ASİT-BAZ TEORİSİ. (TİTRASYON) Prof. Dr. Mustafa DEMİR. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrasyon) 1

Transkript

1 ASİT-BAZ TEORİSİ (TİTRASYON) Prof. Dr. Mustf DEMİR M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 1

2 Arhenius (su teorisi) 1990 Asit: Sud iyonlştığınd iyonu veren, bz ise O - iyonu veren mddelerdir. Cl,NO, SO 4, Ac Asit NO, KO, C(O), Al(O) Bz M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon)

3 Frnklin, Germn (çözücü sistemi) 1905 Su ile tepkimeye girdiğinde suyun hidrojen iyonu derişimini rtırn mddelere sit, hidroksit iyonu derişimini rtırn mddelere de bz denir. O CO Asit CO N Bz AlCl Asit N bz 4 O N O O AlO Cl S O O S N M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon)

4 Bronsted-Lowery (Proton teorisi) 19 idrojen iyonu veren mddeler sit; hidrojen iyonu ln mddeler ise bzdır. N O N 4 O Burd N bir bzdır. Çünkü sudn proton lmıştır. O,bir sittir. Çünkü vermiştir. Öte yndn bu bir denge tepkimesidir. Sol yöne oln tepkime düşünülürse N 4 iyonu bir proton vericisi, O - ise bir proton lıcısıdır. Dolyısıyl N 4 iyonu bir sit, O - ise bir bzdır. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 4

5 Bir bşk deyişle tepkimede sit ve bz vrdır. er sit bir bz ile çifttir. Bunlr Eşleşik Çiftler vey Konjuge çiftler denir. Mesel N 4 iyonu N bzının eşleşik siti; N ise N 4 iyonunun (sitinin) eşleşik bzıdır. 4 N O N O (Bz) (Asit) 1 (Asit) (Bz) 1 Ac O O Ac (Asit) 1 (Bz) (Asit) (Bz) 1 N örneğinde su bir sit iken burd bir bzdır. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 5

6 Lewis (Elektron teorisi) 198 Bir çift serbest elektronu bulunn ve bunu bşk bir tom, molekül vey iyonl ortklş kullnbilen mddeye bz, bzın bir çift elektronunu lrk ortklş kullnbilen mddeye de sit denir. Bir bşk deyişle bir kimysl tepkime sırsınd bir çift elektron veren bz, bu elektronlrı ln ise sittir. N N 4 Asit Bz M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 6

7 PROTOLİZ A B Cl Cl sit bz Böyle bir oly tek bşın gerçekleşemez. Bunun için ortmd proton lıcı bir mddenin bulunmsı gerekir. Çünkü proton tek bşın bulunmz. O hlde B' A' bz şeklinde ikinci bir sistemin bulunmsı gerekir. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 7

8 Bu iki denklemin toplmı; A B' B A' şeklindedir. Bu tepkimeye protoliz, dengeye de protoliz dengesi denir. K = B A A A' B' M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 8

9 Görüleceği gibi sit yrışmsı, bz yrışmsı hidroliz nötürleşme gibi olylr Bronsted Lowry ye göre birer protoliz olyıdır. Bun göre bir sitin protolizi nck proton lbilen, yni bz oln bir çözücüde, bir bzın protolizi ise proton verebilen yni sit oln çözücüde mümkündür. Örneğin Cl ve N benzende iyonlr hlinde değil moleküller hlinde çözünür. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 9

10 SUYUN OTO PROTOLİZİ Su; hem sitleri hem de bzlrı protoliz ettiğine göre hem sit hem de bir bzdır. Yni nfoter bir mddedir. O O sit bz O O bz sit M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 10

11 Aynı bileşiğin iki molekülü rsındki protolize oto protoliz denir. Suyun oto protoliz dengesi; O O O O K A1 B B1 A = O =1 O K su O O = O O olduğundn M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 11

12 yklşık hesplmlrd ( ve yeterince seyreltik çözeltilerde) c lınbildiğinden ve her O y krşılık bir O - iyonu sud bulunduğundn; C C = O O C C = O = O K su yzılır. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 1

13 Sudki Protoliz Bir sitin sud çözünmesini düşünelim A B K O O Ksu ( 1) O B O K A K A A = B A O O K.K su M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 1

14 Benzer bir şekilde bir bzın sud çözülmesini düşünürsek; B A O O () K B B O A O = A B O O M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 14

15 (1) ve () nolu denklemleri toplrsk; A O B O B O A O O O O O M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 15

16 M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 16 Bu suyun otoprolizi tepkimesi olup, bu tepkimenin denge sbiti (1) ve () nolu tepkimelerin denge sbitleri çrpımın eşittir ve K su ile gösterilir. O B O A O A O B B A K K = O O O B A K K =

17 vey =1 O olduğundn K su = K K = A B O O Bun göre birbirine krşılık oln bir sit-bz çifti için K A vey K B den birinin verilmesi yeterlidir. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 17

18 Örnek Ac, N, NAc, N 4 Cl için sudki protoliz dengelerini yzınız. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 18

19 Ac O Ac O N O N 4 O Ac O Ac O 4 N O N O M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 19

20 Bir protoliz dengesi ne kdr sğ yöne doğru ise protoliz o kdr kuvvetlidir vey bşk bir ifde ile denge sbiti ne kdr büyük ise protoliz şiddeti o kdr büyüktür. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 0

21 Metl İyonlrının Asitliği Birçok metl tuzlrının sudki çözeltileri sidik tepkime verir. ( ) ( ) O g O O g ( ) ( ) O O g O g 4 Bi O BiO Bizmutun hidrte su syısı bilinmediğinden Bi şeklinde gösterilmiştir. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 1

22 [ ( ) ] Fe O Fe( O) 6 [ ] O [ ( ) ] O O Fe( O) ( O ) 5 [ ] Fe 5 [ ( ) ] Al O Al( O) 6 4 [ ] O [ ( ) ] O O Al( O) ( O ) 5 [ ] Al 5 Benzer şekilde Be, C, Zn ve Cu çözeltileri de sidik özellik gösterirler. 4 M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon)

23 ASİT-BAZ TİTRASYONLARI M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon)

24 Temel Tepkime O O [ ] [ ] O = M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 4

25 Kuvvetli bir sitle kuvvetli bir bz titrsyonu Kuvvetli bir bzl kuvvetli bir sit titrsyonu Zyıf bir sitle kuvvetli bir bz titrsyonu Zyıf bir bzl kuvvetli bir sit titrsyonu Zyıf bir sitle zyıf bir bz titrsyonu M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 5

26 Asit-Bz İndiktörleri In { O In { Asit Re ngi Bz Re ngi O K = [ O ] [ ][ ] In O = [ In] K [ In] [ ] In K [ In] [ ] In M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 6

27 [In-] / [In] ornı 10 dn büyük vey 0.1 den küçük olduğu zmn insn gözü In - vey In krışımının renk frkını lgılymz. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 7

28 [ In] [ ] In [ In] [ In ] In In indiktörünün ASİT rengi için indiktörünün BAZ rengi için Bu iki değer rsındki ornlrd çözeltinin rengi iki türün renkleri rsınd bulunur. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 8

29 Yukrıdki derişimler, K [ ][ ] O In = [ In] Eşitliğinde yerine konurs, indiktörün rengini değiştirecek rlık bulunur. M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 9

30 vey [ O ] [ O ] 10K 1 10 K Asit rengi Bz rengi p p = log10k = log 1 10 K = pk = pk 1 1 Asit Bz rengi rengi Birleştirilirse p = pk m 1 > indiktör rlığı Yni: K =1.0 x 10-5 kullnılbilir. oln bir indiktör p 4-6 rsınd M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 0

31 Bzı önemli Asit-Bz indiktörler Adı pk Kullnım lnı (p) Timol mvisi Metil ornj Metil kırmızısı Fenol kırmızısı M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon) 1

32 TİTRASYON EĞRİSİ p p po NO (ml) M.DEMİR(ADU) ASİT-BAZ TEORİSİ (titrsyon)