pH ve pOH sunum slaytı

1. CELAL SUNGUN
2012010227073
ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ 2.SINIF
ÇEVRE KİMYASI SUNUM ÖDEVİ
KONU:PH
Doç. Dr. Meral TOPÇU SULAK

2. ASİTLER VE BAZLAR (pH VE pOH)
Asitlerin ve bazların tanımı, kimyada şüphesiz en önemli ve
yararlı tanımlardan biridir ve gerçekte hemen hemen bütün
kimyasal reaksiyonları, asit-baz reaksiyonları veya
yükseltgenme-indirgenme reaksiyonları olarak sınıflandırma
olanağı vardır. Günümüze dek asitler ve bazlar için çeşitli
tanımlar yapılmıştır. asitler ve bazlar için yapılan ilk tanım sulu
çözeltilerde gözlenen özelliklerine dayanır. sulu çözeltilerinin
ekşimsi bir tadı olan ve turnusol kağıdını kırmızıya dönüştüren
maddelere asit denir. Bazların sulu çözeltilerinin acımsı tadı
vardır ve turnusol kağıdını maviye dönüştürürler. Asitler ve
bazlar için en çok kullanılan dört tanım vardır. Bunları kısaca
şöyle inceleyebiliriz.

3.  Arrhenius tanımı: laboratuvarda sulu çözeltiler ile çalışırken
faydalanırız.
 Bronsted-Lowry tanımında çözücü gereksinimi yoktur, fakat
proton aktarılması koşulu aranır.
 Lewis tanımı Asitlik-bazlık için en genel yaklaşımdır.

4. 1)Arrhenius Asit-Baz (1883)
 Hidrojen içeren ve Suda
çözüldüğünde H+ iyonu
oluşturan maddelere Asit
denir.
HCI H++Cl–
HNO3 H+ + NO–3
H2SO4 2H+ + SO4
–2
H3PO4 3H+ + PO4
-3

5.  Arrhenius Asit ve Baz Teorisi:
Arrhenius 1883 de asitler için,yapılarında hidroje içeren ve sudaki
çözeltilerine H+ veya H3O+ İyonu verebilen asit olarak,yapısında
hidrojen içeren ve sudaki çözeltilerine OH- iyonu veren bileşiklere baz
olarak tanımlamıştır. Arrhenius tanıma uyum gösteren asitlere örnek
olarak aşağıdaki örnekleri göstermiştir.

6.  Arrhenius’un asit ve baz tanımı, proton içermediği halde sulu
çözeltilerine H+ iyonu veren asitler ile OH- oluşturan bazları
kapsayacak şeklide değiştirilmiştir. Bu durumda ametal oksitlerin sulu
çözeltisi asit,metal oksitlerin sulu çözeltilerinde baz olarak tanımlanır.

7. 2)Brønsted-Lowry Asit-Baz (1923)
Proton (H+ )iyonu verme eğiliminde
olan maddelere asit denir.
HCl + H2O  Cl– + H3O+
Asit + Baz  Baz + Asit
Proton (H+ ) iyonu alma eğiliminde
olan maddelere baz denir.
NH3 + H2O  NH4
+ + OH-Baz
+ Asit  Asit + Baz

8.  Bronsted – Lowry Asit ve Baz Teorisi
J.N. Bronsted ve T.M. Lowry 1923 yılında birbirinden habersiz olarak
asitlerin proton veren maddeler, bazlarında proton alan maddeler
olduğunu ileri sürmüşlerdir. Bu teoriye göre, nötralizasyon, asitten baza
proton transferi olayıdır.
Bu tanıma göre asit ile baz arasındaki fark sadece proton alma veya
almamadır. Maddenin protonlanmış haline asit, protonlanmamış haline
baz denir.bu şekilde oluşan HA ve A- çiftine konjüge asit-baz çifti denir.
B ve HB+ de konjuge baz-asit çifti denir.

9.  HCI İle H2O arasında ve NH3 ile H2O arasındaki bronsted asit-baz
reasksiyonları


10. 3)Lewis Asit-Baz
 Elektron çifti veren tür
baz, elektron çifti alan ise
asittir.

11.  Lewis Asit- Baz Teorisi
1923 yılında G.W. Lewis asitleri elektron çifti alan maddeler, bazılarıda
elektron çifti veren maddeler olarak tanımlanmıştır. Bu tanımı içerik olarak
Arrhenius ve bronsted teorilerinden daha kapsamlıdır.prpoton içermeyen
bileşikler arasındaki reaksiyyonlarda bu tanıma göre asit ve baz
reaksiyonlardır.
Örneğin;

12. Lewis asitleri şu şekilde ifade edilir.
a) Elektron çifti olabilen katyonlar, Lewis asitidirler.
b) Değerlik kabuğundaki elektron eksiği olan koordinasyon sayısını
artırabilen merkez atomu içeren bileşikler Lewis asidi olarak davranır.
c) Merkez atomlarında bir veya daha çok sayıda çoklu bağı olan SO2,SO3
VE CO2 gibi moleküler Lewis asidi olarak bilinir.

13. Lewis bazıları içinde aşağıdaki tanımlar yapılır.
a) Bütün anyonlar Lewis bazıdır.
b) Su,alkol,eter gibi ortaklanmamış elektron çifti bulunduran moleküller
Lewis bazı olarak davranır.
c) Metal iyonları ile koordine kovalent bağ yapabilen alken ve alkinler
Lewis bazı olarak davranırlar.

15. Lux-Flood Asit-Baz Teorisi
1939 yılında Lux, 1947 yılında ise Flood yeni bir asit-baz teorisi ileri
sürdüler. Lux-Flood teorisi olarak bilinen teoriye göre,asitler oksit iyonu alan
maddelerdir. Bazlar ise oksit iyonu veren maddelerdir.

16. ASİT VE BAZLARIN KUVVETLİLİĞİ
Lowry – Brönsted’ e göre; bir asidin kuvvetliliği kolay proton verebilme
ölçüsü; bir bazın kuvvetliliği, kolay proton alabilme ölçüsü olarak ifade edilir.
Bir asidin veya bir bazın kuvvetinin nicel ölçüsü asit ve bazın ayrışma
sabitine bağlıdır. Ayrışma sabiti büyük olan asit ve bazlara kuvvetli, küçük
olan asit ve bazlar ise zayıf olarak bilinir.

17. SUYUN İYONLAŞMASI,PH VE POH
Bu denklem hem asit hemde baz özelliği gösterir. Yukaridaki eşitliğe kütlelerin
etkisi yasası uygulanırsa
olur.
Su iyonlarına ayrıştığı zaman ortalama eşit miktarda [H+] Ve [OH-]
iyonlarını verdiğinden nötr bir maddedir.

18. pH VE pOH
1909 yılında Sorensen tarafından ortaya atılan hidrojen molar değişiminin on
tabanına göre logaritması olan PH, bir ortamın hidrojen iyonu yönünden
potansiyelinin bir belirtisidir. POH ise ortamın, hidroksil iyonu yönünden
potansiyeli anlamına gelir. Bir ortamın asit,baz veya nötr olduğunu saptamak
için çözelti ortamının [H+] veya [OH-] iyonu molar derişimini saptamak
gerekir. Bu durum ph kağıtları veya duyarlı olarak PH metrelerle saptanır.

19. ASİTLERİN ÖZELLİKLERİ
1- 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.
9- Aktif Metallerle tepkimeye
girerek metal tuzu oluştururlar
ve H2 (hidrojen) gazı açığa
çıkarırlar.

20. ASİTİN DEĞERLİĞİ
 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.

21. Günlük Yaşamda
Asitler
 Sirke, seyreltik bir
asetikasit(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.

22. PH Tanımı:
Bir çözelti ortamının ph’ı ; çözelti ortamında bulunan H+ iyonu molar
derişiminin on tabanına göre negatif logaritması olduğuna göre, matematiksel
olarak ifadesi;

25. BAZLARIN ÖZELLİKLERİ
 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.

26. Bazların Kullanım
Alanları
 Sodyum 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.

27. BAZLARIN DEĞERLİĞİ
 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 )

28. POH Tanımı:
Bir çözelti ortamının pOH’ı çözelti ortamında bulunan OH- iyonu
molar değişiminin on tabanına göre negatif logaritmasıdır.

31. 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.

32. Kuvvetli Asit ve Bazların pH Hesapları
 Bir kuvvetli asit veya baz suda çözündüğü zaman, nedeyse tamamen iyonlarına ayrılır.
Örneğin H2SO4 suda çözündüğü zaman suda çoğunlukla H+ ve SO4
- iyonları bulunur,
çözünmeden kalan H2SO4 neredeyse hiç bulunmaz.
 Bu durum kuvvetli asitlerin ve bazların pH hesabını oldukça kolay kılar.
 Asit konsantrasyonu H+ konsantrasyonuna eşittir.
 Sıkça rastlanan kuvvetli asitler hidroklorik asit (HCl), nitrik asit (HNO3), perklorikasit
(HClO4) ve sülfürik asit (H2SO4)’tir.
 Kuvvetli bazlar ise Grup I hidroksitlerini (LiOH, NaOH, KOH, vb.) ve Be(OH)2ve
Ba(OH)2dışında kalan Grup II hidroksitlerini içerirler.

33. ZAYIF ASİTLER VE BAZLARIN
İYONİZASYONU

34.  ÖRNEK: 0.01 M C6H5N(piridin) çözeltisinin pOH’ı nedir?
(kb=1,6.10-9)

35. POLİ-ASİTLERİN İYONLAŞMA
BASAMAKLARI
1. basamakta bir hidrojen iyonu
vererek tamamen iyonlaşırlar.
2. basamakta seyreltik çözeltilerde ikinci H+ iyonu
kısmen iyonlaşır.

36.  Poli asitlerin iyonlaşma sabitleri

37. HİDROLİZ VE HİDROLİZ SABİTİ
 Bir tuzun suda çözünerek, kendini oluşturan asit ve baza ayrışması
olayıdır.
 Kuvvetli asit ve kuvvetli bazdan oluşan tuzlar hidrolize uğramazlar.
 Tuzların hidrolizinde, brönsted eşitliği uygulanabilir.
Tuzların hidrolizinde
• Ka>Kb ise, ortam asit
• Kb>Ka ise, ortam baz
• Kb=Ka ise, ortam nötr’dür.

38. a)Kuvvetli Baz Zayıf Asitten Oluşan Tuzların Hidrolizi

39. b)Kuvvetli Asit Zayıf Bazdan Oluşan Tuzların Hidrolizi

40. c)Zayıf Asit ve Zayıf Baz Tuzunun Hidrolizi

41. ÖRNEK1:0,05 M soydum benzoat tuzu çözeltisinin pH’ı nedir?
(benzoik asit için Ka=6,37.10-5)

42. ÖRNEK 2:0,2 M NH4CI çözeltisinin pH’ı nedir?
(Kb=1,85.10-5 NH3 için)

43. ÖRNEK 3:0,02 M amonyum asetat tuzunun pH nedir?
(Ka=1,85.10-5 Kb=1,85.10-5)

44. İNDİKATÖRLER
Bir çözeltideki hidrojen iyonlarının derişimine göre belirli
bir renk oluşturan, zayıf asit ve zayıf baz özelliğindeki organik
boyar maddelere indikatör denir.
Bir indikatörün yararlı pH alanı pH= pK in (+,-) eşitliği ile
hesaplanır.
İndikatörlerin başlıca kullanıldığı yerler şu şekilde sıralanabilir.
a) Nötralizasyon reaksiyon
b) Herhangi bir çözeltinin pH nın yaklaşık olarak bulunması

45. 14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
Ph
Titrasyon Verileri
mL NaOH(aq)Ph
0,00 1,00
10,00 1,37
20,00 1,95
22,00 2,19
24,00 2,69
25,00 7,00
26,00 11,29
28,00 11,73
30,00 11,96
40,00 12,36
50,00 12,52
• Kuvvetli asit ve kuvvetli bazın titarsyon eğrisi

46. TAMPON ÇÖZELTİLER
Dışardan [H+] iyonu veya [OH-] iyonu katıldığında
çözelti ortamının pH ında önemli bir değişme yoksa, böyle
çözeltilere tampon çözeltiler denir.
Tampon çözeltiler su ile seyreltildiklerinde pH larını
korurlar. Zayıf bir asit ve bu zayıf asidin tuzu bir tampon
sistemi oluşturur. Aynı şekilde, poli asitlerin iki değişik
tuzunun karışımı da bir tampon sistemi oluşturur.

47. ÖRNEK:0,6 molar CH3-COOH ile 0,3 molar CH3-COONA içeren bir
tampon çözeltisinin;
a)pH değeri nedir?
b)bir litre çözeltiye 0,1 mol HCI katılırsa pH ne olur?(Ka=1,75.10-5)

48. KISACA NOTLAR
 Ksu=[H+][OH-] suyun iyonlar çarpımı sabiti
 pH= -log[H+] bir çözelti pH’ı tanımı
 pOH= [OH-] bir çözelti pOH’ı tanımı
 pH+pOH=14 Eşitliğin bir diğer ifadesi
 Yüzde iyonlaşma =
퐷푒푛푔푒푑푒푘푖 푖푦표푛푙푎ş푚횤ş 푎푠푖푡 푘표푛푠푎푛푡푟푎푠푦표푛푢
퐴푠푖푡 푏푎ş푙푎푛푔횤ç 푘표푛푠푎푛푡푟푎푠푦표푛푢
*100
 Ka. Kb = Ksu bir konjuge asit-baz çiftinin asit ve baz iyonlaşma
sabitleri arasındaki ilişki

49. KAYNAKLAR
 http://gokhankimyaci.blogspot.com.tr/2009/12/asitler-ve-bazlar-asit-ve-bazlarn.
html
 http://chemwiki.ucdavis.edu/Physical_Chemistry/Acids_and_Bases/Acid/
Lewis_Concept_of_Acids_and_Bases
 http://www.barransclass.com/phys1090/hw/hwk_14_acid.html
 Genel Üniversite Kimyası ve modern uygulamarı(A. Bahattin SOYDAN/A.Sezai
Saraç 7.baskı)
 TEMEL ÜNİVERSİTE KİMYASI(Prof. Dr. Ender ERDİK/Prof. Dr. Yüksel
SARIKAYA)