TYT-Kimya 24. Asitler, Bazlar, Tuzlar-2

Asit ve Bazların Tepkimeleri

Asitler suda \(H^+\) (\(H_3O^+\)) iyonu oluştururken, bazlar suda \(OH^-\) iyonu oluşturur. Asit ve bazların sulu çözeltileri karşılaştırıldığında asitten gelen \(H_3O^+\) iyonu ile bazdan gelen \(OH^-\) iyonları \(H_2O\) you oluşturarak tepkime verirler ve birbirlerini nötralize ederler.

Asit ve bazın tepkimeye girerek tuz ve su oluşturmasına nötralleşme tepkimesi denir.

\(\ce{ASIT + BAZ -> TUZ + SU}\)

Nötralleşme tepkimelerinde, asidin iyonu ile bazın katyonu arasında tuz oluşur.

\(HCl\) asidinden gelen \(H^+\) iyonu ile \(NaOH\) bazından gelen \(OH^-\) iyonu birleşerek su (\(H_2O\)) moleküllerini oluşturmuştur. Aynı şekilde \(HCl\) asidinin anyonu olan \(Cl^-\) iyonu ile \(NaOH\) bazının katyonu olan \(Na^+\) iyonu ise birleşerek yemek tuzunu oluşturmuştur.

Bir asidin/bazın suda çözündüğünde ortama verdiği \(H^+/OH^-\) sayısı o asidin/bazın tesir değerliği olarak adlandırılır.

\(\ce{Ca(OH)2(k) ->[H2O] Ca^{2+}(aq) + 2OH^-(aq)}\) (2 değerli baz)

\(\ce{NH3(g) + H2O <=> NH4^+(aq) + OH^-(aq)}\) (1 değerli baz)

\(\ce{H2SO4(s) ->[H2O] 2H+(aq) + SO^{-2}_4(aq)}\) (2 değerli asit)

\(\ce{CH3COOH(s) <=>[H2O] H+(aq) + CH3COO-(aq)}\) (1 değerli asit)

Nötralleşme tepkimelerinde tam nötralleşme olması için asitten gelen \(H^+\) iyon sayısı ile bazdan gelen \(OH^-\) iyon sayısının eşit olması gerekir. Çünkü nötralleşme \(H^+\) ve \(OH^-\) iyonlarının birleşerek \(H_2O\) molekülünü oluşturması olayıdır.

Kuvvetli asit ve bazların nötralleşme tepkimeleri sonucunda 3 durum söz konusudur.

Asitten gelen \(H^+\) iyonu ile bazdan gelen \(OH^-\) iyonunun mol sayıları eşitse son çözelti nötrdür.
Asitten gelen \(H^+\) iyonunun mol sayısı, bazdan gelen \(OH^-\) iyonunun mol sayısından küçükse son çözelti asidiktir.
Asitten gelen \(H^+\) iyonunun mol sayısı, bazdan gelen \(OH^-\) iyonunun mol sayısından küçükse son çözelti bazik olur.

Tam nötralleşme olduğu durumlarda hem asit hem de baz kuvvetli ise son çözelti nötr olur. Asit ya da bazdan biri kuvvetli diğeri zayıf olduğu durumlarda \(H^+\) ve \(OH^-\) iyonlarının mol sayıları eşit olsa da nötralleşme tam olsa da çözelti nötr olmaz.

Nötralleşme Tepkime Denkleminin Yazılması ve Tuz Oluşumu

Nötralleşme tepkimesinde asidin anyonu ile bazın katyonu tuzu oluşturur. Oluşan tuzun formülü katyon ve anyonun iyon kütlelerine göre belirlenir.
Bazın katyonunun değerliği asidin anyonunun altına, asidin anyonunun değerliği de bazın katyonunun altına yazılır. Bu değerlikler sadeleşebiliyorsa sadeleştirilir.
Nötralleşme tepkimesinin denklemi de oluşan tuzun formülüne bağlı olarak yazılacağından tuzun formülü doğru yazılmalıdır.

Birçok basit asit-baz tepkimeleri denkleştirilirken genel olarak asidin değerliği bazın başına, bazın değerliği asidin başına yazılır. İkisi çarpılarak suyun başına yazılır. Tuzun katsayısı da genellikle 1 dir.

Su oluşturan nötralleşme tepkimeler denkleştirilirken önce asit içeren molekül ile baz içeren molekülün \(H^+\) ile \(OH^-\) leri su oluşturacak şekilde denkleştirilir. Geri kalan maddeler de birleşerek tuzu oluşturur.

Günlük Hayatta Asit-Baz Tepkimeleri

Asidik karaktere sahip topraklarda bitki gelişimi yavaş olacağından bu asitliğin giderilmesi için toprağa bazik maddeler olan kireç taşı (\(CaCO_3\)), sönmemiş kireç (\(CaO\)) ya da odun külü eklenerek nötralleştirilir.
Zeytinyağı üretiminde asitlik oranının 0,8-2 arasında olması tercih edilir. Asitliği düzenlemek için zeytinyağı ile sud kostik \((NaOH)\) basınçlı ortamda tepkimeye sokularak ortamın asitliği düzenlenir.
Asitli gıdaların tüketilmesi ile asidik ortam oluşan ağızdaki bu durumu düzenlemek için kullanılan diş macunları baziktir.
Mide öz suyu asit olan HCl içerir ve oldukça asidik bir ortamdır. Mide iç duvarları bu asitliğe karşı dayanıklı olsa da mide asitliği artacak olursa zararlı etkileri olur. Bu nedenle oluşan mide rahatsızlıklarını gidermek için baz içeren ilaçlar kullanılır.
Kek yapımı sırasında kullanılan limon suyu, süt ve yoğurt gibi maddeler asidik, kabartma tozu \((NaHCO_3)\) ise baziktir. Tepkime sonucunda oluşan \(CO_2\) gazı kekin kabarmasını sağlar.
Bazik şampuanlar ile yıkanan saçlar karışır ve taranması güçleşir. Bu sorunu ortadan kaldırmak için kullanılan saç kremleri hafif asidik yapıdadır ve şampuanın oluşturduğu bazik ortamı nötralleştirerek saçın taranmasını kolaylaştırır.

Asit ve Bazların Metallerle Tepkimesi

Metaller tepkimeye girme eğilimlerine göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir.

Aktif metaller
Amfoter metaller
Soy metaller
- Yarı soy metaller
- Tam soy metaller

Aktif Metaller

1A ve 2A grubu metalleri başta olmak üzere Li, Na, K, Be, Mg, Ca, Al, Zn, Fe gibi pek çok metal kolay tepkimeye girdiği için aktif metal sınıfındadır. Na, Li gibi aktif metaller su ile hızla tepkimeye girer. Aktif metaller asitlerle etkileşerek \(H_2\) gazı çıkarır.

Aktif metaller tüm asitlerle tepkimeye girer.

\(\ce{AKTIF METAL + ASIT -> TUZ + H2(g)}\)

\(\ce{Na(k) + HNO3(aq) -> NaNO3(aq) + 1/2H2(g)}\)
\(\ce{Mg(k) + 2HCl(aq) -> MgCl2(aq) + H2(g)}\)

Çıkan dihidrojenin katsayısı, metalin değerliğinin yarısı kadardır.

Na +1, Mg +2 dir.

Amfoter Metaller

Amfoter metaller hem asitlerle hem de kuvvetli bazlarla tepkime vererek \(H_2\) gazı açığa çıkaran metallerdir. Al, Sn, Zn, Pb, Cr, Be metalleri amfoter metal olarak sınıflandırılır.

Sn, Al, Pb, Cr, Zn, Be

Sana aldığım pabuçları çarık zannetme be.

\(\ce{AMFOTER METAL + ASIT -> TUZ + H2(g)}\)

Amfoter metallerin asitlerle tepkimelerinden tek metal katyonu içeren tuzlar oluşur.

\(\ce{Zn(k) + 2HCl(aq) -> ZnCl2(g) + H2(g)}\)
\(\ce{2Al(k) + 3H2SO4(aq) -> Al3(SO4)3(aq) + 3H2(g)}\)

Amfoter metalleri, diğer aktif metallerden ayıran özellikleri ise kuvvetli olan bazlarla da tepkime vermeleridir.

\(\ce{AMFOTER METAL + KUVVETLI BAZ -> TUZ + H2(g)}\)

Amfoter metallerin kuvvetli bazlarla tepkimelerinde iki metal katyonu içeren tuzlar oluşur.

\(\ce{Zn(k) + 2NaOH(g) -> Na2ZnO2(aq) + H2(g)}\)
\(\ce{Al(k) + 3KOH(aq) -Z K3AlO3(aq) + 3/2H2(g)}\)

Amfoter metaller, zayıf bazlar ile tepkime vermez.

Amfoter metalin oksiti de amfoterdir.

Soy Metaller

Cu, Hg, Ag, Pt, Au

Cumhur haksızca ağlayanların patlatır avucuna.

Yarı Soy Metaller

Tepkimeye girme eğilimleri az olan, Cu, Hg ve Ag metallerine yarı soy metaller denir. Yarı soy metaller belirli koşullarda yapılarında oksijen içeren kuvvetli asitlerle tepkime verirler.

Yarı soy metaller zayıf asitler ve oksijen içermeyen kuvvetli asitlerle tepkime vermez.

\(\ce{Cu(k) + HCl(aq) -> Tepkime Olmaz}\)
\(\ce{Ag(k) + HBr(aq) -> Tepkime Olmaz}\)

\(HNO_3\) seyreltiği ve derişiği ile \(H_2SO_4\) nun derişiği ile tepkimeye girerler. Ancak bu tepkimeler sonucunda \(H_2\) gazı açığa çıkmaz. Onun yerine başka bir gaz açığa çıkar.

\(\ce{YARI SOY METAL + HNO3/H2SO4 -> TUZ + GAZ + SU}\)

Tepkimede açığa çıkan gaz, asidin derişik ya da seyreltik olmasına göre değişir. Seyreltik \(H_2SO_4\) ise tepkime vermez.

Tam Soy Metaller

Au ve Pt soy metal olarak sınıflandırılır ve hiçbir asitle tek başına tepkime vermezler. Ancak kral suyu adı verilen \(HCl\) ve \(HNO_3\) karışımıyla tepkime verirler.

\(\ce{SOY METAL + ASIT -> TEPKIME YOK}\)

Asitlerle Çalışırken Dikkat Edilmesi Gerekenler

Asitlerin tepkimeleri ekzotermik olduğundan ortam sıcaklığı artar. Sıcaklık artışı ile birlikte kaplar eriyebilir ya da parçalanabilir.
Asitlerin suda çözünmesi sırasında da oldukça yüksek ısı açığa çıkar. Asitin üzerine su eklenecek olursa açığa çıkan ısı nedeniyle buharlaşan su ile birlikte etrafa sıçrayan asit zararlı etkilere neden olabilir. Bu nedenle asit çözeltileri hazırlanırken asit üzerine su eklenmez! Su üzerine asit ilave edilir.
Asitlerin aşındırıcı (korozif) etkilerinden korunmak için çalışırken koruyucu giyisi ve gözlük kullanılmalıdır.

Nitrik Asit (Kezzap - HNO3)

Birçok metali çözebilen kuvvetli bir asittir. Bunun dışında canlı dokular, kumaş ve mineraller üzerinde aşındırıcı etkileri vardır. HNO3 ve HCl karışımı olan kral suyu, soy metalleri bile çözebilir. Nitrik asit metal kaplarda saklanamaz. Genellikle cam veya plastik kaplarda saklanır.

Sülfürik Asit (Zaçyağı - H2SO4)

Soy metallerin (Au, Pt) dışındaki diğer metallerle tepkimeye girebildiğinden genellikle cam veya plastik kaplarda saklanır.

Hidroflorik Asit (HF)

Yarı soy ve soy metaller dışında kalan metallerle tepkime veren bir asittir. Bu nedenle metallerle temasından kaçınılmalıdır.

Zayıf bir asit olan HF asidi camı aşındırabilen tek asittir. Bu nedenle hidroflorik asit cam kaplarda saklanmaz. Plastik kaplarda saklanır.

Porselenin dış kısmındaki sır kısmı da bir tür cam olduğu için HF asidi prselen malzemeleri de aşındırır. Bu nedenle lavaratuvarda HF ile çalışırken cam ve porselen malzemeler kullanılmaz.

Derişik sülfürik asit \((H_2SO_4)\), fosforik asit \((H_3PO_4)\) ve asetik asit \((CH_3COOH)\) çözeltileri nem çekme özelliğine (higroskopik) sahiptir. Bu maddeler ciltle temas ettiklerinde ciltteki suyu çeker ve asit yanığındaki hasarın artmasına sebep olur.