AMFİPROTİK TUZ ÇÖZELTİLERİNİN PH LARININ HESAPLANMASI Prof. Dr. Mustafa DEMİR
Hem asidik hem de bazik özellik gösteren tuzlara amfiprotik(amfoterik) tuzlar denir. Bu tür tuzlar çok değerlikli asit ve tuzların nötürleştirilmeleri sırasında oluşur.
Örneğin H A asidi NaOH ile nötürleştirilirse; H ANaOH NaHAH A Oluşan HA - iyonu; () H O A H O HA ( ) H O H A OH HA gereğince asit veya baz oluşabilir.benzer şekilde;
Benzer şekilde; () H O CO H O HCO ( 4) H O H CO OH HCO () 5 H PO H O H O HPO 4 ( ) 6 PO 4 H O H PO OH H 4 ( ) 7 HPO H O H O PO 4 () 8 HPO H O OH H PO 4 oluştura bilir. 4 4 4 4
Görüldüğü gibi bunlardan birine göre ortamda,diğerlerine göre OH - bulunacaktır. Bu durumda çözelti hangi özelliği gösterecektir? Burada belirleyici olan her birinin denge sabiti değerleridir. 5
Örnek H A H HA K a HA H A K a HA H O A H O HA H O H K b K a K a A OH bazik K b asidik H O A K a K HA [ H A] [ OH ] b K SU HA 6
Amfoterik bir tuz çözeltisinin PH sını hesaplamak için sistematik yaklaşım uygundur. 7
HA H O A H O HA H O H A OH H O H O K a H O A HA OH () K b K K su a H A OH HA ( ) 8
4 H OH.0 0 kütle C N aha HA H A A C yük N a C C Na H O HA A OH () N aah olduğundan H O HA (4) A OH N aha K H OH (5) SU 9
Bilinmeyenler: [HA - ], [H A], [A - ], [H O], [OH - ] denklem sayısı 5 tir. Ancak uzun ve zahmetli bir yoldur.yöntem ; yaklaştırma yapılabilir. 0
Çözüm: Yük denkliği eşitliğinden,kütle denkliği eşitliğini ;yani denklem 4 den,denklem ü çıkaralım; H O HA C N aha A OH C N aha H A HA A H O A OH (6) H A
nolu eşitlikten [H A] çekelim; [ H A] K HA OH K K SU HA OH H OH HA b a K a OH [ H A] [ H O ] [ HA ].
nolu denklemden [A - ] çekelim; HA A H O bu değerleri ve K su yu 6 nolu denklemde yerine koyalım. O A OH [ H A] H HA K SU H O [ H O ] [ H O ] [ H O ] [ HA ]
H O HA Ksu [ H O ] [ HA ] HA H O HA Ksu HA HO [ HA ] Ksu 4
HA H O HA Ksu 5
Varsayım: i) C N aha [ HA ] [ HA ] i i) C N aha K SU C N aha K SU C N aha bu durumda; 6
HA H O HA H O 7
Örnek 0,0 M NaHCO çözeltisinin PH ı nedir? (K a 4,45 0-7, K a 4,69 0 - ) 8
Çözüm: Hatırlarsak [ H O ] C N aha [ HA ] K SU eşitliğinin basitleştirilmiş şekli; O idi H 9
Burada Varsayım: HA HA >? C K C > N aha SU N aha? 0
Kontrol: [ NaHCO ] 0, i ) 7 4,45 0 479 479 ii ) 4,69 0 0, 4,69 0.0 0 4
Sonuç: 7 9 H O 4,69 0 4,69 0 4,56 0 [ H O] 4,56 0 9 PH 8, 4
Soru:.0 0 - M Na HPO 4 çözeltisinin PH ı nedir? (K a 7, 0 - ;K a 6, 0-8 K a 4,5 0 - )
HPO Kb 4 H PO OH H O 4 HPO 4 H PO 4 OH Ksu HPO 4 H PO H O 4 O HPO 4 PO 4 H O 4
Çözüm: H O kullanılabilir mi? 5
Varsayım kontrolü: HPO.0 0 4 58 HPO HPO 4 8 6, 0 4 C Ksu 4,5 0.0 0.0 0 HPO 4 4 6 4 4,5 0.0 0 geçerli değil. 6
O halde uygun çözüm gerekli. [ H O ] C N a [ Na HPO ] HPO 4 Ksu 4 ( )( 4,5 0.0 0 ) H O.0 0 6, 0.0 0 8 4 7
8 9 4 8 4 6 0 6,6 58 0,045 0 6, 0.0 0.0 0 4,5 ] [ O H. 9,09 0 8, 0 dur PH O H
Doğrudan çözülseydi: H O ( )( ) 6, 0 8 4,5 0,84 0 0 0 H O,68 0 PH 9, 77 9,09 9,77 00 %07 %7 hata kabul edilemez. 9
Soru: 0,0 M NaH PO 4 çözeltisinin PH ı nedir? (K a 7, 0 -, K a 6,8 0-8, K a 4,5 0 - ) 0
Çözüm: H PO4 H O H PO4 OH [ H O ] [ OH ] Kb H H PO 4 Ksu PO 4 H O H O HPO4 [ H O ] kullanabilirmiyiz? H O HPO H PO 4 4
Varsayım kontrolü: [ H O ] 0.0 7, 0 H PO 4 H PO 4 Ksu,46,46 ( 8 )( ) 0 4 6,8 0 0.0 6,8 0.0 0 o halde basit şekil kullanılamaz.
Kısmen basitleştirilerek kullanılabilir.yani; [ H O ] [ H PO ] [ H PO ] 4 4 8 (, 0 )( 0.0) 0 0 6 6, 0 6, 0 0 0.0 ( 7, 0 ),406,406,66 0 5 H O,6 0 PH 4, 79
Skoog: s. 99 4
5
6
7
8
9
40
Amfiprotik tuz çözeltilerinin ph hesaplamaları 4
4
4
44
45
46
47
Ödev: Amfiprotik türler Skoog Bölüm 5:,4,5,7,8,9,0,,,6,7,8,0,,8 48