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 + H2O  Cl– + H3O+ Asit + Baz  Baz + Asit Proton (H+ ) iyonu alma eğiliminde olan maddelere baz denir.. NH3 + H2O  NH4+ + OH- Baz + Asit  Asit + Baz

Lewis asit-baz Tanımı : Baz elektron çifti veren tür, Asit ise elektron çifti alan maddedir

Konjuge Asit ve Baz çiftleri Konjuge çift Asit + Baz  Baz + Asit HF + H2O  F– + H3O+ H2PO4– + OH–  HPO42– + H2O NH4+ + CO32–  NH3 + 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 Kuvvetli baz HCl, HBr, HI, HF , HCN, HNO3, H2SO4 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

Suda kısmen iyonlaşan asitlere denir. 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 HCl → H+ + Cl- (1 değerlikli) 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 OH- iyonunun 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

Eğer çözeltide H+ iyonu fazla ise bu asitli bir sıvıdır. 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 nötrdür.

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

pH değerinin 7 olması çözeltinin nötr olduğunu gösterir 7-14 arası değerler baz için kullanılır. pH değerinin 7 olması çözeltinin nötr olduğunu gösterir 0 - 7 arası değerler asit,

pH = - log[H3O+] pH = - log [H+] pH Hidrojen iyonu konsantrasyonun eksi logaritmasıdır. (logaritma on tabanına göre ) pH = - log[H3O+] pH = - log [H+] H2O(s) + H2O(s) < -- > H3O+ + OH- K [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 nötr çözeltiler pH < 7.00 asidik çözeltiler pH > 7.00 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 OH- iyonları 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  H3O+ + CH3COO- başlangıç 0.125 ---- 0 0 değişim -x ---- +x +x denge 0.125 - x ---- 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

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 SORU: 0.125 M HClO çözeltisindeki [H3O+] konsantrasyonu nedir? Ka = 3.5 x 10-8

Tampon çözelti Tampon çözelti zayıf asit ve zayıf asitin tuzunu veya zayıf bir baz ve zayıf bazın tuzunu aynı anda içeren çözeltilere tampon çözelti denir. 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 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-,NO3- gibi) içeren tuzlar önemli ölçüde hidroliz olmaz ve bu çözeltilerin nötral olduğu söylenebilir. NaNO3(k)  Na+ + NO3- Na+ 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 + OH- Şeklindedir. 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+ + Cl- tepkimesinde 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