Asitler, Bazlar ve Tuzların yapısı ve Temel özellikleri

Asit- Baz tanımıArrhenius 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

OHOH-- iyonu içeren ve suda çözüldüğünde iyonu içeren ve suda çözüldüğünde OHOH – – iyonu oluşturan maddelere iyonu oluşturan maddelere Baz Baz denir.denir. NaOH NaOH (aq)(aq) Na Na++ (aq)(aq) + OH + OH --

(aq)(aq)

KOHKOH(aq) (aq) K K+(+(aq )aq ) + OH + OH --

(aq)(aq)

Ca(OH)Ca(OH)22 Ca Ca+2 +2 + 2 OH + 2 OH --(aq)(aq)

Al(OH)Al(OH)3 3 Al Al+3+3 + 3 OH + 3 OH --(aq)(aq)

NHNH33 OH- Y0k OH- Y0k

Brønsted-Lowry Asit-Baz Tanımı (1923)

Proton (H+ )iyonu verme eğiliminde olan maddelere asit denir..

HCl + H2O Cl– + H3O+

Asit + Baz Asit + Baz Baz + Baz + AsitAsit

Proton (H+ ) iyonu alma eğiliminde olan maddelere baz denir..

NH3 + H2O NH4+ + OH-

Baz + Asit Baz + Asit Asit + Asit + Baz 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

Konjuge çift

HF + H2O F– + H3O+

H2PO4– + OH– HPO4

2– + H2O

NH4+ + CO3

2– 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 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

Zayıf AsitlerSuda 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 Özellikleri1- 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 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 AsitlerSirke, 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 asitlerMidemiz 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 AlanlarıSodyum 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

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 ölçüsüBir 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

7-14 arası değerler baz için kullanılır.

pH değerinin 7 olması çözeltinin nötr olduğunu gösterir

0 - 7 arası değerler asit,

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 çözeltilerpH < 7.00 asidik çözeltilerpH > 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 BazlardaZayıf 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 BazlardaKuvvetli 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)

[H[H33OO

++] [A] [A--]]Ka = ------------------------- [HA][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.

Örneksoru : 0.125 M CH3COOH çözeltisinin H+ konsantrasyonunu

ve pHını hesaplayınız. Ka = 1.8 x 10-5

Çözüm:CH3COOH + H2O H3O

+ + CH3COO-

KKononsansanntrantrasysyon (on (MM) ) CH3COOH + H2O H3O+

+ CH3COO-

başlangıçbaşlangıç 0.125 ---- 0.125 ---- 0 00 0

değişimdeğişim -x ---- -x ---- +x +x+x +x

dengedenge 0.125 - x ---- 0.125 - x ---- x xx x

x xKa= ------------ 0.125-xKabul 0.125 - x = 0.125Kabul 0.125 - x = 0.125xx22 = 2.25 x 10 = 2.25 x 10-5-5 x = 1.5 x 10 x = 1.5 x 10-3-3 pH= 2.82 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 = 3.5 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 kapasitesi1 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

aralığıTimol mavisi Kırmızı Sarı 1,2-2,8Metil oranj Turuncu Sarı 3,1-4,4Metil kırmızısı Kırmızı sarı 4,2-6,3Klorofenol Mavisi Sarı Kırmızı 4,8-6,4Fenolftalein Renksiz Kırmızımsı Pembe 8,3-10

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 ÖzellikleriTuz 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 TuzlarAlkali 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 TuzlarKuvvetli asit ile zayıf bazların oluşturduğu tuzlar

suda çözündüğünde, çözelti asidik olur. NH4Cl(k) → NH4

+ + Cl- tepkimesindeCl- 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 ÖZELLİKLERİTuz 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 etmezKristal yapılıdırlar