13 H A M L E D E 9.HAMLE SULU ÇÖZELTİLERDE DENGE ASİT VE BAZ DENGESİ
ASİTLER VE BAZLAR 1.Arrhenius Asit-Baz Tanımı Arrhenius a göre bir madde suda iyonlarına ayrışarak çözündüğünde ortamdaki; H + iyonları derişimin arttırıyorsa asit, ortamdaki OH - iyonları derişimini arttırıyorsa bazdır. HCI(suda) H + (suda) + CI - (suda) ÖNEMLİ: Arrhenius asit-baz tanımı; H veya OH içermeyen SO 2, CO 2, N 2 O 5 gibi maddelerin asit, NH 3 gibi maddelerin baz özelliği göstermesini açıklayamamıştır. ASİTLER VE BAZLAR 2. Brønsted-Lowry Asit-Baz Brønsted Kimyasal tepkimelerde proton (H + ) veren madde asit, proton alan madde bazdır. tanımını yapmıştır. Kimyasal tepkimenin her iki yönünde oluşan asit ve bazlar karşılıklı yönlerde birbirini eşleyen çiftler oluştururlar.bunlara eşlenik (konjuge) asit-baz çifti denir Örnek: HF + CN - F - + HCN Asit1 Baz2 Baz1 Asit 2 Her asit proton verince bir baza;her baz proton alınca bir aside dönüşür. Brønsted-Lowry tanımında bazı maddeler (örneğin H 2 O)bazen asit bazen de baz gibi davranabilir. Bu tür bileşiklere amfoter bileşikler denir. ÖRNEK: NH 3 + H 2 O NH + 4 + OH Baz Asit Asit Baz NH 3 ve NH 4 + ile H2O ve OH eşlenik çiftlerdir ClO (suda) + H 2 O(s) HClO(suda) + OH (suda) tepkimesine göre, I. H2O, ClO iyonuna proton vermiştir. II. ClO, HClO nun eşlenik asididir. III. H2O ve HClO tepkimedeki asitlerdir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III Aşağıda verilen konjuge asit ve baz çiftlerinden hangisinin yazımında hata yapılmıştır? Asit Baz A) H 2 SO 4 H 2 SO 3 B) H 3 O + H 2 O C) + NH 4 NH 3 D) H 2 O OH E) HF F 1. H 3PO 4(aq) + H 2O(s) H 2PO - 4 (aq) + H3O+(aq) - 2. H 2PO 4 + H 2O HPO -2 4 + H 3O + 3. HPO -2 4 + H 2 O PO -3 4 + H 3 O + Yukarıda verilen reaksiyon denklemlerine göre; I. 1. tepkimede yalnızca H2O asit özelliği gösterir. II. 2. tepkimede HPO4-2 baz özelliği göstermiştir. -2 III. HPO 4 amfoter özellik gösterir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III HF(suda)+H 2 O(s) F (suda) + H 3 O + (suda) denge tepkimesi ile ilgili; I. HF ve F eşlenik asit-baz çiftidir. II. H 2 O baz özelliği gösterir. III. H 2 O, HF ye bir proton vermiştir. yargılarından hangileri yanlıştır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III
ASİTLER VE BAZLAR *Su az da olsa iyonlaşabilir *Az da olsa elektriği iletebilen bir maddedir. *Suyun kendi kendine iyonlaşmasına suyun oto-iyonizasyonu (otoprotoliz) denir. * Suda oluşan H + iyonu,çevresindeki H 2 O molekülleri ile bağ yaparak H 3 O + iyonunu (hidronyum iyonu) oluşturur. H 2 O(s) +H 2 O(s) H 3 O + (suda) + OH - (suda) olarak belirtilebilir. Ancak H 3 O + yazım kolaylığı için H + ile gösterilir. [H + ]=[OH - ] ise ortam nötrdür. Nötr çözeltilerde [H + ]=10-7 M, [OH - ]=10-7 M SUYUN OTONİZASYONU *Suyun oto-iyonizasyonu denge ile belirtilir. *Ksu denge sabitine suyun iyonlaşma sabiti denir ve Ksu= [H + ]. [OH ] Eşitliği elde edilir.25 C de suyun denge sabiti 1.10-14 tür. İyonlaşma miktarları eşit olan H + ve OH - iyonları x M ise, Ksu=x.x 1 10-14 =x 2 x=10-7 M [H + ] > [OH ] ise ortam asidiktir. Asidik ortamda [H + ] > 1.10 7 M [OH ] < 1.10 7 M [OH ] > [H + ] Bazik [OH ] > 1.10 7 M ise ortam baziktir. ortamda [H+] < 1.10 7 M [H + ].[OH ] = 1.10 14 ph ve poh KAVRAMI ph= log[h + ] poh= log[oh ] Saf suyun 25 C de H + ve OH iyonları derişimi 1.10 7 M olduğundan ph= log 1.10 7 poh= log 1.10 7 =7 log1 =7 log 1 = 7 = 7 Saf suyun hem ph hem de poh değeri 7 dir Nötr çözeltilerde [H + ]= [OH ] = 1.10 7 M ph=poh=7 Asidik çözeltilerde [H + ] > 1.10 7 > [OH ] ph<7< poh Bazik çözeltilerde [H + ] < 1.10 7 < [OH ] ph > 7 > poh ph skalası Asitlik artışı Nötr bazlık artışı 0 7 14
Oda sıcaklığında [OH - ] > [H + ] olan bir sulu çözeltisi ile ilgili; I-pH>7 dir. II-Al metali ile tepkimesinden H 2 gazı açığa çıkarır III-Elektrolittir. İfadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur? a) Yalnız I b) I ve II c) I ve III d) II ve III e) I,II,III Sulu çözeltilerin oda sıcaklığında H + ve OH molar derişimleri grafikteki gibidir. Bu grafiğe göre, aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır? A) Taralı alan Ksu ya eşittir. B) N noktasında çözeltinin ph değeri 7 dir. C) B yönünde çözeltilerin poh değeri azalır. D) B yönünde çözeltiler kırmızı turnusolu maviye çevirir. E) A yönünde çözeltiler H 2 SO 4 ile nötürleşme tepkimesi verir ıkkı I-HCOOH sulu çözeltisi II- NH 3 sulu çözeltisi III- NaNO 3 sulu çözeltisi Yukarıda verilen çözeltiler oda sıcaklığında bulunmaktadır. Buna göre bu çözeltilerden hangilerinde [H + ][OH - ]=1.10-14 eşitliği geçerlidir? a) I ve II b) Yalnız III c) I ve III d) II ve III e) I,II,III H 2 O (s) H + (suda) + OH - (suda) H>0 tepkimesi bilindiğine göre, saf suyun 10 C deki ph ve poh değerleri için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) ph = poh =7 B) ph=poh<7 C) ph<7< poh D) ph=poh>7 E) poh<7<ph HNO 3 çözeltisine, I. Saf su II. Al metali III. NaOH ilave edilirse ph değeri nasıl değişir? I II III A) Artar Değişmez Artar B) Değişmez Değişmez Azalır C) Artar Artar Değişmez D) Azalır Artar Azalır E) Artar Artar Artar I-Yanıcı özelliğe sahiptir. II- H 2 O ve bazlarla tepkime verebilir Yukarıda özellikleri verilen madde aşağıdakilerden hangisi olabilir? a) SO 3 b) CO c) CaO d)co 2 e) SO 2 Suyun otonizasyonu tepkimesi ile ilgili ; I-40 0 C de [H + ].[OH - ]=1.10-14 tür. II-Sıcaklık artırılırsa toplam iyon derişimi artar III-25 0 C de ve 50 0 C de ph=poh eşitliği vardır IV- Sıcaklık artırılırsa [H + ]/[OH - ] oranı artar V- Tersinir tepkimedir. Yargılardan kaç tanesi doğrudur? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Oda sıcaklığında aşağıdaki sıvıların hangisinde [H + ].[OH - ]=1.10-14 eşitliği yoktur? a) Saf su b) Şekerli su c) Alkollü su d) Tuzlu su e) Saf alkol
ph değeri 1 olan 1 L HCl çözeltisine kaç ml saf su eklendiğinde değeri 2 olur? A) 10 B) 999 C) 9x10 3 D) 10 6 E) 105 25 0 C de 900 ml arı suya 100 ml HCL çözeltisi katıldığında oluşan yeni çözeltide Cl - iyonları derişimi 0,1 M oluyor.buna göre arı suya eklenen HCl çözeltisinin ph kaçtır? a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 14 Oda sıcaklığında bir çözeltide [H + ]/[OH - ]=10 4 ilişkisi vardır.buna göre çözeltinin poh kaçtır? a) 10 b) 9 c) 8 d) 5 e) 4 Oda koşullarında 4,8 gram NaOH ile 0,14 mol Mg(OH) 2 katıları aynı kapta bir mikta r suda çözülerek 40 litre çözelti hazırlanıyor. Buna göre, oluşan çözeltinin ph değeri kaçtır? (NaOH: 40) A)2 B)4 C)8 D)10 E)12 24,3 gram HY asidinin tamamı ile 300 ml sulu çözelti hazırlanıyor.25 0 C de çözeltinin ph değeri o olduğuna göre Y nin atom kütlesi kaçtır? (H:1 HY asidi kuvvetlidir) a)19 b) 127 c) 80 d) 40 e) 128 25 C de kütlece % 10 luk, yoğunluğu 0,37 g/ml olan 100 mililitre Ca(OH) 2 çözeltisinin ph değeri kaçtır? (Ca(OH) 2 :74) A)0 B)1 C)2 D) 13 E)14
ASİT VE BAZLARIN KUVVETİ 1-Bazların Kuvveti *Suda %100 iyonlaşabilen sulu asit veya baz çözeltileri kuvvetlidir. *Suda bir kısmı iyonlaşabilen sulu asit veya baz çözeltileri zayıf özellik gösterir. *Ka değeri diğerlerine göre büyük olan daha kuvvetli asit, Kb değeri diğerlerine göre büyük olan daha kuvvetli Baz özellik gösterir. *Bir asit ya da baz ne kadar kuvvetli ise bunların eşlenik bazı veya asidi olan iyonlar o kadar zayıftır Periyodik sistem kesitinde verilen üçüncü periyotta sıralanan Na, Mg ve Al elementlerinin OH ile oluşturduğu bileşiklerin bazlık kuvvetleri NaOH > Mg(OH) 2 > Al(OH)3 şeklindedir. Periyodik sistem 1A grubunda yukarıdan aşağı doğru sıralanan Li, Na, K, Rb elementlerinin OH ile oluşturduğu bileşiklerin bazlık kuvvetleri RbOH > KOH > NaOH > LiOH şeklindedir. Halojen Asitlerinde Durum *Cl ve Br ve I elementlerinin elektronegatifliği CI > Br > I dır. *Buna göre, HOBr, HOI, HOCI bileşiklerinin kuvvetleri, HOCI > HOBr > HOI şeklindedir. Eşlenik bazlarının kuvvetleri ise IO >BrO > CIO şeklindedir. asitlik Aynı elementlerin oluşturduğu oksoasitlerde oksijen sayısı arttıkça merkez atomun asitlik kuvveti artar Örneğin, HBrO, HBrO 2, HBrO 3, HBrO 4 gibi bileşiklerde asitlik kuvvetleri; * F, CI, Br,I olarak bir grupta sıralanan halojenlerin hidrojenli bileşikleri asit özellik gösterir. *Grupta aşağı doğru inerken elektronegatifliği azalan halojenler hidrojeni daha az çeker ve suda çözündüğünde ortama daha kolay H + (proton) iyonu verir. Böylece asitlik kuvveti artar. HI>HBr>HCI>HF *Eşlenik bazlarının kuvveti F > CI > Br > I c) Organik Asitlerde Durum şeklindedir. COOH kökü organik asitleri anlatmaktadır. Yapıdaki COOH sayısı arttıkça asitlik kuvveti artar. COOH sayısı aynı olup yapıdak C sayısı arttıkça asitlik kuvveti azalır.
I. HClO HBrO HΙO II. HClO HClO2 HClO3 Yukarıda verilen iki halojen asit grubundaki asitlerin en zayıfı ve en kuvvetlisi şeklinde sınıflandırılması aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? I II En zayıf En kuvvetli En zayıf En kuvvetli A) HClO HΙO HClO HClO3 B) HΙO HClO HClO HClO3 C) HBrO HΙO HClO3 HClO2 D) HΙO HBrO HClO3 HClO E) HClO HBrO HClO HClO2 I.Li 2 O II.Na 2 O III.K 2 O Yukarıda verilen metal oksitlerinin sulu çözeltilerinin bazlık kuvvetleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? (3Li, 11 Na, 19 K) A) I>II> III B) I > III > II C) II > III > I D) III > II > I E) III > I > II Eşlenik asit baz çifti içeren oda koşullarındaki sulu çözelti ile ilgili; I.Ka.Kb =1.10-14 tür. II.Bir asit ne kadar kuvvetliyse eşleniği olan baz o kadar zayıftır. III. Bir bazın kuvvetliliği suda çözündüğünde iyonlarına ayrışma yüzdesi ile doğru orantılıdır. yargılarından hangileri doğrudur? A)Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III I- O,1 M HBrO 4 II- 0,1 M NaOH III- 0,1 M HF Yukarıda verilen sulu çözeltilerinin poh değerlerinin karşılaştırılması aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir. a) II>I>III b) I>III>II c)iii>i>ii d) I=III>II e)iii>i=ii I- X,Y,Z elementleri periyodik cetvelde 17.gruptadır. II- Atom yarıçapları arasında Y>Z>X ilişkisi vardır Buna göre HXO,HYO, ve HZO bileşiklerinin asitlik kuvvetlerinin küçükten büyüğe doğru sıralanışı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? a) HYO,HZO,HXO b) HYO,HXO,HZO b) HZO,HXO,HYO d) HZO,HYO,HXO e)hyo,hxo,hzo Zayıf Asit Asitlik Sabiti I_HA 10-12 II-HB 10-9 III-HC 10-5 Zayıf asitlerinin eşit derişimli çözeltilerinin pka larına göre karşılaştırılması aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir. a) I>II > III b) III>II>I c) III>I>II d) I>III>II e)ii>iii>i Monoprotik asit olan HX ve HY asitlerinin 25 0 C deki asitlik sabitleri sırasıyla Ka1 ve Ka2 dir. Ka1>Ka2 olduğuna göre I-HX ve HY ikiside zayıf asittir. II-HX kuvvetli HY zayıf asittir. III-25 0 C de hazırlanan eşit derişimli sulu çözeltilerinin ph değerleri HX < HY dir. Yargılardan hangileri kesinlikle doğrudur? a) Yalnız I b) Yalnız II c) Yalnız III d) I ve III e) II ve III X:Kuvvetli asit Y:Zayıf asit Z:Zayıf baz Oda sıcaklığında eşit derişimli monoprotik X.Y.ve Z çözeltileri için I-pH değerleri arasında Z>Y>X ilişkisi vardır II-OH - derişimi en büyük olan X dir. III-Elektrik iletkenliği en az olan Y dir Yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? a) Yalnız I b) I ve II c) I ve III d) II ve III e) I,II,III
Bir değerli kuvvetli asit ve bazlarda iyonlaşma %100 dür. Asidin derişimi H + iyonu derişimine, bazın derişimi OH iyonu derişimine eşittir iyonlaşma denklemleri tek yönlü yazılır. Örnek: HX(suda) H + (suda) + X (suda) YOH(suda) Y + (suda)+ OH (suda) ZAYIF ASİT VE BAZ ZAYIF ASİT VE BAZLARIN 1-İyonlaşma yüzdeleri düşüktür 2-Denge sabitleri küçüktür. 3-İletkenlikleri azdır MİNİ TEST Yukarıdaki eşitliğin Ka bağıntısını yazalım: Ka ve Kb değerleri diğer denge sabitleri gibi yalnızca sıcaklık değişiminden etkilenir. 25 0 C de 0,02 M lık C 6 H 5 COOH sulu çözeltisinde bulunan OH - iyonları derişimi kaç molardır? (C 6 H 5 COOH için Ka:5.10-5 a) 1.10-3 b) 1.10-5 c) 1.10-9 d) 1.10-11 e) 5.10-13 Oda koşullarında 0,04 M XOH bazının ayrışma oranı 2,5.10-3 tür.buna göre XOH bazının aynı sıcaklktaki iyonlaşma sabiti (Kb) aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir.? a) 1.10-8 b) 2,5.10-7 c) 1.10-6 d) 2,5.10-6 e) 5.10-6 25 0 C de NH 3 bazının eşlenik asidi olan NH 4 + iyonun Ka değeri 5.10-10 dur.buna göre 0,05 M lık NH 3 sulu çözeltisinde bulunan OH - iyonlarının molar derişimi kaçtır? a) 2.10-3 b) 1.10-3 c) 1.10-4 d) 2.10-11 e) 1.10-11
İyonlaşma sabiti 4.10 10 olan HCN asidinin çözünme tepkimesi aşağıda verilmiştir. HCN(g)+H 2 O(s) H 3 O + (suda) + CN (suda) Buna göre, ph değeri 5 olan 400 mililitre çözelti hazırlamak için normal koşullarda kaç litre HCN gazı gereklidir? A) 1,12 B) 2,24 C) 5,6 D) 6,72 E) 11,2 Oda koşullarındaki ph değeri 3 olan 400 mililitre HA çözeltisi hazırlamak için kaç gram HA asidine gerek vardır? (HA için Ka = 1.10 5 ; HA : 20) A) 0,3 B) 0,4 C) 0,6 D) 0,8 E) 1,2 Oda koşullarında Mg metali yeteri kadar HCN sulu çözeltisi ile tepkimeye girdiğinde NK dda 224 cm 3 hacim kaplayan H 2 gazı açığa çıkmaktadır. HCN çözeltisinin başlangıçtaki hacmi 100 ml olduğuna göre HCN çözeltisinin başlangıçtaki ph değeri kaçtır? (25 0 C deki HCN için Ka=5..10-10 ) a) 3 b) 4 c) 4,7 d) 5 e) 6 Oda koşullarında 1 L sulu çözeltide, farklı kaplarda, eşit mollerde HCN ve HCl çözünmüştür. Bu çözeltilerle ilgili; I. H + derişimleri eşittir. II. ph değerleri eşittir. III. Derişimleri eşittir. yargılarından hangileri doğrudur? (HCN için Ka : 10 10 ) A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve III E) II ve III HX kuvvetli ;HY zayıf asittir Hacmi ve derişimi sıcaklığı eşit olan bu çözeltilerle ilgili I-H + iyon sayısı II-pH değerleri III-Elektrik iletkenlikleri IV-Asitlerin asitlik sabiti Niceliklerinden hangileri HX için daha büyüktür? a) Yalnız II b) Yalnız IV c) I ve III d) I,III,IV E) II,III,IV * HCl *HNO 3 *CH 3 COOH * NaOH *HF Yukarıda verilen asitlerden kaç tanesinin 25 0 C de 0,1 M lık sulu çözeltisinin ph değeri 1 den büyüktür? a) 1 b) 2 c)3 d) 4 e) 5 Çözelti türü Çözelti ph derişimi X Kuvvetli asit 0,01 2 Y Zayıf Asit 0,001 3 Z Kuvvetli baz 0,001 11 Yukarıdaki türü ve derişimi verilen X,Y ve Z maddelerinin sulu çözeltilerinden hangilerinin ph değerleri karşısında verilen değer olamaz a)yalnız X b) Yalnız Y c) Yalnız Z d) X ve Z e) Y ve Z