ASİTLER VE BAZLAR 1. ASİT VE BAZLARI TANIYALIM. Asitlerin Özellikleri

Transkript

1 ASİTLER VE BAZLAR 1. ASİT VE BAZLARI TANIYALIM Asitlerin Özellikleri Tatları ekşidir. Aşındırıcı özellikleri vardır. Cildi, mermer yüzeyi aşındırırlar ancak asitlerin çoğu plastik, cam veya metal yüzeyleri aşındıramazlar. Meyvelerin yapısında bulunurlar. Bazların Özellikleri Ele kayganlık hissi verirler. Tatları acıdır. Temizlik maddelerinin yapımında kullanılırlar. İndikatör Nedir? Asidik ve bazik ortamlarda rengi değişen, bu sayede asit ve bazların tanınmasında kullanılan maddelere indikatör denir. En yaygın indikatör turnusoldür. Turnusol asidik ortamda kırmızı, bazik ortamda mavi renk alır. Arrhenius Asit Baz Tanımları Sulu çözeltilerine hidrojen iyonu ( + ) veren maddelere asit (Cl, N3, 2S4, 3P4, ), hidroksil iyonu ( - ) veren maddelere baz (Na, K, Mg()2, Al()3, ) denir. idronyum ( 3 + ) iyonu: Asitlerin sulu çözeltilerinde + iyonu serbest halde bulunamaz, mutlaka bir su ( 2) molekülüyle etkileşir ve hidronyum ( 3 + ) iyonunu oluşturur. Cl (g) + 2 (s) 3 + (aq) + Cl - (aq) N 3(g) + 2 (s) 3 + (aq) + N 3 - (aq) 2S 4(g) (s) (aq) + S 4-2 (aq) ASİT ASİT ASİT Na (k) + 2 (s) Na + (aq) + - (aq) Ba() 2(k) + 2 (s) Ba +2 (aq) (aq) BAZ BAZ

2 Asitlik ve Bazlık Özelliklerin Moleküler Düzeyde Açıklanması Cl nin su ile etkileşimi: Cl Cl + Cl Cl sulu çözeltisinde 3 + iyonlarını açığa çıkardığı için asit özellik göstermektedir. Li nin su ile etkileşimi: + Li sulu çözeltisinde - iyonlarını açığa çıkardığı için baz özellik göstermektedir. Yapısında ve bulunmayan asit ve bazlar: C 2, S 2 ve N 2 5 gibi maddeler yapılarında bulunmadığı halde suda çözündüklerinde ortamın 3 + derişimini arttırdığından asit özellik gösterirler. C 2(g) (s) 3 + (aq) + C 3-2 (aq) S 2(g) (s) (aq) + S 3-2 (aq) N 2 5(g) (s) (aq) + 2N 3-2 (aq) Asit Asit Asit N 3 ve Ca gibi bileşikler ise yapılarında bulunmadığı halde sulu çözeltilerinde derişimini arttırdığından baz özellik gösterirler. N 3(g) + 2 (s) N 4 + (aq) + - (aq) Ca (g) + 2 (s) Ca +2 (aq) (aq) Baz Baz

3 KSİTLER Ametallerin oksijen sayısı kendilerinden fazla olan oksit bileşikleri ASİDİK özellik gösterir. Örnek: C 2, S 2, S 3, N 2 3, N 2, N 2 5, Bu oksitler su ile birleşerek asitlerini oluştururlar. C 2(g) + 2 (s) 2C 3(suda) + - (suda) + C 3 (suda) NT: ksijen sayısı kendinden fazla olmayan ametal oksitler nötr özellik gösterir. Ör: C, N 2, Önemli ametaller: C, N, P, S,, F, Cl, Br, I (ilk dördünün oksitleri önemlidir!) Metallerin oksit bileşikleri BAZİK özellik gösterir. Örnek: Na 2, K 2, Ca, Mg, Bu oksitler su ile birleşerek bazlarını oluştururlar. Na 2 (k) + 2 (s) Na (suda) Na + (suda) + - (suda) NT: Amfoter metallerin (Zn, Pb, Al, Sn, Cr) kendileri gibi, oksit ve hidroksit bileşikleri de amfoter özellik (asitlere karşı baz, bazlara karşı asit özelliği) gösterirler. Örnek: Al 2 3, Zn, 2. ASİT BAZ TEPKİMELERİ Nötrleşme Tepkimeleri: Asit ve baz tepkimeleri sonucunda tuz ile birlikte suyun da oluştuğu tepkimelere nötrleşme tepkimeleri denir. Asit + Baz Tuz + Su Cl + Na NaCl + 2 Nötrleşme tepkimelerinde su, asitten gelen + ile bazdan gelen - iyonlarının birleşmesinden oluşur ve buna nötrleşme tepkimesinin net iyon tepkimesi denir. Net iyon tepkimesi: + (suda) + - (suda) 2 (s) Bazı asit-baz tepkimelerinde su oluşmaz. (Yapısında + veya - bulunmayan asit ve bazların tepkimelerinden su oluşamaz). Bu tepkimelere sadece asit-baz tepkimeleri denir. N 3 + Cl N 4Cl Ca + C 2 CaC 3

4 Nötrleşme tepkimelerinde tam nötrleşme (p = 7) olabilmesi için asitteki + sayısı ile bazdaki - sayısının eşit olması gerekir. Eşit değilse uygun katsayılarla denkleştirme yapılarak tepkime tamamlanır. + ve - iyonlarının eşitlendiği sayı kadar 2 açığa çıkar. p Kavramı: 2Na + 2S 4 Na 2S Ca() P 4 Ca 3(P 4) C 3 + Mg() 2 MgC p, sulu çözeltilerdeki hidrojen potansiyeli demektir ve oda sıcaklığında 0 ile 14 arasında değerler alır. p = 7 rtam NÖTR p < 7 rtam ASİDİK p > 7 rtam BAZİK rtamın asitliği ile p ters orantılıdır. Yani, asitlik arttıkça p değeri azalır. Nötrleşme tepkimelerinde, asit üzerine baz eklenirse ortamın p ı giderek artar veya baz üzerine asit eklenirse p giderek azalır. Bazı nötrleşme tepkimelerinde ortamın p değeri 7 den büyük veya küçük olabilir. Bu durum tepkimeye giren asit ve bazın kuvvetleriyle ilgilidir. Örneğin; kuvvetli bir asit ile zayıf bir bazın tepkimesinden asidik tuz (p < 7) elde edilirken, kuvvetli baz ile zayıf asidin tepkimesinden (p > 7) bazik tuz elde edilir. er ikisi de kuvvetli olursa oluşan tuz ve ortam nötr (p = 7) olur. Farklı maddelerin p skalasındaki yeri

5 Asit-Baz Tepkimelerinin Takibi (İndikatör): Nötrleşme tepkimelerinin tamamlanıp tamamlanmadığının anlaşılmasında farklı p aralıklarında farklı renkler veren maddeler (indikatörler) kullanılır. Asit-baz indikatörler aslında çözelti ortamındaki + veya - ile tepkimeye girerek farklı renk alan zayıf asit veya bazlardır. Yaygın indikatörler: Turnusol, fenolftalein, fenol kırmızısı, bromtimol mavisi, metil oranj, metil kırmızısı, alizarin sarısı, Doğal indikatörler: Mor lahana suyu, kırmızı pancar, yaban mersini, ortanca, üzüm suyu, sirke, Metallerin Asit ve Bazlarla Tepkimeleri: METALLER Aktif Metaller Soy Metaller Normal Aktif Metaller Tüm asitlerle reaksiyona girerek 2(g) oluştururlar. Bazlarla reaksiyona girmezler. Amfoter Metaller (Zn, Pb, Al, Sn, Cr) Tüm asitlerle ve kuvvetli bazlarla reaksiyona girerek 2(g) oluştururlar. Yarı Soy Metaller (g, Ag, Cu) Sadece N 3 ve 2 S 4 ile reaksiyona girerler, ancak 2 gazı oluşturamazlar. Tepkimedeki N 3 seyreltik ve soğuk ise N (g) Tam Soy Metaller (Au, Pt) iç bir asit veya bazla reaksiyona girmezler. derişik ve sıcak ise N 2(g) oluşur. Tepkimedeki 2 S 4 ise S 2(g) oluşur. Örnek Tepkimeler: Mg + 2Cl MgCl 2 + 2(g) Na + 2S 4 Na 2S 4 + 2(g) Na + Na Al + 3Cl AlCl 3 + 3/2 2(g) Al + 3Na Na 3Al 3 + 3/2 2(g) Mg: Aktif metal Na: Aktif metal Na: Aktif ama amfoter değil!!! Al: Amfoter metal Al: Amfoter metal

6 Zn + 2K K 2Zn 2 + 2(g) Zn + 2Br ZnBr 2 + 2(g) Cu + Cl Cu + N 3 CuN N (g) Ag + 2S 4 Ag 2S S 2(g) Ag + Cl Zn: Amfoter metal Zn: Amfoter metal Cu: Soy metal Cu: Soy metal Ag: Soy metal Ag: Soy metal Metal Tuzlarının Asitlerle Tepkimeleri: Metallerin C 3-2 ve C 3 - tuzları asitlerle reaksiyona girerek tuz, su ve C 2(g) oluştururlar. CaC 3 + 2Cl CaCl C 2(g) NaC 3 + N 3 NaN C 2(g) AYATIMIZDA ASİTLER VE BAZLAR Yaygın larak Kullanılan Asitler 2S 4 (Sülfürik asit): Geleneksel ismi zaç yağıdır. Yoğun, kıvamlı, renksiz ya da hafif sarı renkli bir sıvıdır. ldukça koroziftir. Tam soy metaller dışında bütün metallerle tepkime verebilir. Kendi molekülleri kendi aralarında tepkimeye girebilir bu nedenle dumanlı asit olarak bilinir. Su ile her oranda karışabilir. Derişimi yüksek 2S 4 çözeltisi ciltte yanıklara ve gözde kalıcı körlüğe neden olur. Güçlü bir nem ve su çekicidir. İmal edilen 2S 4 ün %60 ı yapay gübre üretiminde kullanılır. 2S 4 + N 3 (N 4) 2S 4 Azot içerikli gübre %20 si kimya sanayinde (deterjan, reçine, boyar madde, ilaç, petrol katalizörü, böcek ilacı ve antifriz üretiminde) kullanılır. tomobil akülerinin üretiminde de kullanılır.

7 N 3 (Nitrik asit): Geleneksel ismi kezzaptır. Renksiz, saydam bir sıvıdır. ldukça koroziftir. Derişik nitrik asit çözeltilerine dumanlı nitrik asit denir. Yapay gübre üretiminde kullanılır. N 3 + N 3 N 4N 3 Azot içerikli gübre Patlayıcı (dinamit, TNT) yapımında kullanılır. Evlerde su ve alkol ile karıştırılarak paslanmaz çeliklerin parlatılmasında kullanılır. Asit ve bazların saklandığı kaplardaki uyarı işaretleri Cl (idroklorik asit): Geleneksel adı tuz ruhudur. da sıcaklığında gaz halinde bulunur. Sulu çözeltisi berrak ve renksizdir. Müslüman simyacı Cabir bin ayyan tarafından keşfedilmiştir. Mide asidinde de bulunur ancak oldukça koroziftir, mide dışındaki organları tahriş eder. Yaygın olarak demir-çelik sanayinde pasın (Fe 2 3) uzaklaştırılmasında kullanılır. PVC gibi sıklıkla kullanılan plastiklerin yapımında kullanılır. Nötrleşme tepkimelerine sokularak bir çok sanayi dalı için gerekli tuzların elde edilmesinde kullanılır. Gıda, ilaç, içme suyu gibi yüksek saflık gerektiren çözeltilerin p değerlerinin ayarlanmasında kullanılır. Bunların dışında iyon değiştirici reçinelerin geri kazanılmasında, ev temizliğinde, tuz arıtımında, deri işlenmesinde, gıda katkı maddelerinin yapımında ve petrol üretiminde de kullanılmaktadır. C 3C (Asetik asit = Etanoik asit): alk arasında sirke ruhu olarak bilinen ve su ile her oranda karışabilen organik asittir. Zayıf asittir, suda %100 iyonlaşmaz. Keskin kokulu, renksiz ve saydam bir sıvıdır.

8 Derişik çözeltisi koroziftir, deri ve göze zarar verir, zararlıdır. Tutkal üretiminde, tekstil, fotoğraf filmleri, mürekkep, boya ve PET (polietilen tereftalat) imalatında kullanılan kimyasalların üretiminde kullanılır. Tampon çözelti olarak E260 adıyla gıda katkı maddesi olarak kullanılır. Evlerde kullanılan sirke %4-5 oranında asetik asit içerir, sebzelerin dezenfekte edilmesinde kullanılır. 3P 4 (Fosforik Asit): Suda her oranda çözünür ancak, üç hidrojenini aynı anda suya veremediği için zayıf asittir. Çözeltisi renksiz, saydam, uçucu olmayan, şurup kıvamında bir karışımdır. Gübre üretiminde kullanılır. 3P 4 + N 3 (N 4) 3P 4 Azot içerikli gübre Cl, Br ve I asitlerinin üretiminde kullanılır. Demir ve çelik yüzeylerde oluşan pasların giderilmesinde kullanılır. Gıda sanayinde E338 koduyla bazı yiyecek ve içeceklerin asitliklerinin arttırılmasında kullanılır. Sağlıkta, çürük dişlerin tedavisinde ve dolgu yapımında kullanılır. p düzenleyici olarak kozmetik üretiminde, deterjan ve yarı iletken üretimlerinde kullanılır. Yaygın larak Kullanılan Bazlar Ca() 2 (Kalsiyum hidroksit): Geleneksel ismi sönmüş kireçtir. Su arıtımında ve suyun p değerinin ayarlanarak su borularının korunmasında kullanılır. Kağıt üretiminde Na ın geri kazanılmasında kullanılır. Toksik etkisinin az ve bazikliğinin düşük olması sebebiyle gıda sanayinde birçok yiyeceğin üretiminde ve hazır gıdalarda katkı maddesi olarak kullanılır. Ucuz ve kolay bulunabilir olması nedeniyle, badana yapılmasında, kapalı alanlarda ve atmosferdeki C 2 gazının tutulmasında, yollarda kullanılan plastik yapılı maddelerin iyileştirilmesinde, metal ve petrol üretimi gibi pek çok alanda kullanılır. Na (Sodyum hidroksit): Sanayide kostik soda veya sud kostik adıyla bilinir. Beyaz renkli, nem çekici bir maddedir. Suda tamamen iyonlaşır kuvvetli bazdır. Kağıt sanayinde kağıt hamurunun hazırlanmasında kullanılır. Yağ moleküllerini parçalama özelliği vardır. Sabun (yağ asitlerinin sodyum tuzu) yapımında kullanılır. Deterjan (petrol türevleri ile tepkimeye girerek) yapımında kullanılır. Evlerde lavabo açıcı olarak kullanılır. Bunların dışında, laboratuvarlarda S 2, C 2 gibi asidik gazların tutulmasında, metal veya organik bileşik üretiminde, gıda maddelerinin yapımında da kullanılır.

9 K (Potasyum hidroksit): Sanayide kostik potas olarak bilinir. Beyaz renklidir, suda tamamen iyonlaşır kuvvetli bazdır. Üretim maliyeti Na tan yüksektir. Arap sabunu (yumuşa sabun) üretiminde kullanılır. Tarımda asidik toprakların p değerlerinin ayarlanmasında, tarım ilaçları ve gübre yapımında kullanılır. C 2 tutulmasında, geri dönüşümlü kağıt üretiminde, veterinerlikte kullanılan ilaçların yapımında, biyodizel üretiminde, alkali pillerin imalatında ve petrol rafinerisinde de kullanılır. N 3 (Amonyak): da sıcaklığında gaz halindedir. Keskin kokusu vardır. Suda çözünür ancak %100 iyonlaşmadığı için zayıf bazdır. Tahriş edici ve zararlıdır. En çok yapay gübre üretiminde kullanılır. Temizlikte dezenfektan olarak kullanılır. Bunun dışında, 2 ile birlikte N 3 üretiminde, gıda katkı maddelerinin yapımında, soğutucu sistemlerin üretiminde, bazı motor yakıtlarında, tekstilde, zeplinlerin uçurulmasında, meşe ağacının renginin değiştirilmesinde kullanılır.