4  / 2)      = 2,5x 10 -4 M

(F) = (2.0×10-4 / 2 ) =1,0 x10-4 m

CaF2   (k)  à      Ca++  (aq)   +  2F (aq)

(2,5 . 10-4)(1,0 . 10-4) = 2,5 . 10-12

2,5 . 10-12 < 1,7 . 10-10    olduğundan çökme olmaz.

07.02. Bir Çökeleğin Çözülmesi

Bunun için gerekli şart, çözeltideki iyonların konsantrasyonları denge konsantrasyonundan küçük olmalıdır. Dengeyi kurmak için katı fazdan sulu faza iyonlar geçer yani çözünme olur.

Çökeltideki iyon konsantrasyonlarını küçülterek çökeleğin çözünmesini sağlamak için şu yollar izlenir.

i ) Su ile seyreltme (uygulaması pratik değil)

ii ) Isıtmakla çözünürlük artırılır. (uygulaması pratik değil)

iii) Asit ilavesiyle (çökeleğin anyonu kuvvetli bir baz ise

asit ilavesi ile çözünür. BaCO3 bulunan çözeltiye asit ilave edecek olursak,

CO3= + H3+O  à  HCO3 + H2O

HCO3 + H3+O à  H2CO3 + H2O

H2CO3 à   CO2 + H2O reaksiyonları olur.

Çözeltideki karbonat iyonları konsantrasyonu devamlı küçülür ve katı fazdan yeniden bir miktar CO3 iyonları çözeltiye geçerek iyonlar konsantrasyonu çarpımını Ksp   ye denk yapmaya çalışır. Asit   ilavesine  devam  edilirse  BaCO3   in   tamamı   çözülür.

iv) Kornpleksiyon  yaparak  çözünme;   Birden   fazla yüklü  tanecik   ulunduran   iyonlara   kompleks   iyon  denir. SO4=  gibi   iyonlar  bu tanıma  girmezler. Çünkü   bu   iyon  daha  küçük   iyonlara  ayrışmaz. Fakat   Ag (NH3)2+  bir kompleks iyondur.

Az çözünen bir tuz  kompleks   oluşturan iyon  yanında  çözünür.

08. Su ile İlgili Değerler
Saf Suyun Atmosferik Basınçta Yoğunluğu

Sıcaklık C°

Yoğunluk g/ml

Sıcaklık C°

Yoğunluk g/ml

– 13

0,997292

30

0,99556783

– 10

0,997935

40

0,9922473

– 5

0,999176

50

0,98807

– 2

0,999673

60

0,98324

0

0,9998676

70

0,97781

2

0,9999678

80

0,97183

4

1,00000

100

0,95841

8

0,9998765

150

0, 91721

10

0,9997281

200

0,86492

13

0,9994059

250

0,798881

16

0,9989721

300

0,71276

21

0,99802221

350

0,57497

Kaynak:International Critical Tablee

Suyun Özgül Hacmi cm3/gr

Basınç kg/cm2

0 °C

50°C

95°C

1

1,001

1,0121

1,0396

500

0,9772

   

1.000

0,9568

0,9742

0,9985

1.500

0,9397

0,9583

0,9813

2.000

0,9249

0,9440

0,9662

3.000

0,8997

0,9222

0,9440

4.000

0,8796

0,8998

0,9195

5.000

0,8627

0,8825

0,9010

6.000

 

0,8669

0,8850

7.000

 

0,8531

0,8706

8.000

 

0,8408

0,8578

9.000

 

0,8297

0,8462

10.000

 

0,8193

0,8353

11.000

   

0,8527

       
Suyun Isı İletimi  10-5 W / (cm)(C°)

Sıcaklık C°

k 10-5 W/cm C°

0

554

10

576

30

615

50

643

70

665

90

676

100

680

150

685

200

666

250

624

300

564

Kaynak: International Critical Tables

Suyun  Yüzey   Gerilimi

Sıcaklık   °C

Yüzey  gerilimi dyn/cm

Sıcaklık °C

Yüzey  gerilimi dyn/cm

-8

77,0

30

71,19

-5

76,4

40

69,56

0

75,6

50

67,91

5

74,9

60

66,18

10

74 ,22

70

64 ,4

15

73,49

80

62,6

20

72, 75

90

60,1

25

71 ,97

100

58, 9

Bazı Maddelerin Çeşitli Sıcaklıklarda Sudaki Çözünürlükleri (gr/Lt)

MADDE

0°C

8°0

20°C

30°C

Sodyum bikarbonat

65

75

88

100

Sodyum hidroksit

420

515

1090

1190

Kristal Na2CO3

189

338

580

1050

Kalsiyum klorür

595

650

745

1020

Alüminyum sülfat

608

653

710

788

Demir sülfat

287

375

485

602

Sodyum klorür

357

358

360

363

Bazı Bileşiklerin Birbirine Dönüştürülmesi İçin Çarpılması Gereken Faktörler

Çevrilecek değer

Çevrilmesi istenen değer

Çarpılacak faktör

Ca++

CaCO5

2,497

CaCl2

OaCO3

0,9018

HCO3

CaCO3

0,8202

HCO3

CO3

0,4917

Mg++

CaCO3

4,116

MgCl2

OaCO3

1,051

Na3CO3

CaCO3

0,9442

Fe +3

H2S04

2,634

NO5

N

0,2259

N

NO3

4,4266

Örneğin;

HCO3 değeri (mg/lt olarak) x 0,8202 = ………………………….  mg/lt CaCO3

Ca++ (mg/lt) x 2,497 -………………………….. mg/lt CaCO3

Bazı Bileşiklerin Değişik Birimlerine Çevrilebilmesi İçin Çarpılması Gereken Faktörler Cetveli

A: Milival, litrede miligrama çevirmek için çarpılması gereken faktör

B: mg/lt veya ppm değerini milivale çevirmek için çarpılması gereken faktör

C: mg/lt değerini, mg/lt CaCO3 değerine* çevirmek için çarpılması gereken faktörler

BİLEŞENLER

A

B

C

Kalsiyum Ca++

20,04

0,04991

2,4970

Demir Fe++

27,92

0,03582

1,7923

Demir Fe+++

 

0,05372

 

Magnezyum Mg++

12,16

0,08224

4,1151

Potasyum K+

39,10

0,02558

1,2798

Sodyum Na+

28,00

0,04348

2,1756

Mangan Mn++

 

0,03640

 

Bikarbonat HCO3

61,01

0,01639

0,8202

Karbonat CO3=

30,00

0,03333

1,6680

Klorür Cl

35,46

0,02820

1,4112

Hidroksit OH

17,01

0,05879

2,9263

Krom VI

 

0,11536

 

Nitrat NO3

62,01

0,01613

0,8070

Fosfat (PO4)3

31,67

0,3158

1,5800

Sülfat SO4=

48,04

0,02082

1,0416

Sülfür S

 

0,06237

 

Nitrit NO2

46,01

0,02174

1,0867

Alüminyum

 

0,011119

 

Kalsiyum bikarbonat

81,05

0,01234

0,6174

Kalsiyum karbonat CaCO3

50,04

0,01908

1,0000

Kalsiyum klorür CaCl2

55,0

0,01802

0,9016

Kalsiyum hidroksit

37,05

0,02699

1,3506

Kalsiyum sülfat CaSO4

68,07

0,01469

0,7351

Demir bikarbonat FeCHCO3)2

88,93

0,01124

0,5627

Demir 2 karbonat FeCO3

57,92

0,01727

0,8640

Demir sülfat

75,96

0,01316

0,6586

Magnezyum bikarbonat

73,17

0,01367

0,6839

Deniz Suyunun Bileşimi

Klorür

18900 mg/lt

Sodyum

10560 mg/lt

Sülfat

2560 mg/lt

Magnezyum

1272 mg/lt

Kalsiyum

400 mg/lt

Potasyum

380 mg/lt

Bikarbonat

142 mg/lt

Bromür

65 mg/lt

Stronsiyum

15 mg/lt

Bor

4,6 mg/lt

Flüorür

1,4 mg/lt

Rubidyum

0,2   mg/lt

Alüminyum

0,16 – 1,9 mg/lt

Lityum

0,1 mg/lt

Baryum

0,05  mg/lt

İyodür

0,05   mg/lt

Silikat

0,04 – 8,6 mg/lt

Azot

0,03 – 0,9 mg/lt

Çinko

0,005 – 0,014 mg/lt

Kurşun

0,004 – 0,005 mg/lt

Selenyum

0,004 mg/lt

Arsenik

0,003 – 0,024 mg/lt

Bakır

0,001 – 0,09 mg/lt

Kalay

0,003 mg/lt

Demir

0,002 – 0,02 mg/lt

Mangan

0,001 – 0,01 mg/lt

Fosfor

0,001 – 0,01 mg/lt

 

Cıva

0,0003 mg/lt

   

Radyum

8 x 10-11 mg/lt

   
Bazı Birincil Standartların Molekül Ve Eşdeğer Ağırlıkları

Kullanıldığı Alan

Madde

Molekül Ağır.

Eşdeğer Ağır.

Asidimetri

Na2CO3

105,99

52,99

 

Na2B4O7.10 H20

831,37

190,69

 

HgO

216,59

108,30

Alkalimetri

HCl

36,46

36,46

 

KHC8H404

204,229

204.229

 

H2C2O4.2  H2O

126,067

63,033

İndirgeme  titrasyonu

K2Cr2O7

294,19

49,03

 

KIO3

214,005

35,667

Çöktürme  titrasyonu

NaCl

58,44

58,44

Yükseltgenme  titrasyon

As2O3

197,841

49,460

 

H2C2O4.2H2O

126,067

63,033

 

Na2C2O4

134,000

67,00

09. Sularda Kimyasal Analiz Sonuçlarının Gösterilmesi

Yapılan herhangi bir analizin sonucunun verilmesi, değişik birimle ifade edilmiş bir sonuç bulunduğunda yadırganmaması gibi nedenlerle son derece önemlidir. Ayrıca birimler dışında sonuçlar çeşitli diyagramlarla da verilmektedir.

Bu açıklamalar çeşitli yayınlarda yer almaktadır. Burada da bu kaynaklardan faydalanılarak tek kısımda verilmesi mümkün olmasına rağmen okuyucunun daha rahat değerlendirebilmesi açısından aynı konu ileriki bölümlerin arasında değişik yayından alınan şekliyle bir kez daha verilecektir.

Analiz sonuçlarının sayısal olarak gösterilmesinde eriyebilen tuzlar oluşturmak, iyon şeklinde belirtmek, miligram yada miliekivalen cinsinden ifade etmek yolları izlenir. Suların kimyasal analiz sonuçları ifadesinde en yaygın şekil, erimiş maddelerin litrede miligram olarak belirtilmesidir. Kısaca ya mg / lt veya mgl olarak yazılır.Bazı kimya laboratuarlarında analiz sonuçlarını “milyonda bir kısım” (part per million) ya da kısaltılmış şekilde ppm şeklinde vermektedirler. mg/lt ile ppm arasında ise şöyle bir ilişki vardır,

                                     mg / lt

Ağırlık Olarak  ppm =—————

                                 Özgül ağırlık

Analizini yaptığımız sıvı su olduğuna göre ve genelliklede özgül ağırlığı l e çok yakın olduğu için (genelde normal bir laboratuarda bu değer l olarak alınır. Ancak çok yüksek mineralli örneğin madensuyu gibi bir suda bu değer değişebilir ama o da bu sonuçları etki etmez) ppm değeri mg/lt değerine eşit olarak alınmaktadır. Buna rağmen bazı ülkeler etiket üzerindeki değerleri mutlak ppm değerinde istemektedirler. Özellikle ihracat yapacak firmalar etiketi hazırlamadan bu konuyu araştırması gerekmektedir.

Genel olarak tuzluluğu (toplam erimiş madde miktarı) 10 000 ppm den az olan sular için ppm ile mg/lt değerleri arasındaki fark gözetilmemektedir.

Sık sık kullanılacak hacım ölçülerini verecek olursak,

l litre = 100 cl = l000 ml = 1000 cm3

l ml = l cm3

l m3 = 1000000 cm3 = 1000 lt = l ton

l damla = 0,05 ml l dm3 = 1000 cm3= 0,0353 cu ft

Analiz sonucunda saptanan anyon ve katyonların kimyasal aktiviteleri göz önüne alınmak istendiğinde, bunlar litrede miliekivalan olarak belirtilir. Kısaltılmış olarak meql şeklinde gösterilir, l miliekivalan (meq)

             Atom veya molekül ağırlığı

meq = ————————————–   

                            Valans

Örneğin litresinde 460 mg Na bulunan bir kaplıca suyunda bu miktar,

                    460

          rNa = —— = 20 meql ye karşı gelmektedir.

                    23/1

Bazı değerlerin birbirine dönüşümü verilmek istenirse, (Bu değerler tablolarda daha geniş şekilde verilmiştir.)

   Çevrilecek değer

Çevrilmesi istenen değer

  Çarpılacak faktör

Ca++

CaCO3

2,497

CaCl

CaCO3

0,9018

HCO3

CaCO3

0,8202

HCO3

CO3

0,4917

Mg++

CaCO3

4,1160

ppm değerinden meq/lt ve milival değerlerine çevrim

A   : Bileşenler

B   : mv den mg/lt ye dönüşüm faktörü

C   : mg/lt den mv e dönüşüm faktörü

D   : mg/lt den mg/lt CaCO3 a dönüşüm faktörü

A

  B

   C

D

Ca++

20,04

0,0499

2,497

Mg++

12,16

0,0822

4,115

K+

89,10

0,0255

1,2791

Ha+

28,00

0,0434

2,176

HCO3

61,01

0,0164

0,820

CO3

80,00

0,0333

1,668

Cl

35,46

0,0282

1,411

OH

17,01

0,0588

2,926

NO3

62,01

0,0161

0,807

SO4

48,04

0,0208

1,041

NO2

46,01

0,0217

1,087

Ca(HCO3)2

81,05

0,0217

1,087

Mg(HCO3)2

73,17

0,0137

0,684

Bazen de analiz sonuçları milyonda ekivalan (equivalan per million (epm) şeklinde verilmektedir.

10. Kimyasal Analiz Sonuçlarının Diyagramlarla Gösterilmesi

İyon şeklinde verilen kimyasal analiz sonuçları arasında bir karşılaştırma yapmak ve sınıflandırmak amacı ile çeşitli diyagramlar yapılır.

Bunlar arasında en çok,

a. Kolon şeklinde

b. Üçgen şeklinde

c. Kare şeklinde

d. Işınsal şekilde

e. Düşey logaritmik olarak gösterilenleri kullanılmaktadır.

a. Kolon Şeklinde Diyagramlar

Bu şekildeki diyagramlarla kimyasal elementlerin miliekivalan veya % olarak reaksiyondaki miktarları gösterilir. Bu amaçla yan yana çizilen iki kolondan birine aşağıdan yukarıya doğru, arka arkaya rCO3 , rSO4 , rCl anyonları, diğerine de rCa, rMg ve rNa + rK katyonları miliekivalant veya % olarak işaretlenir. (İyonlardan önce yazılan r harfi miliekivalant miktarı olduğunu gösterir)

kolon-seklinde-diyagramlar

          Kolon diyagram                                                 Kare diyagram

b. Kare Diyagramlar

Bu tür diyagramlar bir karenin her kenarını 100 eşit parçaya ayırmakla elde edilir. Karenin karşılıklı iki kenarı üzerinde % olarak iyonların reaksiyondaki miktarları ve iki katyon grubu (r % Ca + r % K ) grubu ile iki anyon (r % Cl + r % SO4 ve r % HCO3 ) grupları işaretlenir. Buna göre yeraltı suyunun kimyasal bileşimi tek nokta ile gösterilir.

c. Işınsal Diyagramlar

Bu diyagramlarda iyonların % olarak reaksiyondaki miktarları, ışınların kesim noktasından itibaren eksenler üzerinde gösterilir. Eksen sayısı 4-8 arasında değişmektedir. Grafiğin ölçeği logaritmik veya aritmetik olabilir.

frey-girard-diyagramlari

                                        Frey ve Girard diyagramları

d. Üçgen Diyagramlar

ucgen-diyagramlar

Bu diyagramlarda daima iyonların reaksiyonlardaki % miktarları % miktarları ifade edilmektedir. Bu gaye ile eşkenar bir üçgenin her kenarı 50 eşit parçaya bölünerek bir diyagram hazırlanır. Diyagram çizilirken 2 üçgen alınır. Bunlardan birincisi (ABCİ) üzerine üç esas anyon (SO4, CO3 , Cl ), ikincisine (A’B’C) üç esas katyon (Ca, Mg, Na+K) taşınır.

Her üçgen alanı biri karışık bölge, diğerleri ise bir tek iyonun çoğunlukta olduğu 4 bölgeye ayrılır. Böylece ABC üçgeni üzerinde  sülfatlı, klorürlü, karbonatlı ve karışık olan yeraltı suları A’B’C’ üzerinde de kalsiyumlu, magnezyumlu, sodyumlu ve karışık bileşimli yeraltı suları gösterilmiş olur.

Yeraltı sularını kimyasal bileşim bakımından kararlaştırmak için yukarıda belirtilen üçgenlerin üzerine 6 esas iyon grubu yerleştirilir. Ca için koordinat başlangıcı AC kenarı, Na+r%K için BC kenarı, Mg için ise AB kenarıdır. Kenarlara paralel çizilen A’B’, A’C’ ve B’C’ doğrularının kesim noktası esas katyonları belirten D noktasını verir. Anyonlar içinde, benzer işlem yapılarak E noktası bulunur.

Üçgen diyagramlar üzerinde katyon ve anyonları gösteren bu noktalar verilen noktanın karakterini belirtir. Alt şekildeki D noktası sodyumlu, E noktası da karbonatlı bölgede bulunduğundan bu yeraltı suyunun Sodyum Karbonatlı bir karaktere sahip olduğu anlaşılır.Aynı kökenli suların, aynı iyonları bu üçgenler üzerinde, aynı bölgelerde gruplar oluştururlar.Üçgen diyagramların kimyasal analiz sonuçlarına göre yeraltı sularının karakterlerinin saptanmasında ve kaynakların birbirleri ile karşılaştırılmasında diğer gösterme şekillerine oranla büyük üstünlükleri vardır.

e. Düşey Logaritmik Diyagramlar

H. Schoeller tarafından ortaya atılan bu diyagramlar Ca, Mg Na, Cl, SO4 ve CO3 miktarlarını belirten noktaları taşımaya yarayan eşit aralıklı 6 tane düşey logaritmik eksenden oluşur.

dusey-logaritmik-diyagramlar

Düşey logaritmik diyagramlar a. Kalsiyum sülfatlı sular b. Sodyum sülfatlı sular 6 iyon ekseninin her biri litrede miligram veya miliekivalan olarak derecelenmiştir. mg/lt olarak iyon şeklinde ifade edilmiş olan analiz sonuç­ları doğrudan doğruya diyagram üzerine taşınırlar ve bu nokta­lar birleştirilerek kırıklı bir doğru takımı elde edilir.Bu çiz­gilerin durumu.konsantrasyona bağlı olarak değişir.Kimyasal bi­leşimleri aynı veya birbirlerine çok yakın olan suların grafik­leri birbirine paraleldir.