1 KİMYA II DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Asit Baz Tanımları Asit ve baz, değişik zamanlarda değişik şekillerde tanımlanmıştır. Bugün bu tanımların hepsi de kullanılmaktadır. Hangi tanımın en iyisi olduğu konusunda kesin bir kabul yoktur. Arrhenius’a göre Bronsted-Lowry’e göre Lewis’e göre Arrhenius’a göre Asit ve bazlarla ilgili ilk tanımı Arrhenius'un yaptığı tanımdır. Arhenius'a göre asit suda iyonlatığında H + iyonu veren, baz ise OH - (hidroksit iyonu) iyonu veren maddelerdir. Buna göre HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , CH 3 COOH birer asit NaOH, KOH, Ca(OH) 2 , Al(OH) 3 ise birer bazdır. Çünkü bu maddeler suda H + veya OH - iyonu vererek iyonlaşır. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007 Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
13
Embed
KİMYA II DERS NOTLARI - Kimmuh.com• Poliprotik asitler birden daha fazla iyonlaşabilen protona sahiptirler. • Protonlar bir anda değil basamak basamak uzakla şırlar. • Poliprotik
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
KİMYA II DERS NOTLARI
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN
Asit Baz TanımlarıAsit ve baz, değişik zamanlarda değişik şekillerde tanımlanmıştır.Bugün bu tanımların hepsi de kullanılmaktadır.Hangi tanımın en iyisi olduğu konusunda kesin bir kabul yoktur.
Arrhenius’a göreBronsted-Lowry’e göreLewis’e göre
Arrhenius’a göre
Asit ve bazlarla ilgili ilk tanımıArrhenius'un yaptığı tanımdır.Arhenius'a göre asit suda iyonlatığında H+ iyonu veren, baz ise OH- (hidroksit iyonu) iyonu veren maddelerdir.Buna göre HCl, HNO3, H2SO4, CH3COOH birer asit NaOH, KOH, Ca(OH)2, Al(OH)3 ise birer bazdır. Çünkü bu maddeler suda H+ veya OH- iyonu vererek iyonlaşır.
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
2
Bu sistem çok kullanışlı olmakla birlikte çok dar kapsamlıdır.Yalnız, yapısında H+ veya OH- bulunan maddeleri tanımlayabilmektedir.
Oysa, su içinden CO2 gaz geçirildiğinde çözelti asit özelliği göstermekte veya NH3 gaz geçirildiğinde çözelti baz özelliği göstermektedir. Bu nedenle. Arrhenius'untanımının biraz değiştirilerek su ile tepkimeye girdiğinde suyun hidrojen iyonu (H+) derişimini artıran maddelere asit, hidroksit iyonu (OH-) derişimini artıran maddelere de baz denir şeklinde ifade edilmesi uygun görülmüştür.Bu şekilde tanımlamaya çözücü sistemi veya genişletilmiş Arrhenius tanımı da denir.
Bu sisteme göre NH3, Na2S birer baz, CO2 ve AlCl3 ise birer asittir. Çünkü;
tepkimeleri gereğince suyun H+ ve OH- iyonu derişiminin artmasına neden olmaktadır.
Bronsted-Lowry’ye göre Asit ve bazlarla ilgili daha geniş bir tanım l923 yılında Danimarkalı Johannes Bronsted ve İngiliz ThomansLowry tarafından birbirinden bağımsız olarak hemen hemen aynı zamanlarda yapılmıştır.Bu nedenle kavram Bronsted- Lowry kavramı olarak alınır.Bronsted ve Lowry tarafından yapılan bu tanım yalnız sulu çözeltileri değil susuz çözeltileri de kapsar.Bu tanıma göre proton verebilen maddelere asit, proton alabilen maddelere ise baz denir.Bu tanımda asit veya baz bir iyon olabileceği gibi bir molekül de olabilir.
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
3
Örneğin; su ile hidroklorik asit arasındaki aşağıdaki iyonlaşma denkleminde
Hidroklorik asit proton veren, su ise bu protonu alan maddedir.Bu tanıma göre HCl bir asit H2O ise bir bazdır. Yukardaki dengenin soldan sağa doğru değil de sağdan sola doğru olduğu düşünülürse H3O+ hidrojen veren, Cl-ise bu hidrojeni alan maddedir. Bu durumda H3O+ bir asit, Cl- ise bir bazdır.
Bronsted - Lowry tanımına göre bir asitin iyonlaşmasıyla oluşan tür proton alma eğilimindedir.Bu tür, kendini oluşturan asitin eşlenik(konjuge) bazıadını alır.Örneğin; yukarıdaki iyonlaşma dengesinde HCl bir asit, Cl- ise onun eşlenik bazıdır.Aynı şekilde H2O bir baz, H3O+ ise onun eşlenik bazıdır.
Bronsted-Lowry kavramı Arrhenius'un tanımlayamadığıbirçok maddeyi de asit veya baz olarak tanımlar. Örneğin;
tepkimesinde NH3 bir bazdır. Çünkü bir proton almış ve NH4
+ iyonunu vermiştir. (Arrhenius'a göre de bir bazdır, çünkü suyun OH- derişimini artırmıştır)
Lewis ‘e göreAsit ve bazlarla ilgili bir başka tanım da Lewis tanımıdır.
Gilbert N.Lewis’in 1938 yılında yaptığı tanıma göre bir çift serbest elektronu bulunan ve bunu başka bir atom, molekül veya iyonla ortaklaşa kullanabilen maddeye baz,
bazın bir çift elektronunu alarak ortaklaşa kullanılabilen maddeye de asit denir.
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
4
Kısaca söylemek gerekirse Lewis tanımına göre bir kimyasal tepkime sırasında bir çift elektron veren baz bu elektronlar alan ise asittir. Örneğin;
Buna göre NH3 elektron çifti verdiği için baz, H+ ise bu elektronu aldığı için asittir.
eşitliğinde serbest elektronu bulunan OH- bir baz, bu elektronu alabilecek durumda olan H3O+ ise bir asittir.
serbest elektronlar bulunan azot nedeniyle trietilamin bir baz, dolmamış yörüngelerine bu elektronlar alabilecek durumda olan bor nedeniyle bortriklorür ise, bir asittir.
Suyun İyonlaşması
Eğer su zayıf bir elektrolitse, iyonlaşmasınasıl olur ?
H2O(s) ⇄ OH-(aq) + H+(aq)
25°C ‘de iyonların derişimleri 1.0 x 10-7 Mkadar çok küçüktür.
Ksu
Ksu: Sudaki H+ ve OH- derişimlerininçarpımıdır.Suyun iyonlaşma sabitidir.
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
8
• Maddelerin çoğu asidik veya zayıf asidiktir• Zayıf asitler çözeltilerde sadece kısmen iyonlaşırlar.• Çözeltide iyonlaşmamış asit ve iyonların bir karışımı
vardır.• Bu yüzden,zayıf asitler dengededir
ZayZayııf Asitlerf Asitler
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
HA(aq) H+(aq) + A-(aq)
]HA[]A][OH[ -
3+
=aK
]HA[]A][H[ -+
=aKBirbiri
nin yerine
Birbiri
nin yerine
gegeççebilirebilir
• Zayıf bazlar maddelerden proton uzaklaştırırlar.• Bazla oluşturacağı iyonlar arasında bir denge vardır :
• Örneğin :
• Bazın iyonlaşma sabiti, Kb, aşağıdaki gibi yazılır ;
ZayZayııf Bazlarf Bazlar
Weak base + H2O conjugate acid + OH-
NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
]NH[]OH][NH[
3
-4+
=bK
• Asitin kuvvetliliğini ortaya koymak için bir diğer metottur.
• Aşağıdaki reaksiyon için ;
Asit iyonlaAsit iyonlaşşma yma yüüzdesizdesi
HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
100]HA[]OH[
iyonlasma %0
3 ×=+
denge
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
9
• Poliprotik asitler birden daha fazla iyonlaşabilen protona sahiptirler.
• Protonlar bir anda değil basamak basamak uzaklaşırlar.
• Poliprotik asitlerde ilk protonu uzaklaştırmak, ikincisinden daha kolaydır.
PoliprotikPoliprotik Asit Asit ÖÖrneklerirnekleri Monoasit Çözeltilerinde [H+] ve pH hesabı
1. Kuvvetli AsitlerSu ortamında seyreldikçe çözeltilerinde tamamen iyonlarına ayrışan asitlerdir. Böyle asitlerde Ka= ∞ olur.
A) Bunların çözeltilerinde [H+] iyonu derişimi 10-6 M’ınüstünde olduğu zaman [H+] = CA CA=asitin başlangıç derişimiAslında [H+] = CA + [OH-] olur.Çünkü birde suyun iyonlaşmasından meydana gelen [OH-] vardır. Fakat [H+] derişimi yanında ihmal edilir.pH = - log [H+] = - log [CA]
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
10
Monoasit Çözeltilerinde [H+] ve pH hesabı
1. Kuvvetli AsitlerB) CA= 10-6 M’dan daha düşük olduğu zaman
yukarıdaki eşitlikte CA yanında [OH-] ihmal edilemez. Çünkü büyüklükleri yakındır. [H+] = CA + [OH-] CA=asitin başlangıç derişimi[H+].[OH-]=1.10-14
][][ +
− =HKOH su
][][ +
+ +=HKCH su
A
0].[][ 2 =−− ++suA KHCH
2.4
][2
suAA KCCH
++=+
Monoasit Çözeltilerinde [H+] ve pH hesabı
2. Zayıf AsitlerZayıf asitler sulu ortamda HA ↔ H+ + A- dengesini meydana getirirler. Böyle bir tepkime için denge ifadesi ;
][]].[[
HAAHKa
−+
=[HA]= CA – [H+] olmasına rağmen
[H+] ihmal edilebilir ve [H+]=[A-]
Yerine konursa
Aa CKH .][ =+
Monoasit Çözeltilerinde [H+] ve pH hesabı
3. Çok Zayıf AsitlerSeyreltik çözeltilerinde bile eser halde iyonlarına ayrılan asitlere denir. Bunlar asitlik sabitleri 10-9 ve daha küçük olan asitlerdir.
Böyle asitler için ;
suAa KCKH +=+ .][
Monobaz Çözeltilerinde [OH-] ve pOH hesabı
1. Kuvvetli BazlarSu ortamında seyreldikçe çözeltilerinde tamamen iyonlarına ayrışan bazlardır. Böyle bazlarda Kb= ∞ olur.
A) Bunların çözeltilerinde [OH-] iyonu derişimi 10-6 M’ınüstünde olduğu zaman [OH-] = CB CB=bazın başlangıç derişimi
pOH = - log [OH-] = - log [CB]
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
11
1. Kuvvetli BazlarB) CB= 10-6 M’dan daha düşük olduğu zaman
[OH-] = CB + [H+] CB=bazın başlangıç derişimi
[H+].[OH-] = Ksu = 1.10-14
][][ −
+ =OHKH su
][][ −
− +=OHKCOH su
B
0].[][ 2 =−− −−suB KOHCOH
2.4
][2
suBB KCCOH
++=−
Monobaz Çözeltilerinde [OH-] ve pOH hesabı Monobaz Çözeltilerinde [OH-] ve pOH hesabı
2. Zayıf BazlarZayıf bazlar sulu ortamda B + H2O ↔ BH+ + OH- dengesini meydana getirirler. Böyle bir tepkime için denge ifadesi ;
][]].[[
BBHOHKa
+−
=
[B]= CB – [BH+] olmasına rağmen
[OH-]=[BH+] yerine konursa
Bb CKOH .][ =−
3. Çok Zayıf BazlarSeyreltik çözeltilerinde bile eser halde iyonlarına ayrılan bazlara denir. Bunlar bazlık sabitleri 10-9 ve daha küçük olan bazlardır.
Böyle bazlar için ;
suBb KCKOH +=− .][
Monobaz Çözeltilerinde [OH-] ve pOH hesabı ÖrnekDerişimi 1.10-7 M olan HCI asidin [H+] iyon derişimini ve pH’ını bulunuz.
2.4
][2
suAA KCCH
++=+
MH 714277
10.67,12
10.1.4)10.1(10.1][ −
−−−+ =
++=
CA < 1.10-6 olduğundan ;
pH= 6,8
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007
12
ÖrnekDerişimi 0.1 M olan asetik asit çözeltisindeki tanecik derişimini ve pH , pOH’ını hesaplayınız.Ka=1,8.10-5