Transcript H 3 O - hayatimizfen.com

Asitler, Bazlar ve Tuzların
yapısı ve Temel özellikleri
Asit- Baz tanımı
Arrhenius Asit-Baz Tanımı
(1884)
Brønsted-Lowry Asit-Baz Tanımı (1923)
Lewis asit-baz Tanımı
Tanım:
Arrhenius Asit-Baz Tanımı (1884)
Hidrojen içeren ve Suda çözüldüğünde H+
iyonu oluşturan maddelere Asit denir.
HCl
H+ + Cl–
HNO3
H+ + NO–3
H2SO4
2 H+ + SO4–2
H3PO4
3 H+ + PO4 -3
Bazlar
OH- iyonu içeren ve suda çözüldüğünde
OH – iyonu oluşturan maddelere Baz denir.
NaOH (aq)  Na+ (aq) + OH -(aq)
KOH(aq)
K+(aq ) + OH -(aq)
Ca(OH)2
Ca+2 + 2 OH -(aq)
Al(OH)3
Al+3
+ 3 OH -(aq)
NH3
OH- Y0k
Brønsted-Lowry Asit-Baz Tanımı (1923)
Proton (H+ )iyonu verme eğiliminde olan maddelere asit
denir..
HCl
+
H 2O

Asit
+
Baz
Asit

Cl–
+
H3O+
Baz
+
Proton (H+ ) iyonu alma eğiliminde olan maddelere baz
denir..
NH3 + H2O
Baz
+ Asit


NH4+ +
Asit
OH+
Baz
Lewis asit-baz Tanımı :
Baz elektron çifti veren tür, Asit ise elektron çifti alan
maddedir
Konjuge Asit ve Baz çiftleri
•
•
•
Konjuge çift
Asit
HF
H2PO4–
NH4+
+
Baz
Baz

+ Asit
Konjuge çift
+
H2 O
+

OH– 
+ CO32–

F–
+
HPO42– +
NH3
+
H3O+
H2O
HCO3–
Asit ve bazların Kuvveti
• Elektrolit: Suda ve bazı çözücülerde
çözündüğü zaman iyonlaşarak
elektriği ileten çözeltilere elektrolit
denir.
Kuvvetli elektrolitler bir çözücüde
tamamen, zayıf elektrolitler kısmen
iyonlaşır.
Kuvvetli Asit
Suda tamamen iyonlaşan asitlere kuvvetli asit denir.
HCl, HBr, HI, HF , HCN, HNO3, H2SO4
• Kuvvetli baz
Suda tamamen iyonlaşan iyonlaşan bazlara
kuvvetli baz denir.
NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH gibi
Zayıf Asitler
Suda kısmen iyonlaşan asitlere denir.
(RCOOH), CH3COOH C6H5COOH, H2S, H2CO3, H2SO3
gibi
Zayıf baz:
Suda kısmen iyonlaşan bazlara denir.
(NH3) Aminler
(RNH2, R2NH, R3N),
CH3CH2NH2, (CH3)2NH,
(C3H7)3N, C5H5N
Asitlerin Özellikleri
• 1- Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
• 2- Sulu çözeltilerinin tatları ekşidir (limon, sirke gibi).
• 3- Turnusol kağıdının rengini maviden kırmızıya
dönüştürürler.
• 4- Hepsinin yapısında hidrojen (H) vardır ve sulu
çözeltilerine (suda çözündüklerinde)
•
hidrojen iyonu (H+) verirler.
• 5- Plastik ve camlara etki edemezler.
• 6- Saf haldeyken elektrik akımını iletmezler.
• 7- Yakıcı özelliktedirler.
• 8- Bazlarla birleşerek nötrleşirler ve tuz ile su
oluşturup ısı açığa çıkarırlar. Nötrleşme tepkimeleri
•
ekzotermiktir.
Asitlerin Özellikleri
Asit
+ Baz
Tuz + Su +
Isı
HCI
+ NaOH
NaCI + H2O+Isı
9- Aktif Metallerle tepkimeye girerek
metal tuzu oluştururlar ve H2
(hidrojen) gazı açığa çıkarırlar.
(Al, Mg, Zn, Fe, Na gibi metaller).
Metal + Asit → Metal Tuzu + H2(g)
Mg + 2HCl →MgCl2 + H2(g)
Asitin değerliği
Bir asitin değerliği suya verdiği H+ iyonu
miktarına yada (H) sayısına bağlıdır.
HCl → H+ + Cl(1 değerlikli)
HNO3 → H+ + NO3(1 değerlikli)
H2SO4 → 2 H+ + SO4-2 (2 değerlikli)
H3PO4 → 3 H+ + PO4-3 (3 değerlikli)
• Not: Asitlerin üzerine su ilave edilmez.
• Günlük Yaşamda Asitler
• Sirke, seyreltik bir asetik asit
(CH3COOH) çözeltisidir.
• Araba akülerinde sülfirik asit
(H2SO4) kullanılır.
• Nitrik asit (HNO3 ), boya ve gübre
yapımında kullanılır.
• Temizlikte kullanılan tuz ruhu
seyreltik hidroklorik asit
(HCl)çözeltisidir.
Günlük yaşamda asitler
• Midemiz de seyreltik hidroklorik
asit salgılayarak besinleri
parçalar. Bu salgının
fazlalaşması midede ülsere
sebep olur.
• CO2 ve SO2 suda asit özelliği
gösteren oksitlerdir. Asit
yağmurlarını oluştururlar.
• BAZLARIN ÖZELLİKLERİ
• Sulu çözeltileri elektrik akımını
iletir.
• kırmızı turnusol kağıdını maviye
dönüştürürler.(Bazların ayıracı
KIRMIZI TURNUSOL KAĞIDI veya
FENOLFTALEİN dir)
• Sulu çözeltileri acımsı
tattadır,dokunulduğunda ele
kayganlık hissi verirler.
• Asitlerle nötrleşme reaksiyonu
vererek tuzları oluştururlar.
• Baz içine fenolftalein çözeltisi
damlatıldığında, baz pembe renk alır.
• Fenolftalein asit içine konulduğunda
asitin rengini değiştirmez.
• Bazlar da asitler gibi suda iyonlarına
ayrıştıkları için elektrik akımını iletir.
• NaOH ve KOH kuvvetli bazlardır.
Kuvvetli bazlar metallere ve dokulara
tahriş edici etki yapar.
• Amonyağın buharı göze, burna ve
solunum yoluna zarar verir.
• Bazların Kullanım Alanları
• Sodyum hidroksit (NaOH) sabun
yapımında kullanılır.Bu yüzden
sabun ağzımıza ve gözümüze
değdiğinde acı verir.
• Diş macunu ve şampuanlarda da
baz olduğu için acı tat verir.
• Amonyaklı sıvı maddeler, yağ ve
kireç sökücü olarak ev
temizleyicilerinde kullanılır.
Bazların Kullanım
Alanları
• Kireç suyu bir çeşit bazdır.
Mikropları öldürmede kullanılır.
• Potasyum hidroksit,( KOH) arap
sabunu yapımında kullanılır.
* Bitkisel yağların temizlenmesinde
kullanılır
• Bazlar ve asitler tepkimeye girerek
tuz ve su oluşturur.
* Pamuk ipliğini merserize ipe
dönüştürmede kullanılır.
Bazların değerliği:
Bir bazın değerliği suya verdiği OHiyonunun miktarına yada yapısındaki
OH- sayısına bağlıdır
NaOH → Na+ + OH(1
değerlikli )
KOH → K+ + OH(1
değerlikli )
Ca(OH)2 → Ca+2 + 2OH(2
değerlikli )
Al(OH)3 → Al+3 + 3OH(3
değerlikli )
Bazların Kullanım
Alanları
• Yemek sodası olarak bilinen
kabartma tozu, bir çeşit baz olan
sodyum bikarbonat içerir. (NaHCO3)
• Kireç suyu bir çeşit bazdır.
• Potasyum hidroksit,( KOH) arap
sabunu yapımında kullanılır.
• Bitkisel yağların temizlenmesinde
kullanılır
• Asit ve Baz Derecesinin
Belirlenmesi
• Bir çözelti içindeki asit ya da
baz derecesini belirleyen H+ ya
da OH– iyonu miktarıdır.
• Eğer çözeltide H+ iyonu fazla
ise bu asitli bir sıvıdır.
• Eğer OH– iyonu fazla ise bu sıvı
bazdır.
• H+ ve OH– iyonları sayısı
birbirini dengeliyorsa sıvı
pH ölçüsü
• Bir sıvı çözeltideki asit miktarı, pH
ölçüsü olarak adlandırılan bir
yöntemle tespit edilir.
• Bunun için pH kâğıdı ya da pH metre
aleti kullanılır.
• pH kâğıdı çözeltinin asitlik
derecesine göre renk değiştirir.
• pH ölçüsüne göre çözeltinin asitliği 0
- 14 arasında değerlendirilir
• 7-14 arası değerler baz için
kullanılır.
• pH değerinin 7 olması
çözeltinin nötr olduğunu
gösterir
• 0 - 7 arası değerler asit,
pH
Hidrojen iyonu konsantrasyonun eksi
logaritmasıdır. (logaritma on tabanına göre )
pH = - log[H O+]
3
pH = - log [H+]
H2O(s) + H2O(s) < -- > H3O+ + OHK [H2O]2 = Ksu= [H3O+][OH-] = 1.0 x10-14
(25°C)
• pH Saf suda Hidronyum iyonu ve
hidroksil iyonu konsantrasyonları
eşittir.
• [H3O+]=[OH-]= 1.0 x 10-7 (25°C)
• pH = 7.00
• pH < 7.00
• pH > 7.00
nötr çözeltiler
asidik çözeltiler
Bazik çözeltiler
pH Hesaplamaları
Kuvvetli Asit ve Bazlarda
Kuvvetli Asitlerde pH direkt kuvvetli
asitten
gelen
H+
iyonu
konsantrasyonu
kullanarak hesaplanır.
Burada suyun iyonlaşmasından gelen
H+ ve OH- iyonları ihmal edilir.
Zayıf Asit ve Bazlarda
Zayıf Asit ve bazlarda Asitlik veya
Bazlık denge sabiti kullanılır
Burada suyun iyonlaşmasından gelen
H+ ve OH- iyonları duruma göre ihmal
edilir veya edilmez.
Kuvvetli Asit ve Bazlarda
• Kuvvetli Asitlerde pH direkt kuvvetli asitten gelen
H+ iyonu konsantrasyonu kullanarak hesaplanır.
Burada suyun iyonlaşmasından gelen H+ ve OHiyonları ihmal edilir
• HCl(aq) + H2O(l)
 H3O+(aq) + Cl-(aq)
pH = - log[H3O+]
Zayıf Asit ve Bazlarda İyonlaşma
Zayıf Asit ve bazlarda Asitlik veya Bazlık denge
sabiti kullanılır
HA(aq) + H2O(l)

H3O+(aq) + A-(aq)
[H3O+] [A-]
Ka = ------------------------[HA]
CH3COOH + H2O
 H3O+ + CH3COO-
[H3O+] [CH3COO-]
Ka= ------------------------------[CH3COOH]
Soru: 10-2 M hydronium iyonu içeren
çözeltinin pH ı nedir ?
pH = -log[H3O+] = (-1)log 10-2 = (-)(-2) =
2
soru : 25°C deki 0.0024 M HCl
çözeltisinin [H3O+], pH, pOH ını
hesaplayınız.
Örnek
soru : 0.125 M CH3COOH çözeltisinin H+ konsantrasyonunu ve pHını
hesaplayınız.
Ka = 1.8 x 10-5
Çözüm:
CH3COOH + H2O

H3O+
+ CH3COO-
Konsanntrasyon (M)
CH3COOH + H2O

CH3COO
başlangıç
0.125
---0
değişim
-x
---+x
denge
0.125 - x
---x
x x
Ka= -----------0.125-x
Kabul 0.125 - x = 0.125
x2 = 2.25 x 10-5
x = 1.5 x 10-3
pH= 2.82
H3O+
+
0
+x
x
Örnek
Bir bölgemizde belirli bir günde
toplanan yağmur suyunun pH sı
4,82 dir. Yağmur suyunun H+
konsantrasyonunu hesaplayınız.
(H+ ) = 10-pH olacağını
unutmayınız)
Örnek
Bir portakal suyunun pH sı 3,33 dür. H+ iyonu
konsantrasyonunu hesaplayınız.
Soru:
Bir NaOH çözeltisinde (OH-) = 2,9.10-4 M
Çözeltinin pH sını bulunuz.
Çözüm: pOH = - log(OH- ) ve
pH + POH = 14
hatırlayınız.
SORU: 0.125 M HClO çözeltisindeki [H3O+] konsantrasyonu
nedir?
Ka = 3.5 x 10-8
Tampon çözelti
zayıf asit ve zayıf asitin
tuzunu veya zayıf bir baz ve zayıf bazın
tuzunu aynı anda içeren çözeltilere tampon
çözelti denir.
Tampon çözelti
Tampon çözeltiler seyrelme ve az miktarda
kuvvetli baz ve asit ilavesine karşı pH ta
değişmeye direnç gösterir.
Tampon kapasitesi
1 L tampon çözeltisinin pH sını 1 birim değiştirmek için
eklenmesi gereken kuvvetli asit veya bazın mol sayısıdır.
Tampon çözeltilerde pH ortamda bulunan asit (baz) ve tuzun
konsantrasyonu zayıf asit veya zayıf bazın iyonlaşma
denge sabitin ifadesinde (Ka veya Kb) yerine konarak
hesaplanır. Tampon çözeltilerde
pH = pKa ± 1 aralığında değişir.
Asit-Baz İndikatörleri
İndikatör
Asitte
Bazda
pH aralığı
Timol mavisi Kırmızı Sarı
1,2-2,8
Metil oranj
Turuncu Sarı
3,1-4,4
Metil kırmızısı Kırmızı sarı
4,2-6,3
Klorofenol
Mavisi
Sarı
Kırmızı 4,8-6,4
Fenolftalein
Renksiz Kırmızımsı
Pembe
8,3-10
• Tuz:Asitler ve bazlar tepkimeye
girdiğinde tuz ve su oluşur. Bu
olaya nötrleşme tepkimesi
denir. Bu olayda asit ve baz bir
birinin etkilerini yok ettiği için, asit
ve baz etkileşmesine nötrleşme
tepkimesi adı verilir.
• NaOH + HCl
NaCl + H2O
Sodyum Hidroklorik Sodyum Su
hidroksit asit
klorür
Tuzların Asit-Baz Özellikleri
Tuz çözeltileri kuvvetli elektrolit
özellik gösterirler,
Tuz hidrolizi terimi, bir tuzun
katyonu,anyonu veya her
ikisinin su ile tepkimesini
belirtir.
Tuz hidrolizi genellikle çözeltinin
pH sını etkiler.
Nötral Çözeltileri oluşturan
Tuzlar
Alkali veya toprak alkali metal
iyonu(Be+2 hariç) ile kuvvetli bir
asidineşlenik bazını(Cl-,Br-,NO3gibi) içeren tuzlar önemli ölçüde
hidroliz olmaz ve bu çözeltilerin
nötral olduğu söylenebilir.
NaNO3(k)  Na+ + NO3Na+ ve NO3- iyonlarını içeren bir
çözeltinin pH sı 7 olup nötrdür.
Bazik Çözelti Oluşturan Tuzlar
CH3COONa  Na+ + CH3COO-
Oluşan hidrolizde Na+ iyonu, asidik yada bazik
özelliklere sahip değildir. Ancak asetat
iyonu(CH3COO-) zayıf asit olan CH3COOH
ın eşlenik bazıdır ve bu nedenle H+ larına
karşı ilgiye sahiptir.
Asetat iyonlarının hidroliz tepkimesi
CH3COO- + H2O  CH3COOH + OHŞeklindedir.
Tepkime OH- iyonu oluşturduğu için sodyum
asetat çözeltisi baziktir. Bu hidrolizin Kb si
(CH3COOH ).(OH-)
Kb= ------------------------- = 5,6.10-10
olur.
(CH3COO- )
Asidik Çözelti Oluşturan Tuzlar
Kuvvetli asit ile zayıf bazların oluşturduğu tuzlar suda
çözündüğünde, çözelti asidik olur.
NH4Cl(k) → NH4+ + Cltepkimesinde
Cl- iyonu bir kuvvetli asit (HCl gibi) anyonu olduğundan
H+ iyonlarına karşı ilgiye sahiptir.
NH4+ iyonu zayıf baz olan NH3 ün zayıf eşlenik asididir
ve
NH4+ + H2O(s)  NH3 + H3O+ hidroliz tepkimesi;
NH4+  NH3 + H+ şeklinde de olabilir.
Bu tepkime H+ iyonları oluşturduğundan çözeltinin pH
sı azalır yani asidik olur.
• TUZLARIN ÖZELLİKLERİ
• Tuz çözeltileri, asit ve baz
çözeltileri gibi elektrik akımını
iletir. Çünkü tuzlar su içinde
iyonlarına ayrışır. Su içinde serbest
hâlde gezebilen iyonlar elektrik
akımını iletir. Örneğin yemek
tuzunun (NaCl) suda iyonlarına
ayrışması şu şekildedir:
• NaCl (katı)
Na+ (suda) +
Cl– (suda
• Tuzlar turnusol kağıdına etki etmez
• Kristal yapılıdırlar