İçeriğe geç
hızlıkavra
Dersler

Görsel anlatımKonu sayfası

Asit-Baz Dengesi ve pH

Sıfırdan1 / 15

Bir damla suyun içi

Su, H2O\text{H}_2\text{O} moleküllerinden oluşur: kırmızı top oksijen, gri toplar hidrojen. Moleküller hiç durmadan kıpırdar. Arada bir, bir molekül hidrojeninin çekirdeğini, yani bir protonu (H+\text{H}^+) komşusuna verir: parlayan küreyi izle.

Sıfırdan2 / 15

Proton atlayınca iki iyon doğar

Protonu alan molekül H3O+\text{H}_3\text{O}^+ (hidronyum), veren molekül OH−\text{OH}^- (hidroksit) olur. İkisi hep birlikte doğar, birlikte kaybolur: sütunlar her an eşit. Saf suda bu çok seyrektir: yaklaşık 555 milyon molekülden yalnız biri.

2 H2O⇌H3O++OH−2\,\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_3\text{O}^+ + \text{OH}^-

Sıfırdan3 / 15

pH: derişimin üssü

[H+][\text{H}^+] çok küçük bir sayıdır: 0,001=10−30{,}001 = 10^{-3} M gibi. pH bu üssün işaretsiz hâlidir: 10−310^{-3} M → pH 3. Merdivende bir basamak inmek [H+][\text{H}^+]'yı on kat azaltır. Saf su pH 7'dedir; 7'nin altı asidik, üstü bazik.

pH=−log⁡[H+]\text{pH} = -\log[\text{H}^+]

Dene: Sürgüyle pH'yi değiştir: turuncu sütunun tepesi işaretin durduğu basamakla aynı hizada kalır.

Sıfırdan4 / 15

Aynı derişim, farklı pH

İki beherde aynı derişimde asit var: 0,10{,}1 M HCl ve 0,10{,}1 M HF. pH metre HCl'de 1, HF'de 2,1 okuyor. İçlerine bak: HCl'nin bütün molekülleri iyonlaşmış; HF'nin 12 biriminden yalnız biri iyonlaşmış. Farkın kaynağı bu.

Temel5 / 15

Asit proton verir, baz proton alır

Brönsted-Lowry tanımında asit proton veren, baz proton alan maddedir. HCl suya yaklaşır ve protonunu verir: HCl asit, su bazdır. Protonu alan su H3O+\text{H}_3\text{O}^+ olur, geriye Cl−\text{Cl}^- kalır.

HCl+H2O⟶Cl−+H3O+\text{HCl} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Cl}^- + \text{H}_3\text{O}^+

Temel6 / 15

Su hem asit hem baz olabilir

Alttaki düzenekte su, protonunu NH3\text{NH}_3'e veriyor: bu kez su asit, NH3\text{NH}_3 bazdır; NH4+\text{NH}_4^+ ve OH−\text{OH}^- oluşur. Duruma göre proton alabilen ya da verebilen maddeye amfoter denir.

H2O+NH3⇌OH−+NH4+\text{H}_2\text{O} + \text{NH}_3 \rightleftharpoons \text{OH}^- + \text{NH}_4^+

Temel7 / 15

Bir proton farkı: konjuge çift

HF protonunu verince geriye F−\text{F}^- kalır; F−\text{F}^- o protonu geri alabilir. Bir proton farkıyla birbirine dönüşen iki türe konjuge asit-baz çifti denir. Yaylar iki çifti bağlıyor; parlayan küre, asidin bazından fazla taşıdığı protondur.

HF+H2O⇌H3O++F−\text{HF} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_3\text{O}^+ + \text{F}^-

Hızlı soru

NH4+\text{NH}_4^+ iyonunun konjuge bazı hangisidir?

Konjuge baz, asitten tam bir proton eksiktir: NH4+\text{NH}_4^+ bir H+\text{H}^+ verince NH3\text{NH}_3 kalır. NH2−\text{NH}_2^- iki proton eksik olurdu.

Temel8 / 15

pH ile pOH’nin toplamı 14

25 ∘C25\,^\circ\text{C}'de her sulu çözeltide iki iyonun çarpımı sabittir. Biri on kat artınca öteki on kat azalır; sütunlar ters yönde değişir, toplam boyları hep 14 birimdir. Asitli suda bile OH−\text{OH}^- vardır, yalnız azdır.

[H+][OH−]=10−14pH+pOH=14[\text{H}^+][\text{OH}^-] = 10^{-14} \qquad \text{pH} + \text{pOH} = 14

Dene: pH'yi 3'ten 11'e götür: iki sütun yer değiştirir.

Hızlı soru

25 ∘C25\,^\circ\text{C}'de pH'si 3 olan bir çözeltide [OH−][\text{OH}^-] kaç M'dir?

[H+]=10−3[\text{H}^+] = 10^{-3} M; [OH−]=10−1410−3=10−11[\text{OH}^-] = \dfrac{10^{-14}}{10^{-3}} = 10^{-11} M. Ya da pOH =14−3=11= 14 - 3 = 11.

Orta9 / 15

Asitlik sabiti büyüdükçe daha çok iyon

Kapta 0,10{,}1 M zayıf asit HA'nın 100 molekülü var; her birinin yanında bir su molekülü. Asitlik sabiti KaK_a büyüdükçe daha çok HA protonunu suya verir. Sağdaki sütun iyonlaşma oranını (α\alpha) yüzde olarak gösterir.

Ka=[H3O+][A−][HA]K_a = \dfrac{[\text{H}_3\text{O}^+][\text{A}^-]}{[\text{HA}]}

Dene: Sürgüyle KaK_a'yı 10−710^{-7}'den 10−110^{-1}'e büyüt; iyonlaşan molekülleri say.

Orta10 / 15

Zayıf asidin pH’si

Ka=10−5K_a = 10^{-5} olan 0,10{,}1 M HA'nın yalnız %1'i iyonlaşır: 100 molekülden 1'i. İyonlaşan xx çok küçük olduğundan Ca−x≈CaC_a - x \approx C_a alınır: [H+]=10−5⋅0,1=10−3[\text{H}^+] = \sqrt{10^{-5} \cdot 0{,}1} = 10^{-3} M, pH 3.

[H+]=Ka Caα=[H+]Ca[\text{H}^+] = \sqrt{K_a\,C_a} \qquad \alpha = \dfrac{[\text{H}^+]}{C_a}

Hızlı soru

25 ∘C25\,^\circ\text{C}'de 0,10{,}1 M zayıf asit için Ka=1×10−7K_a = 1 \times 10^{-7}'dir. Çözeltinin pH'si kaçtır?

[H+]=10−7⋅10−1=10−8=10−4[\text{H}^+] = \sqrt{10^{-7} \cdot 10^{-1}} = \sqrt{10^{-8}} = 10^{-4} M, pH 4. pH 1, asidi kuvvetli gibi tamamen iyonlaştırmaktır; pH 7, KaK_a'yı [H+][\text{H}^+] sanmaktır.

Orta11 / 15

İyonlar da proton alıp verir

NH4+\text{NH}_4^+ suya proton verir, H3O+\text{H}_3\text{O}^+ oluşur: çözelti asidik. CH3COO−\text{CH}_3\text{COO}^- sudan proton alır, OH−\text{OH}^- kalır: bazik. Kuvvetli asit HCl'nin anyonu Cl−\text{Cl}^- proton alışverişi yapmaz.

Orta12 / 15

Konjuge çiftte sabitlerin çarpımı

Asetik asit (Ka=1,8×10−5K_a = 1{,}8 \times 10^{-5}) ve asetat iyonu bir çifttir. Çiftin iki tepkimesi toplanınca suyun iyonlaşması çıkar; sabitler çarpılır. Asetatın KbK_b'si: 10−141,8×10−5≈5,6×10−10\dfrac{10^{-14}}{1{,}8 \times 10^{-5}} \approx 5{,}6 \times 10^{-10}. Asit kuvvetlendikçe bazı zayıflar.

Ka⋅Kb=Ksu=1×10−14K_a \cdot K_b = K_{su} = 1 \times 10^{-14}

Sınav13 / 15

Su ekle: oran artar, pH yükselir

100 mL 0,10{,}1 M HA'ya (Ka=10−5K_a = 10^{-5}) su ekleniyor. Hacim 10 katına çıkınca iyonlaşma oranı %1'den %3,2'ye çıkar: 100 molekülden 3'ü. Ama asit seyreldiği için [H+][\text{H}^+] yine azalır, pH 3'ten 3,5'e yükselir.

α=KaCa\alpha = \sqrt{\dfrac{K_a}{C_a}}

Sınav14 / 15

Hacmi sen seç

Derişim 4'te birine inince α=Ka/Ca\alpha = \sqrt{K_a / C_a} iki katına çıkar, [H+]=Ka Ca[\text{H}^+] = \sqrt{K_a\,C_a} yarıya iner. Kuvvetli asitte oran zaten %100'dür: seyreltme yalnız [H+][\text{H}^+]'yı düşürür.

Dene: Hacmi 100 mL'den 400 mL'ye çıkar: notta α\alpha %1'den %2'ye çıkıyor mu?

Hızlı soru

25 ∘C25\,^\circ\text{C}'de pH'si 3 olan HCl çözeltisi saf suyla 100 kat seyreltiliyor. Yeni pH kaçtır?

HCl kuvvetlidir, [H+]=C[\text{H}^+] = C: 10−310^{-3} M → 10−510^{-5} M, pH 5. Aynı pH'deki zayıf asitte (Ka=10−5K_a = 10^{-5}) [H+][\text{H}^+] yalnız 10 kat azalır, pH 4 olurdu.

Sınav15 / 15

Özet: proton, pH ve iyonlaşma

25 ∘C25\,^\circ\text{C}'de [H+][OH−]=10−14[\text{H}^+][\text{OH}^-] = 10^{-14}, pH + pOH = 14. Asit proton verir, baz alır; çiftler bir proton farklıdır. Kuvvetli asitte [H+]=Ca[\text{H}^+] = C_a; zayıfta [H+]=KaCa[\text{H}^+] = \sqrt{K_a C_a}. Seyreltme oranı artırır, pH'yi yükseltir.

Görsel anlatım bitti

Örnekler ve çıkmış sorular Sıradaki: Titrasyon, Tampon ve Tuz Çözeltilerigörsel