ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve BAZLA

Transkript

1 ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve BAZLA Prof. Dr. Mustafa DEMİR ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 1

2 ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER Çok değerli asitler, molekülünde birden fazla asidik proton içerirler. Örneğin SO, C O, veya birer çok değerli asitlerdir. Çok değerli asitler birkaç basamakta iyonlaşırlar ve her basamağın iyonlaşma sabiti farklıdır. Örneğin fosforik asit üç değerlikli bir asittir ve üç aşamada iyonlaşır. İyonlaşma sabiti hangi basamağa ait ise, bu, K nın altına yazılarak belirtilir ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve

3 Sulu çözeltilerde bu üç denge bir arada bulunur. Bütün basamaklarda yüzde yüz iyonlaşan çok değerlikli bir asit bilinmemektedir. Örneğin SO, birinci protonu yüzde yüz iyonlaştığı halde ikinci protonu tam olarak iyonlaşmaz. 0,1 M SO in %6 ü SO halinde kalır. Benzer şekilde karbonik asit de iki aşamada iyonlaşır ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve

4 Çok değerlikli asitler, iyonlaşma basamaklarına uygun olarak birden fazla tuz meydana getirir. Mesela NaO ile SO tepkimesinde koşullara bağlı olarak Na SO veya NaSO tuzları elde edilir. Aynı şekilde NaO ile in tepkimesinde, koşullara göre Na, Na veya Na tuzları elde edilir ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve

5 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 5 Çok değerlikli asitler ,0x10 [ [ [ K 6,x10 [ [ [ K 7,5x10 [ [ [ K

6 SO SO K [ SO SO [SO [SO 1,x ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 6

7 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve ,8x10 [CO [CO [ K CO CO,x10 CO [ [CO [ K CO CO

8 Çok değerlikli asitler Çok değerli asitler, molekülünde birden fazla asidik proton içerirler. Örneğin SO, C O, veya birer çok değerli asitlerdir. Çok değerli asitler birkaç basamakta iyonlaşırlar ve her basamağın iyonlaşma sabiti farklıdır. Örneğin fosforik asit üç değerlikli bir asittir ve üç aşamada iyonlaşır. İyonlaşma sabiti hangi basamağa ait ise, bu, K nın altına yazılarak belirtilir. Sulu çözeltilerde bu üç denge bir arada bulunur. Bütün basamaklarda yüzde yüz iyonlaşan çok değerlikli bir asit bilinmemektedir. Mesela SO, birinci protonu yüzde yüz iyonlaştığı halde ikinci protonu tam olarak iyonlaşmaz. Mesela 0,1 M SO in %6 ü SO halinde kalır. Benzer şekilde karbonik asit de iki aşamada iyonlaşır. Çok değerlikli asitler, iyonlaşma basamaklarına uygun olarak birden fazla tuz meydana getirir. Örneğin NaO ile SO tepkimesinde koşullara bağlı olarak Na SO veya NaSO tuzları elde edilir. Aynı şekilde NaO ile in tepkimesinde, koşullara göre Na, Na veya Na tuzları elde edilir. K K K 1 SO K [ [ [ [ [ [ SO [ [ [ CO CO K 1 SO K SO [ [SO [SO 7,5x10 6,x10 1,0x10 CO CO [ [CO,8x10 [CO 1 1,x [ [CO,x10 [ CO ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 8

9 ÖRNEK 0,5 M derişimdeki fosforik asit çözeltisindeki,,,, derişimlerini ayrı ayrı hesaplayınız. K a1 7,5x10, K a 6,x10 8, K a 1,0x ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 9

10 Çözeltideki [ derişimi her üç iyonlaşmadan açığa çıkan iyonların toplamıdır. Ancak iyonların başlangıç derişimleri ve iyonlaşma sabiti değerleri dikkate alınırsa ikinci ve üçüncü basamak iyonlaşmalarından gelen hidrojen iyonlarının ihmal edilebilecek düzeyde olduğu anlaşılır ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 10

11 Burada payda bulunan X i ihmal etmek uygun değildir. Çünkü fosforik asitin başlangıç derişimi ile iyonlaşma sabiti değeri arasındaki oransal fark 10 den daha azdır. Buradan X[ [ 0,015 ; [ 0,5 0,015 0,875 M bulunur ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 11

12 İkinci iyonlaşma için yazılan denge bağıntısında, pay ve payda da bulunan (0,015X) ve 0,015X lerin ihmal edilebileceği kolaylıkla görülebilir. (Çünkü 0,015 ile 6,x10 8 arasında oransal fark 10 ten çok küçüktür.) Bu durumda X [ 6,x10 8 M bulunur. Bu bulgular üçüncü iyonlaşmada kullanır ve aynı şekilde yaklaştırma yapılır ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 1

13 Bu eşitlikte 6,x10 8 ile 1,0x10 1 arasındaki oransal fark 10 e yakın olduğundan X in ihmali konusunda tereddüt olabilir. Ancak dengede [ derişimi 0,015 gibi yüksek bir rakam olması dengeyi sol yöne kaydıracaktır. Dolayısıyla normalin çok altında iyonlaşma olacaktır ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 1

14 ÖRNEK :0,5 M derişimdeki fosforik asit çözeltisindeki,,,, derişimlerini ayrı ayrı hesaplayınız. K a1 7,5x10, K a 6,x10 8, K a 1,0x ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 1

15 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 15 M 0,875 0,015 0,5 [ 0,015 [ [ X 0,5x10 X 7,5x10 X 7,5x10 X 0,5 (X)(X) 7,5x10 [ [ [ K x x x 0 5 dengede 0 0 0,5 başaşlangıa 1,

16 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 16 M 6,x10 [ X 6,x10 X 0,015 0,015)(X) (X 6,x10 [ [ [ K x ), (, x x dengede 0 0,015 0,015 başlangıçta

17 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 17 M,96x10 [ X 1,0x10 6,x10 ) )( (0,015 X 6,x10 X)(X) (0,015 [ [ [ K x x x 6 x10 dengede ,x10 başaşlangıa ,,, X X

18 ÖRNEK 18: 0,5 M derişimdeki fosforik asit çözeltisindeki,,,, derişimlerini ayrı ayrı hesaplayınız. K a1 7,5x10, K a 6,x10 8, K a 1,0x10 11 Çözeltideki [ derişimi her üç iyonlaşmadan açığa çıkan iyonların toplamıdır. Ancak iyonların başlangıç derişimleri ve iyonlaşma sabiti değerleri dikkate alınırsa ikinci ve üçüncü basamak iyonlaşmalarından gelen hidrojen iyonlarının ihmal edilebilecek düzeyde olduğu anlaşılır. Burada payda bulunan X i ihmal etmek uygun değildir. Çünkü fosforik asitin başlangıç derişimi ile iyonlaşma sabiti değeri arasındaki oransal fark 10 den daha azdır. Buradan X[ [ 0,015 ; [ 0,5 0,015 0,875 M bulunur. İkinci iyonlaşma için yazılan denge bağıntısında, pay ve payda da bulunan (0,015X) ve 0,015X lerin ihmal edilebileceği kolaylıkla görülebilir. (Çünkü 0,015 ile 6,x10 8 arasında oransal fark 10 ten çok küçüktür.) Bu durumda X [ 6,x10 8 M bulunur. Bu bulgular üçüncü iyonlaşmada kullanır ve aynı şekilde yaklaştırma yapılırsa bulunur. Bu eşitlikte 6,x10 8 ile 1,0x10 1 arasındaki oransal fark 10 e yakın olduğundan X in ihmali konusunda tereddüt olabilir. Ancak dengede [ derişimi 0,015 gibi yüksek bir rakam olması dengeyi sol yöne kaydıracaktır. Dolayısıyla normalin çok altında iyonlaşma olacaktır. başaşlangıa dengede K X 1 X [ [ K [ [ [ 7,5x10 başlangıçta dengede X [ [ 0,5 0, 5 x X,5x10 7,5x10 0 0,015 0,5 0,015 0,875 M [ [ 6,x10 [ (X 0,015)(X) 6,x10 0,015 X başaşlangıa dengede 0,015 6,x10 8 M x 0, 015 x ( 0, 015 x) (0,015 X )( X ) 1,0x10 8 6,x ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve X [,96x10 K 6,x10 8 6, x10 8 x 0 x (X)(X) 7,5x10 0,5 X 0,015 [ [ (0,015 X)(X) 8 [ 6,x10 X 1 18 M 0 x 0, 015 0, 015 x 0 x 18

19 ÖRNEK 0,1 derişimdeki CO çözeltisinde [, [CO, [CO ve [ CO derişimleri nedir. K a1,x10 7, K a,8x ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 19

20 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 0 M 0,0998,05x10 0,1 CO M,05x10 [CO [ X,x10 X,x10 X) (0,1 (X)(X),x10 CO [ [CO [ K x x x , 0 1 dengede 0 0 0,100 başlangıçta CO CO

21 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 1 M,8x10 [CO X,8x10 X) (,05x10 X)(X) (,05x10,8x10 [CO [CO [ K 05x10 05x ,,, x x x dengede 0 05x10,05x10 başlangıçta CO CO

22 ÖRNEK 0,0 M S çözeltisindeki bütün bileşenlerin ( S, S, ve S ) molar derişimleri nedir? K a1 1,0x10 7, K a 1,1x ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve

23 K X [ S 0,0 X X X a1 [S 5,7x10 S [ [ S 0,099 M S 5 1x10 0,0 5,7x ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve

24 S S 5,7x10 5 5,7x ,7x10 5 x 5,7x10 5 x x K a [ [S [S 1,1x10 15 [ [S buradan X 1,1x10 S 0,099 M ~ 5,7x10 5 M 15 [ ~ 5,7x10 5 M [S ~ 1,1x10 15 M 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve

25 SKOOG da Nasıl?? 00910ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 5

26 Skoog s ÇOK DEĞERLİKLİ ASİTLER ve 6