Asitler-Bazlar - Giresun Bilim
Transkript
Asitler-Bazlar - Giresun Bilim
Asitler-Bazlar + ASİT: Sulu çözeltilerine H iyonu verebilen maddelerdir. - BAZ: Sulu çözeltilerine iyonu verebilen maddelerdir. + H iyonu verebildiklerine göre bu iyonun yanında eksi yüklü bir başka iyon olmalıdır. Bu iyonlar çözeltiler konusunda öğrendiğimiz iyonlardır. Tekrar görmekte yarar var. (-) yüklü kök - (+) yüklü metal + Na asit → HF + - → HCl K - → HBr Ca HI Mg Ba - → - → H2SO4 - → HNO3 2 - → H2CO3 3 - → H3PO4 2 iyonu verebildiklerine göre bu iyonun yanında artı yüklü bir başka iyon olmalıdır. Bu iyonlar çeşitli metal iyonlarıdır. → 2 - → Mg(OH)2 +2 2 - → Ba(OH)2 - + - +2 + - NH3(s) iyonlaşamaz ve - tepkimeye girerek HCl(s) iyonlaşmaz ve elektrik akımını iletmez. H2SO4 iyonlaşmaz ve elimizi yakmaz. - iyonu vermez. Suya atıldığında ise oluşumuna sebep olur. Organik bileşiklerde de amino (-NH2) grubu içeren amin bileşikleri baz özelliği gösterir. Organik bileşik oldukları için kovalent yapılıdırlar ve iyonlaşabilmeleri için bunların da suya atılmaları gerekir. Asitlerin iyonlaşabilmesi için mutlaka suya ihtiyaç vardır. Asitler ancak suya atıldıklarında çözünür ve iyonlarına ayrışabilirler. iyonlaştı ve asit özelliği gösteriyor. CH3-NH2(suda) + H2O(s) - CH3- + - ÖRNEK:(1988/ÖYS) Amonyağın, NH3, baz özelliği gösterdiğini açıklayan denklem aşağıdakilerden hangisidir? İşte bu yüzden asit tanımı yaparken en başta, sulu çözeltilerine iyonu verebilen maddeler demiştik. Organik bileşiklerde biliyorsunuz H atomu bol miktarda bulunur. Ancak organik bileşikler de kovalent yapılı olduklarından saf sıvı halde hiç biri iyonlaşamaz. Suya atıldıklarında bir kısmı çözünebilir. Ancak suya atıldığında iyonlaşarak iyonu verebilenleri “organik asitler” olarak bilinirler. Bu bileşikler yapılarında karboksil grubu (-COOH) içerirler. Bu yüzden “karboksilli asitler” olarak da adlandırılırlar. Organik asitler iyonlaşırlarken yalnızca -COOH grubunun ucun+ daki H iyonunu verebilirler. CH3COOH(suda) → CH3C - NH3 kovalent yapılı bir bileşiktir. Çünkü N ve H atomları ametaldir. Kovalent yapılı bileşiklerin saf sıvı halde iyonlaşamadıklarını daha önce söylemiştik. Çünkü bir asitin, asit özelliği olarak bilinen tüm özellikleri iyonunda saklıdır. Örneğin asitler yakıcıdır (aslında elimizi yakan iyonudur.) Örneğin asitlerin tadı ekşidir. (aslında ekşi tat iyonunun tadıdır.) - 2 +2 NH3(suda)+ H2O(s) Bir asitin, asit özelliği gösterebilmesi için mutlaka iyonlaşması ve iyonu vermesi gerekir. + Ca(OH)2 +2 Anhidro bazlar yapılarında iyonu bulundurmazlar. Bu tür bazlara en önemli örnek NH3 dür. Bu tür bazlar suyla tepkimeye girerek iyonu oluşumuna neden olurlar. Kovalent yapılı bileşikler saf sıvı haldeyken iyonlaşamazlar. Bu yüzden elektrik akımını iletmezler. H2SO4(suda)→ 2 KOH Ba(OH)2(suda) → Çünkü H bir ametaldir, onun bağlandığı yukarıdaki örneklerde verilen F, Cl, Br, I, S, N, C, P gibi atomlarda ametaldir. - NaOH → NaOH(suda) → Asitler kovalent yapılı bileşiklerdir. + → - (+) yükü denkleştirecek kadar iyonu kullanıldığına dikkat ediniz. Özel birkaç baz dışında bazlar iyonik yapılı bileşiklerdir. Çünkü bir metal ile bir ametal olan oksijen arasında iyonik bağ içerirler. Yapılarında metal içerdikleri için katı olan bu bileşikler suya atıldıklarında iyonlaşarak metal iyonu ve iyonuna parçalanırlar. Bir bazın da baz özelliği olarak bilinen özellikleri iyonunda saklıdır. (-) yüklü kökü denkleştirecek kadar iyonu kullanıldığına dikkat ediniz. Burada bir açıklama yapmakta yarar var. Asitleri tanımlarken iyonu verdiklerini ve bu iyonun yanında bir de (-) yüklü iyon olması gerektiğini söyledik. Buradan asitlerin iyonik yapılı bileşikler olduğu sonucuna varabilirsiniz ki bu yanlıştır. HCl(suda)→ - A) B) C) +3 D) + E) + 5/2 2 +3 + + Cu - [Cu(NH3)4 +2 - (Cevap D) ÖRNEK:(1966/ÜSS) Bazlar sudaki çözeltilerinde hidroksil iyonları bulunan bileşiklerdir. Aşağıdaki bileşiklerden hangisi baz değildir? + - COOH COO │ → │ + 2 COOH(suda) COO (suda) A) CH3NH2 B) C2H5OH C) Fe(OH)2 D) NH3 E) Ba(OH)2 Çözüm: Organik bileşiklerde COOH grubu içerenler asit, NH2 grubu içerenler bazdır. B seçeneğindeki organik bileşikte bu özellik yoktur. (Cevap B) Çok özel birkaç bileşik dışında (organik kimya da göreceğiz) organik bileşiklerde iyonlaşarak asit özelliği gösteren bileşik yoktur.) 1 Alaeddin Çulfaz Asitler-Bazlar ÖRNEK:(1994/ÖSS) Aşağıdakilerin hangisinde, maddenin sulu çözeltisinin özelliği yanlış olarak verilmiştir? Madde HNO3 CH3COOH NaOH NaCl NH3 A) B) C) D) E) NH3 + H2O Eğer bir asit ya da bazın tepkimesi denge tepkimesi olarak yazılmışsa bu onun zayıf olduğunu gösterir. Zayıf asit ve bazların tepkimeleri denge tepkimesi olduğu için bunların kA veya kB denge sabitleri de vardır. Dolayısıyla bir asit ya da bazın denge sabitinin verilmiş olması da onun zayıf olduğunu gösterir. (Cevap E) Asit ve Bazların Değerliği + Bir asitin sulu çözeltisine verdiği H iyonu sayısına veya bir bazın sulu çözeltisine verdiği OH iyonu sayısına o asit ya da bazın değerliği denir. + - 1 değerli asit 1 değerli baz - 2 değerli asit 2 değerli baz 1 değerli asit 1 değerli baz + H2SO4 2H + +2 Ba(OH)2 Ba + 2OH + CH3COOH CH3COO + H NH3 + H2O + OH - Örneğin zayıf bir baz olan NH3 ün 1M lık bir çözeltisi hazırlandığında çözeltide 0,001 M ve 0,001 M iyonu bulunur. Demek ki baz tamamen iyonlaşamamıştır ve çözeltide bol miktarda iyonlaşmamış NH3 molekülü vardır. Sulu çözeltinin özelliği Asidik Asidik Bazik Nötr Nötr HCl H + Cl + NaOH Na + OH + Burada çok önemli bir uyarıda bulunalım. Bir asit ya da bazın kuvvetli veya zayıf olduğuna karar vermek için yalnızca iyonlaşma yüzdesine bakılmalıdır. Tamamen iyonlaşıyorsa kuvvetli, çok az iyonlaşabiliyorsa zayıftır. + Bizi bu konuda şaşırtabilecek en önemli şey bir çözeltideki H veya OH iyonu derişimine bakarak kuvvete karar vermektir. Bir çözeltide miktarının fazla olması asitin kuvvetli olduğunu göstermez. Veya miktarının az olduğu asitin zayıf olduğunu göstermez. Önemli olan iyonlaşma yüzdesidir. + Asit ve bazlarda problem çözerken asitlerin H iyonu ve bazların OH iyonu ile işlem yapacağız. Bu yüzden asit ve bazların kendi + molariteleri değil oluşturdukları H iyonu veya OH iyonu molaritesi önemlidir. Örneğin 0,2 M derişiminde 2 değerli bir asit söz konusuysa H iyonu derişimi 0,4 M demektir. Aşağıdaki örnekleri dikkatle inceleyin. ÖRNEK: 0,1 M HX ve 2 M HY çözeltileri veriliyor ve bu iki asitten hangisinin kuvvetli asit olduğu soruluyor olsun. + Örneğin 0,1 M derişiminde 3 değerli bir baz söz konusuysa OH iyonu derişimi 0,3 M demektir. - Çözüm: Burada asitlerin yalnızca kendi molariteleri verilmiştir. Asitin molaritesinin büyük ya da küçük olduğuna bakarak kuvvete karar verilemez. Kuvvete karar verebilmek için iyonlaşma yüzdesinin bilinmesi gerekir. Bir asitin molaritesinin kaç olacağı bizim belirleyeceğimiz bir durumdur. Hangi asit olursa olsun biz o asitten 0,1 mol alıp 1 lt suya atarak 0,1 M veya 2 mol alıp 1 lt suya atarak 2 M gibi istediğimiz molaritede çözelti hazırlayabiliriz. Asit ve Bazların Kuvveti + Bir asit ya da baz sulu çözeltisinde tamamen iyonlaşarak H veya OH iyonu oluşturabiliyorsa bu tür asit ya da bazlar kuvvetlidir. Bu tür asit ya da bazlar tamamen iyonlaştıklarından sulu çözeltilerinde molekül (iyonlaşmamış molekül) olarak bulunmazlar, tamamen iyonlarına ayrılmış olarak bulunurlar. HCl ÖRNEK: HA çözeltisinde [ ]=1 M ve HB çözeltisinde [ ]=0,01 M olduğu verilmiş ve bu iki asitten hangisinin kuvvetli olduğu soruluyor olsun. Çözüm: Burada asit çözeltilerindeki derişimleri verilmiş ancak asitlerin başlangıç molariteleri verilmemiş. Bu yüzden yine kuvvete karar veremeyiz. HA çözeltisinde derişimi daha fazla ancak HA nın başlangıç molaritesi örneğin 10 M olabilirdi ve o zaman da %10 iyonlaşan zayıf bir asit olurdu. - + Örneğin kuvvetli bir asit olan HCl nin 1 M lık çözeltisi hazırlandığında çözeltide 1M iyonu ve 1 M - iyonu bulunur. Molekül halinde HCl bulunmaz. NaOH + Na + - Örneğin kuvvetli bir baz olan NaOH ın 0,2 M lık bir çözeltisi ha+ zırlandığında çözeltide 0,2 M Na ve 0,2 M iyonu bulunur. İyonlaşmamış halde NaOH bulunmaz. Yalnızca Sulu çözeltilerinde çok az iyonlaşabilen asit ve bazlar ise zayıf asit ve bazlar olarak bilinir. Bu tür asit ve bazların çözeltilerinde çok az miktarda iyon bulunur, çözeltide bol miktarda molekül halinde asit ya da iyonlaşmamış baz bulunur. (Bu tür asit ve bazların iyonlaşma tepkimeleri denge tepkimesidir.) HF derişimine bakılarak kuvvete karar verilemez. Tekrar söylemek gerekirse, kuvvete karar verebilmek için mutlaka iyonlaşma yüzdesi bilinmelidir. O halde iyonlaşma yüzdesini bulabilmek için hangi bilgilere gerek var? - +F a) b) Örneğin zayıf bir asit olan HF nin 1 M lık bir çözeltisi hazırlandığında çözeltide 0,0001 M ve 0,0001 M - iyonu bulunur. Demek ki asit tamamen iyonlaşmamıştır ve çözeltide bol miktarda iyonlaşmamış HF molekülü vardır. Asitin formülü ve başlangıç molaritesi iyonlarının molaritesi Bu iki bilgi yan yana geldiğinde iyonlaşma yüzdesi ve dolayısıyla kuvvete karar verilebilir. 2 Alaeddin Çulfaz Asitler-Bazlar + ÖRNEK: + 0,01 M HX çözeltisinde [H ]=0,01 M bulunmuştur. Bu asitin kuvvetli ya da zayıf olduğuna nasıl karar vereceğiz? Çünkü HX çözeltisindeki H iyonu derişimi (0,01 M) HY çö+ zeltisindeki H iyonu derişiminden (0,001 M) daha fazladır. (Gördüğünüz gibi asit özelliğine karar verirken sadece çözelti+ deki H iyonu derişimini hesaba kattık) Çözüm: + 1 değerli bir asit olan HX çözeltisinde [H ]=0,01 M ise bu asitin tamamen iyonlaştığını gösterir. Öyleyse bu asit kuvvetlidir. + Çünkü asitin kendi molaritesi 0,01 M ve oluşturduğu H molaritesi de 0,01 M dır. Bunun olabilmesi için asitin tamamen iyonlaşmış olması gerekir. Eğer bir asit ya da bazın kuvvetli ya da zayıf olduğu bize bilgi olarak verilirse o zaman problem çok daha kolay olur. ÖRNEK: XOH kuvvetli bir bazdır, YOH ise zayıf bir bazdır. Bu bazlardan 0,1 M derişiminde iki çözelti hazırlanıyor. Bu çözeltilerin baz özelliklerini karşılaştıralım. ÖRNEK: + 0,1 M HY çözeltisinde [H ]=0,001 M bulunmuştur. Bu asitin kuvvetli ya da zayıf olduğuna nasıl karar vereceğiz? Çözüm: XOH kuvvetli bir baz olduğuna göre tamamen iyonlaşacak ve 0,1 M OH iyonu meydana getirecektir. YOH ise zayıf olduğundan çok az iyonlaşarak örneğin 0,001M OH iyonu meydana getirecektir. Sonuç olarak XOH çözeltisindeki OH iyonu derişimi daha fazla olacağından XOH çözeltisinin baz özelliği de daha fazla olacaktır. Çözüm: + 1 değerli bir asit olan HY çözeltisinde [H ]=0,001 M ise bu asitin tamamen iyonlaşmadığını gösterir. Öyleyse bu asit zayıftır. + Çünkü asitin kendi molaritesi 0,1 M ve oluşturduğu H molaritesi de 0,001 M dır. Eğer asit kuvvetli olsaydı tamamen iyonlaşarak 0,1 M meydana getirirdi. Oysa HY 0,1 M değil çok daha az yani 0,001 M meydana getirmiştir. Demek ki tamamen iyonlaşamamıştır. Öyleyse zayıf bir asittir. Aşağıda vereceğimiz asit ve bazların kuvvetli ya da zayıf olduklarını mutlaka bilmeliyiz. Kuvvetli Asitler : HCl , H2SO4 , HNO3 Burada yine önemli bir uyarıda daha bulunalım. Zayıf Asitler : R-COOH , HF , HCN Bazen, verilen çözeltilerden hangisinin asit özelliği veya asit karakteri daha fazladır türünden sorularla karşılaşacaksınız. Veya hangi çözeltinin baz karakteri, baz özelliği fazladır diye. Kuvvetli Bazlar : NaOH , KOH , Ba(OH)2 Zayıf Bazlar : NH3 , C6H5NH2 Buna karar verirken nasıl bir yol izlemeliyiz şimdi onu görelim. Şimdi de asit ve bazların genel özelliklerini karşılaştırmalı olarak verelim. + Bir asitin asit özelliği olarak bilinen özellikleri H iyonundan kaynaklanmaktadır. Bir bazın da baz özelliği olarak bilinen özellikleri OH iyonundan kaynaklanmaktadır. Bu yüzden asit ya da baz karakteri sorulduğunda çözeltideki + H veya OH iyonu miktarına bakılır. Asit ve bazların sulu çözeltileri elektrik akımını iletir. Yani sulu çözeltileri elektrolittir. Elektrik akımı iletkenliği, çözeltideki iyon derişimi ile orantılı olduğundan, çözeltideki iyon derişimi ne kadar fazla ise iletkenlik de o kadar fazla olacaktır. Bu açıdan bakıldığında eşit derişimdeki bir kuvvetli asit çözeltisi bir zayıf asit çözeltisinden daha iyi iletkendir. + H iyonu miktarı ne kadar çoksa asit özelliği o kadar fazladır. OH iyonu miktarı ne kadar çoksa baz özelliği o kadar fazladır. Özetleyecek olursak, asit kuvveti sorulduğunda iyonlaşma yüzdesine bakarak karar vermeliyiz, asit özelliği sorulduğunda ise + H iyonu miktarına bakarak karar vermeliyiz. Asitlerin tadları ekşi bazlarınki ise acıdır. Limon, portakal suyu, sirke, ekşi tadlarından dolayı tanıyabileceğimiz asitlerdir. Sabunlu su gibi çözeltiler ise bazdır. Aşağıdaki örnekler bunu açıklayacaktır. Asitler yakıcıdır. Bazlar ise elimize kayganlık hissi verirler. ÖRNEK: + 1 M HX çözeltisinde [H ]=0,01 M ve + 0,001 M HY çözeltisinde [H ]=0,001 M bulunmuştur. Asitler mavi turnusolün rengini kırmızıya çevirirler, bazlar ise kırmızı turnusolün rengini maviye çevirirler. İndikatör olarak bilinen bazı maddeler asit ya da baz karşısında renk değiştirme özelliğine sahiptirler. Bunların en bilineni turnusoldür. Buna göre bu asitleri kuvvetlerine göre ve asit özelliklerine göre karşılaştıralım. Asitler kırmızı turnusolün rengini bazlar da mavi turnusolün rengini değiştirmezler. Çözüm: HX, zayıf bir asittir. + Çünkü 1M olmasına rağmen ancak 0,01 M H iyonu verebilmiş yani tamamen iyonlaşamamıştır. HY, kuvvetli bir asittir. + Çünkü 0,001 M dır ve tamamen iyonlaşarak 0,001 M H iyonu oluşturmuştur. (Gördüğünüz gibi kuvvete karar verirken sadece iyonlaşma yüzdesini hesaba kattık) ÖRNEK :(1982/ÖSS) Aşağıdakilerden hangisi, kuvvetli asit ve kuvvetli baz çözeltilerinin ortak özelliğidir? A) B) C) D) E) Şimdi de asit özelliklerini karşılaştıralım. Demir ile tepkimeye girince H2 çıkarırlar. Elektrik akımını iyi iletirler. + Bol miktarda H iyonu kapsarlar. Turnusolu maviye çevirirler. Ekşi bir tatları vardır. HX çözeltisinin asit özelliği HY çözeltisinden daha fazladır. 3 Alaeddin Çulfaz Asitler-Bazlar Çözüm: A, C ve E seçenekleri yalnızca asitlere, D seçeneği ise yalnızca bazlara aittir. Asit ve bazların sulu çözeltileri, iyonlar içerdiği için elektrik akımını iletir yani elektrolittir. 1A ve 2A grubu metallerinin hidroksitleri kuvvetli bazlardır. NaOH ve KOH 1A grubunun Ba(OH)2 ve Ca(OH)2 2A grubunun metallerinin oluşturduğu en önemli bazlardır. Asit ve bazlar birbirleriyle nötrleşme adı verilen tepkimelere girerler. Bu tepkimelerin sonucunda su ve tuz oluşur. (Cevap B) Tepkime denklemleri yazılıp denkleştirilirken asitin değerliği ile bazın değerliği birbirine eşitlenmelidir. Bir çok asit baz tepkimesinde bu değerlik eşitleme yöntemini kullanacağız. Bir de asit veya baz tepkimelerinden tuzların oluşacağına dikkat ediniz. ÖRNEK :(1983/ÖSS) Asitlerin tadı ekşi, bazlarınki ise acıdır. Turnusol boyasının rengini asitler kırmızıya, bazlar maviye çevirir. Sabunlu, limonlu ve sirkeli suya birer damla turnusol boyası damlatıldığında sıvıların renkleri nasıl olur? Sabunlu su A) Kırmızı B) Kırmızı C) Kırmızı D) Mavi E) Mavi (Cevap E) Sirkeli su Mavi Kırmızı Mavi Mavi Kırmızı HCl + NaOH → NaCl + H2O Bu ilk denklem üzerinde değerlik eşitleme ve denklem yazmayı anlatalım. Limonlu su Mavi Mavi Kırmızı Kırmızı Kırmızı HCl ve NaOH 1 değerli asit ve baz oldukları için zaten değerlikleri eşittir. Tepkime sonucunda asitteki H ile bazdaki OH birleşerek H-OH yani H2O oluştururlar. H ve OH gittikten sonra geriye kalan iyonlar birleştirilirse tuz bulunmuş olur. Tuzlar yazılırken önce + yüklü iyon sonra – yüklü iyon yazılır. Bu arada tuzların iyonik yapılı bileşikler olduğunu da anlamış olmalısınız. Aşağıdaki örneği de açıklayalım. ÖRNEK:(1993/ÖYS) Tablodaki X, Y, Z çözelti örneklerinden birinin kuvvetli asit, birinin zayıf asit diğerinin ise kuvvetli baz olduğu bilinmektedir. Çözelti X Y Z Elektrik iletkenliği Az İyi İyi H2SO4 + NaOH → ? H2SO4 iki değerli asit ve NaOH bir değerli baz olduğu için değerlikleri eşitleyecek olursak NaOH ın başına 2 gelir. Birbiriyle etkileşimi Y ile tepkime veriyor Z ile tepkime veriyor X ile tepkime vermiyor H2SO4 + 2NaOH → ? Asitte 2 H ve bazda 2 OH olduğundan bunların birleşmesinden 2 H2O oluşacaktır. Geriye kalan iyonların birleşmesinden de Na2SO4 oluşacaktır. Tablodaki bilgilere göre, bu çözeltiler aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak sınıflandırılmıştır? A) B) C) D) E) Kuvvetli asit Z Z Y X X Zayıf asit X Y X Y Z H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2 H2O Kuvvetli baz Y X Z Z Y Aşağıdaki örnekleri buna göre değerlendiriniz. 2HNO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2 H2O H2SO4 + Ca(OH)2 → Ca(SO4 + 2 H2O (Cevap A) Denklemlerin yazılmasında asit veya bazın kuvvetli ya da zayıf olmasının önemi yoktur. HF + KOH → KF + H2O HCN + NaOH → NaCN + H2O Anhidro bazların asitlerle tepkimesinden yalnızca tuz oluşur. Periyodik cetvelde yukarıdan aşağıya doğru inildikçe elementlerin hidrojenli bileşiklerinin asit kuvveti artar. Bu özelliği 7A grubundaki halojenlerin meydana getirdiği asitler için iyi bilmeliyiz. HF HCl HBr HI yukarıdan aşağıya asit kuvveti artar. NH3 + HCl → NH4Cl 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 Organik asitlerin bazlarla tepkimesini de görelim. CH3-COOH + NaOH → CH3-COONa + H2O Yapısında oksijen işeren asitlere oksiasitler denir ve bunlarda oksijen sayısı arttıkça asit kuvveti artar. (devam edecek….) HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO > HCl H2SO4 > H2SO3 HNO3 > HNO2 Organik asitlerde (-COOH grubu içeren asitler) C sayısı arttıkça asit kuvveti azalır. HCOOH > CH3-COOH > CH3-CH2-COOH 4 Alaeddin Çulfaz
Benzer belgeler
ASİT – BAZ TİTRASYONLARI
Asitin molaritesinin büyük ya da küçük olduğuna bakarak
kuvvete karar verilemez. Kuvvete karar verebilmek için iyonlaşma yüzdesinin bilinmesi gerekir. Bir asitin molaritesinin kaç
olacağı bizim bel...
Asit Baz + H
Asitin molaritesinin büyük ya da küçük olduğuna bakarak
kuvvete karar verilemez. Kuvvete karar verebilmek için iyonlaşma yüzdesinin bilinmesi gerekir. Bir asitin molaritesinin kaç
olacağı bizim bel...
ASİTLER VE BAZLAR
Mide asidinde de bulunur ancak oldukça koroziftir, mide dışındaki organları tahriş eder.
Yaygın olarak demir-çelik sanayinde pasın (Fe2O3) uzaklaştırılmasında kullanılır.
PVC gibi sıklıkla kullanıl...