Asit-Baz Tanımları
Maddelerin asit ve baz özelliklerinin anlaşılabilmesi için ifade edilen tanımlardan iki tanesi Arrhenius ve Bronsted-Lowry asit-baz tanımlarıdır.
Arrhenius Asit-Baz Tanımı
Suda çözündüğünde içerdiği \(H^+\) iyonunu suya veren maddeler asit, içerdiği \(OH^-\) iyonunu suya veren maddeler ise baz olarak tanımlanır.
- \(\ce{HCl -> H+(aq) + Cl-(aq)}\) (Asit)
- \(\ce{H2SO4 -> 2H+(aq) + SO^{2-}(aq)}\) (Asit)
- \(\ce{NaOH -> Na+(aq) + OH-(aq)}\) (Baz)
- \(\ce{Ca(OH)2 -> Ca^{2+}(aq) + 2OH-(aq)}\) (Baz)
Bronsted-Lowry Asit-Baz Tanımı
Arrhenius'un tanımı suda çözündüklerinde ortamın asidik ya da bazik olmasını sağlayan, ancak yapısında \(H^+\) ya da \(OH^-\) iyonu içermeyen maddeler için yeterli olmamıştır.
- 1923 de Danimarkalı bilim adamı Brosted ve İngiliz bilim adamı Lowry birbirinden habersiz daha genel bir asit-baz tanımı ileri sürdüler.
- Brosted-Lowry tanımına göre, suda çözündüğünde proton \((H^+)\) veren madde asit, proton \((H^+)\) alan madde ise bazdır.
\(NH_3\) suda çözündüğünde su ile tepkimesi aşağıdaki gibidir.
- \(\ce{NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-}\)
İleri yönde: \(H_2O\) bir \(H^+\) vererek \(OH^-\) oluşturmuş, \(NH_3\) ise bu iyonu alarak \(NH_4^+\) oluşturmuştur. Öyleyse ileri yönde \(H_2O\) asit, \(NH_3\) ise bazdır.
Geri yönde: \(NH_4^+\) bir \(H^+\) iyonu vererek \(NH_3\) oluşturmuş, \(OH^-\) ise bu iyonu olarak \(H_2O\) oluşturmuştur. Öyleyse geri yönde \(NH_4^+\) asit, \(OH^-\) ise bazdır.
Bir tepkimede \(H^+\) veren bir tanecik (asit) ile \(H^+\) iyonu kaybetmiş hali olan tanecik (baz) birbirinin eşlenik (konjuge) asit-baz çiftidir.
- \(\ce{NH3(aq) + H2O(s) <=> NH4+(aq) + OH-(aq)}\)
Yukarıdaki tepkimede;
- Birinci Eşlenik (konjuge) asit-baz çifti: \(NH_3\) ve \(NH_3^+\)
- İkinci eşlenik (konjuge) asit-baz çifti: \(H_2O\) ve \(OH^-\)
Bir tepkimede \(H^+\) alan bir tanecik (baz) ile \(H^+\) iyonu almış hali olan tanecik (asit) birbirinin eşlenik (konjuge) asit-baz çiftidir.
- \(\ce{HF(aq) + H2O(s) <=> F-(aq) + H3O+(aq)}\)
Yukarıdaki tepkimede;
- Birinci Eşlenik (konjuge) asit-baz çifti: \(HF\) ve \(F^-\)
- İkinci eşlenik (konjuge) asit-baz çifti: \(H_2O\) ve \(H_3O^+\)
Eşlenik (konjuge) asit-baz çiftinde hidrojeni fazla olan asit, hidrojeni az olan ise bazdır.
İki taneciğin birbirinin eşleniği olabilmesi için aralarında bir tane \(H^+\) farkı olması, aynı denklemde ve birinin girenler diğerinin ise ürünlerde olması gerekir.
Tepkimenin durumuna göre hem asit, hem de baz olabilen molekül ve iyonlara amfoter molekül ya da amfoter iyon adı verilir.
\(H_2O\) molekülleri; asitlerle etkileştiğinde baz, bazlarla etkileştiğinde de asit gibi davranır.
- \(\ce{H2O(s) + NH3(g) <=> NH4+(aq) + OH-(aq)}\) (Baz karşısında asit gibi davranır)
- \(\ce{H2O(s) + HF(g) <=> H3O+(aq) + F-(aq)}\) (Asit karşısında baz gibi davranır)
Suyun oto-iyonziasyonununda girenler kısmındaki su taneciklerinden biri hidrojen iyonunu verip asit gibi davranırken, diğeri de bunu alıp baz gibi davranır.
Yapısında birden fazla H içeren asitlerin (çok değerli), H iyonlarının bir kısmını kaybetmiş iyonları amfoter iyonlardır. Bu asit H iyonlarının tamamını kaybettiğinde oluşan iyon bazdır.
Amfoter metallerin oksit ve hidroksitleri de amfoter özellik gösterir. Örneğin amfoter bir metal olan Al metalinin oksidi \(Al_2O_3\) ve hidroksitli bileşiği \(Al(OH)_3\) amfoter özellik gösterir.
Amfoter metaller: Sn, Al, Pb, Cr, Zn, Be.
- "Sana aldığım pabuçları çarık zannetme be" şeklinde de kodlanabilir.
Asitlerin Ve Bazların Kuvveti
Asit ve bazlaırn kuvvetliliklerinin karşılaştırılması suda çözündüklerinde oluşan iyonlaşma oranına göre yapılır.
Asitlerin Kuvveti
Asit çözeltilerinin kuvveti içerdikleri \(H^+\) (\(H_3O^+\)) iyonu derişimi ile doğru orantılıdır.
KUVVETLİ ASİTLER
Suda çözündüğünde tamamen ya da tama yakın iyonlaşabilen asitler kuvvetlidir.
- \(HCli HNO_3, H_2SO_4\) ve \(HClO_4\) kuvvetli asitlere örnektir.
- \(HCl(s) + H_2O(s) \to H_3O^+(aq) + Cl^-(aq)\)
Kuvvetli asit çözeltilerinde denge anında iyonlaşmamış asit molekülü bulunmaz. Tepkime tek yönlüdür.
ZAYIF ASİTLER
Suda çözündüğünde az iyonlaşabilen asitler ve bazlar zayıf asit ve zayıf bazlardır. Zayıf asitlerin sulu çözeltilerinde asidin molekülleri ve iyonları bir arada bulunur.
Zayıf asitlerin sulu çözeltilerinde denge anında ortamda hidronyum iyonları \(\ce{H3O+}\), iyonlaşmamış asit molekülleri ve asidin eşlenik bazları bulunur.
- \(\ce{HCN(s) + H2O (s) <=> H3O+(aq) + CN-(aq)}\)
\(CH_3COOH, HF, HCN, H_2S, H_2CO_3\) gibi asitler zayıf asitlere örnektir.
Zayıf asitlerin eşlenik bazları olan iyonlar ölçülebilir bir bazik kuvvete sahiptir ve su ile etkileşirler.
Asit ne kadar zayıfsa asidin eşlenik bazı da o kadar kuvvetlidir.
Bazların Kuvveti
Asit çözeltilerinin kuvveti içerdikleri \(OH^-\) iyonu derişimi ile doğru orantılıdır.
Alkali metal hidroksitlerinin tamamı (LiOH, NaOH, KOH gibi) ve toprak alkali metallerinden \(Na(OH)_2\) suda tamamen iyonlaştığı için kuvvetli bazdır. Bunların sulu çözeltileri elektrik akımını iyi iletir.
- \(\ce{NaOH(k) -> Na+(aq) + OH-(aq)}\)
Suda az iyonlaşan \(NH_3, AgOH, Al(OH)_3, CH_3NH_2 (metilamin)\) ve \(C_6H_5NH_2 (anilin)\) gibi bazlar zayıf bazlardır. Bunların sulu çözeltileri elektrik akımını iyi iletmez.
Yapısında \(OH^-\) iyonu içeren bazlar iyonik bağlıdır. Bu nedenle suda çözündüklerinde tamamen iyonlaşırlar. \(AgOH\) ve \(Al(OH)_3\) gibi bazların zayıf olmasının nedeni sudaki çözünürlüklerinin az olmasıdır.
Katyonların Ve Anyonların Asitliği ve Bazlığı
Zayıf asitlerin eşlenik bazları proton alıcısıdır. Bu nedenle su ile etkileşerek sudan \(H^+\) alırlar ve ortamda \(OH^-\) oluşmasına sebep olurların.
- Örneğin HCN'nin suda çözünmesiyle oluşan \(CN^-\) iyonu \(H_2O\) ile tepkimeye girdiğinde eşlenik asidi oluştururken \(OH^-\) iyonu oluşmasına neden olur.
- \(\ce{CN-(aq) + H2O(s) <=> HCN(aq) + OH-(aq)}\)
\(CN^-, F^-, NO_2^-, CH_3COO^-, CO_3^{2-}, PO_4^{3-}\) iyonları bazik anyonlara örnektir.
Zayıf bazların eşlenik asitleri proton vericisidir. Bu nedenle su ile etkileşerek suya \(H^+\) verirler ve ortamda \(H_3O^+\) oluşmasına neden olurlar.
- Örneğin \(NH_3\)'ün su ile tepkimesinden oluşan \(NH_4^+\) iyonu su ile tepkimeye girdiğinde eşlenik bazını oluştururken \(H_3O^+\) iyonu oluşmasına neden olur.
- \(\ce{NH4+(aq) + H2O(s) <=> NH3(aq) + H3O+(aq)}\)
Küçük bir yarıçapı olan ancak büyük yüke sahip olan bazı metal katyonları asidik özellik gösterir. Su ile etkileştiklerinde bir miktar hidronyum iyonu oluştururlar. Örneğin \(Fe^{3+}\) iyonu asidiktir.
- \(\ce{Fe^{3+}(aq) + 6H2O <=> Fe(OH)3(aq) + 3H3O+(aq)}\)
\(Fe^{3+}, Cr^{3+}, Cu^{2+}, Al^{3+}\) iyonları asidik metal katyonlardır.
Amonyağın suda ayrışması ve NH4+ asidi ile OH iyonu oluşturmasını, ve NH4+ iyonunun su ile birleştiğinde kendisini olutşuran NH3 bazına dönüşmesini bilmen gerek.
Questions
- Zayıf asitlerin az bir kısmı iyonlarına ayrışıp çoğunluğu molekül halinde kaldığı için ikinci madde doğrudur.
- \(H_2SO_4, HNO_3, HClO4\) ve \(HCl\) asitlerinin kuvvetleri formüllerinden yola çıkılarak karşılaştırılamaz.
- Denklem her ne kadar çift taraflı olsa da, soldakiler giren, sağdakiler ürün şeklinde kabul edilir. Bu sebeple HS hidrojen almamış vermiştir. Tam tersi yönde ise evet, hidrojen almıştır. Fakat biz buna bakmıyoruz.
- Cevap sadece 2 dir.
- HF'nin sulu çözeltisinde OH iyonu bulunmak zorundadır.
- Bir sulu çözeltide H iyonu da OH iyonu da bulunur. H derişimi fazla ise asit, OH derişimi fazla ise bazdır.
- Cevap 2 ve 3 tür. (D)
