Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Doç. Dr. Ali ERDOĞMUŞ Kimya Bölümü, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul GENEL KİMYA Prensipleri ve Modern Uygulamaları Petrucci Harwood Herring 8. Baskı.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Doç. Dr. Ali ERDOĞMUŞ Kimya Bölümü, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul GENEL KİMYA Prensipleri ve Modern Uygulamaları Petrucci Harwood Herring 8. Baskı."— Sunum transkripti:

1 Doç. Dr. Ali ERDOĞMUŞ Kimya Bölümü, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul GENEL KİMYA Prensipleri ve Modern Uygulamaları Petrucci Harwood Herring 8. Baskı BÖLÜM 17: ASİTLER VE BAZLAR

2 İçindekiler 17-1Arrhenius Kuramı: Sunuş 17-2Asit ve Bazların Brønsted-Lowry Kuramı 17-3Suyun İyonlaşması ve pH Eşeli 17-4Kuvvetli Asitler ve Bazlar 17-5Zayıf Asitler ve Bazlar 17-6Çok Protonlu Asitler 17-7Asit ve Baz Özelliği Gösteren İyonlar 17-8Molekül Yapısı ve Asit-Baz Davranışı 17-8Lewis Asit ve Bazları

3 17-1 Arrhenius Kuramı: Sunuş HCl(g) → H + (aq) + Cl - (aq) NaOH(k) → Na + (aq) + OH - (aq) H2OH2O H2OH2O Na + (aq) + OH - (aq) + H + (aq) + Cl - (aq) → H 2 O(s) + Na + (aq) + Cl - (aq) H + (aq) + OH - (aq) → H 2 O(s) Arrhenius kuramının temeli, nötürleşme tepkimesi hidrojen ve hidroksit iyonlarının su vermek üzere birleşmesidir. Arrhenius kuramına göre bütün bazlar OH - iyonu içermelidir.

4 17-2 Asit ve Bazların Brønsted-Lowry Kuramı Proton veren madde asit, Proton alan madde baz’dır. NH 3 + H 2 O  NH OH - NH OH -  NH 3 + H 2 O BazBazAsit BazBaz Konjuge asit Konjuge baz

5 Baz İyonlaşma Sabiti NH 3 + H 2 O  NH OH - Kc=Kc= [NH 3 ][H 2 O] [NH 4 + ][OH - ] K b = K c [H 2 O] = [NH 3 ] [NH 4 + ][OH - ] = 1,8 x BazBazAsit Konjuge asit Konjuge baz

6 Asit İyonlaşma Sabiti CH 3 CO 2 H + H 2 O  CH 3 CO H 3 O + Kc=Kc= [CH 3 CO 2 H][H 2 O] [CH 3 CO 2 - ][H 3 O + ] K a = K c [H 2 O] == 1,8 x [CH 3 CO 2 H] [CH 3 CO 2 - ][H 3 O + ] BazBazAsit Konjuge asit Konjuge baz

7 17-3 Suyun İyonlaşması ve pH Eşeli

8 Su İyonları Çarpımı Kc=Kc= [H 2 O][H 2 O] [H 3 O + ][OH - ] H 2 O + H 2 O  H 3 O + + OH - bazasit konjuge asit konjuge baz K su = K c [H 2 O][H 2 O] == 1,0 x [H 3 O + ][OH - ]

9 pH ve pOH Günümüzde pH, [H 3 O + ]’un eksi logaritması diye bilinmektedir. pH = -log[H 3 O + ]pOH = -log[OH - ] -logK su = -log[H 3 O + ]-log[OH - ]= -log(1,0 x ) K su = [H 3 O + ][OH - ]= 1,0 x pK su = pH + pOH= -(-14) pK su = pH + pOH = 14

10 17-4 Kuvvetli Asitler ve Bazlar HCl CH 3 CO 2 H Timol Mavisi İndikatörü pH < 1,2 < pH < 2,8 < pH

11 17-5 Zayıf Asitler ve Bazlar Asetik Asit HC 2 H 3 O 2 veya CH 3 CO 2 H

12 Zayıf Asitler Ka=Ka== 1,8 x [CH 3 CO 2 H] [CH 3 CO 2 - ][H 3 O + ] pK a = -log(1,8 x ) = 4,74 Glisin H 2 NCH 2 CO 2 H Laktik asit CH 3 CH(OH) CO 2 H C OH O R

13 İyonlaşma Yüzdesi HA + H 2 O  H 3 O + + A - İyonlaşma yüzdesi = HA’dan gelen [H 3 O + ] molaritesi [HA]’nın başlangıç molaritesi x 100

14 17-6 Çok Protonlu Asitler H 3 PO 4 + H 2 O  H 3 O + + H 2 PO 4 - H 2 PO H 2 O  H 3 O + + HPO 4 2- HPO H 2 O  H 3 O + + PO 4 3- Fosforik asit: Üç protonlu asit K a = 7,1 x K a = 6,3 x K a = 4,2 x

15 Fosforik Asit K a1 >> K a2 ve çözeltideki H 3 O + iyonunun çok büyük bir kısmı 1.iyonlaşmadan ileri gelir. 1.iyonlaşma sonunda oluşan H 2 PO 4 - nin çok az bir kısmı iyonlaştığından, çözeltide [H 2 PO 4 - ] = [H 3 O + ] alınabilir. Asidin molaritesi ne olursa olsun [HPO 4 2- ] ≈ K a2 kabul edilebilir.

16 Sülfürik Asit Sülfürik asit: İki protonlu asit H 2 SO 4 + H 2 O  H 3 O + + HSO 4 - HSO H 2 O  H 3 O + + SO 4 2- K a = çok büyük K a = 1,96

17 Çözelti Denge Hesaplamalarına Genel Bir Bakış Çözeltide bulunan tüm türleri belirleyiniz (H 2 O molekülleri hariç). Bu türlerin derişimlerini, bilinmeyen olarak kabul ediniz. Bu türleri içeren eşitlikleri yazınız. Türleri içeren eşitliklerin sayısı, bilinmeyenlerin sayısı ile aynı olmalıdır. Bu eşitlikler üç çeşittir. Denge sabitleri ifadeleri, Kütle denkliği eşitlikleri, Yük denkliği koşulu. Eşitlikleri, bilinmeyenler için çözünüz.

18 17-7 Asit ve Baz Özelliği Gösteren İyonlar NH H 2 O  NH 3 + H 3 O + Baz(2) Asit(1) CH 3 CO H 2 O  CH 3 CO 2 H + OH - Baz(1) Asit(2) [NH 3 ] [H 3 O + ] [OH - ] Ka=Ka= [NH 4 + ] [OH - ] [NH 3 ] [H 3 O + ] Ka=Ka= [NH 4 + ] = ? = K su KbKb = 1,0 x ,8 x = 5,6 x K a x K b = K su Asit(1) Baz(2) Baz(1) Asit(2)

19 Hidroliz Bir iyonla su arasında meydana gelen tepkimeye çoğu zaman “hidroliz tepkimesi” adı verilir. Na + + H 2 O → Na + + H 2 O NH H 2 O → NH 3 + H 3 O + Cl - + H 2 O → Cl - + H 2 O Tepkime olmaz Hidroliz

20 17-8 Molekül Yapısı ve Asit-Baz Davranışı HF zayıf asit olduğu halde, niçin HCl kuvvetli asittir? Asetik asit (CH 3 CO 2 H) niçin etanol’den (CH 3 CH 2 OH) daha kuvvetli, klorasetik asitten daha zayıf bir asittir? Bütün bu soruların yanıtları molekül yapılarındadır ve bağıl asit kuvvetleri terimiyle açıklanabilir. Bağ ayrışma enerjileri çözelti fazında değil, gaz fazında ölçülür.

21 İkili Asitlerin Kuvvetleri HIHBrHCl HF 160,9>141,4>127,4 > 91,7 pm 297< 368< 431 < 569 kJ/mol Bağ uzunluğu Bağ ayrışma enerjisi 10 9 > 10 8 > 1,3 x 10 6 >> 6,6 x Asitlik kuvveti HF + H 2 O → [F - ·····H 3 O + ]  F - + H 3 O + İyon çifti H-bağı Serbest iyonlar

22 İkili Asitlerin Kuvvetleri HF’nin diğer halojen asitlerinden daha zayıf bir asit olması beklenmekle birlikte, bu derece zayıflığı bağ ayrışma enerjisinin büyüklüğüne bağlanamaz. Hidroflorik asidin bu zayıflığı ancak kuvvetli hidrojen bağları yapabilmesiyle açıklanabilir. HF(aq) çözeltileri, hidrojen bağları sonucu meydana gelen iyon çiftleri içerirler ve serbest H 3 O + derişimi, olması gerekenden azdır.

23 Oksiasitlerin Kuvvetleri O-H Bağı Elektronlarının Çekilmesine Neden Olan Etkenler: –Merkez atomunun elektronegatifliği (EN) –Asit molekülündeki O atomlarının sayısıdır. H-O-ClH-O-Br EN Cl = 3,0EN Br = 2,8 K a = 2,9 x K a = 2,1 x 10 -9

24 Organik Asitlerin Kuvvetleri C O C O HH ·· H H O C HH H H C H H K a = 1,8 x K a = 1,3 x Asetik asitEtanol Asetik asitteki elektronegatif O atomunun O-H bağından elektron çekmesiyle, O-H bağı zayıflar ve proton (H + ) verilmesi kolaylaşır.

25 Oluşan Anyonlar O C H ·· H H C H H C O C O H - H H C O C O H - H H - Etoksit iyonu Asetat iyonu

26 Yapısal Etkiler C H H C O C O H - ·· H H C H H H C O O - C H H C H H C H H C H H C H H Asetik asit K a = 1,8 x Oktanoik asit K a = 1,3 x Bir karboksilik asit molekülündeki karbon zincirinin uzunluğunun asitlik kuvveti üzerine çok az bir etkisi vardır.

27 Aminlerin Bazlık Kuvvetleri N H H H ·· N Br H H ·· pK b = 4,74pK b = 7,61 AmonyakBromamin

28 Aminlerin Bazlık Kuvvetleri C H H H C H H C H H H C H H C H H H C H H pK b = 4,74pK b = 3,38pK b = 3,37 MetilaminEtilaminPropilamin NH 2 Hidrokarbon zincirleri çok az da olsa elektron verirler. Bu hidrokarbon zincirleri amino gruplarına bağlı olduklarında, pK b değerleri amonyağınkinden daha küçüktür.

29 Rezonans Etkisi Aromatik aminler Anilin karbon-karbon bağları arasında doymamışlık olan 6 karbonlu bir halkalı molekül olan benzenden türemiştir. Moleküldeki bu doymamışlık ile ilgili elektron dağılımı, dekolalize olarak tanımlanır. NH 2 grubu üzerindeki ortaklanmamış elektron çifti elektron dağılımında etkili olur (moleküllerdeki eğri oklar, elektronların halka etrafındaki hareketi hakkında bir fikir verir).

30 İndüktif Etkiler Anilindeki halkaya bağlı hidrojen atomlarından biri çok elektronegatif bir atom veya grupla yer değiştirdiğinde, NH 2 grubu üzerindeki elektron yoğunluğu daha da çekileceğinden bazlık kuvveti azalır. Bu halkalı sübstitüent NH 2 grubuna yakınsa etki fazladır.

31 17-9 Lewis Asit ve Bazları Lewis Asidi –Elektron çifti alabilen tanecikler (atom, iyon ya da moleküller)dir. Lewis Bazı –Elektron çifti verebilen tanecikler (atom, iyon ya da moleküller)dir. BazBaz Asit Katılma ürünü H 3 N-NH 3 katılma ürününde bağlanma, N ve B atomlarının sp 3 orbitallerinin örtüşmesidir. Bağın elektronları N atomu tarafından verilmemektedir.

32 Elektron Hareketinin Gösterilmesi Tepkimedeki kırmızı ok Lewis yapısındaki bir elektron çiftinin yeniden düzenlendiğini ifade eder.


"Doç. Dr. Ali ERDOĞMUŞ Kimya Bölümü, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul GENEL KİMYA Prensipleri ve Modern Uygulamaları Petrucci Harwood Herring 8. Baskı." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları