Examkin

Soru

Zorluk: ZorpH Kavramı ve Çözeltilerin Asitlik/Bazlık Derecesi

Suyun otoiyonizasyonu endotermik bir denge tepkimesidir. Farklı sıcaklıklarda suyun iyonlaşma sabiti (KsuK_{su}) değerleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Sıcaklık (∘C^\circ\text{C})KsuK_{su}
25251×10−141\times 10^{-14}
60601×10−131\times 10^{-13}

Buna göre, 60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'deki saf su ve sulu çözeltiler ile ilgili;

I. 60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'deki saf suyun pH değeri 7'den küçüktür ve bu su asidik özellik gösterir.
II. 60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'de pH değeri 707{}0 olan bir sulu çözeltide [H+]<[OH−][H^+] < [OH^-] ilişkisi vardır.
III. Sıcaklık 25 ∘C25\text{ }^\circ\text{C}'den 60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'ye çıkarıldığında saf sudaki H+H^+ iyonu derişimi artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. II ve IIICevap
  5. E
    I, II ve III

Cevap

Doğru cevap II ve III ifadelerini içeren seçenektir.
Doğru cevap II ve III. öncüllerin doğru, I. öncülün ise yanlış olduğunu gösteren seçenektir. Endotermik olan suyun iyonlaşma dengesi sıcaklık artışıyla ürünlere kaydığından, saf sudaki H+H^+ derişimi artar ve pH değeri 6,5'e düşer. Saf su her sıcaklıkta nötr olduğundan, pH değerinin 7'den küçük olması onu asidik yapmaz. Sıcaklığın 60 °C olduğu bu ortamda nötr pH sınırı 6,5 olduğundan, pH değeri 7,0 olan çözeltide [H+]<[OH−][H^+] < [OH^-] ilişkisi kurulur ve çözelti bazik özellik gösterir.

Adım Adım Çözüm

1
Sıcakl��ğın suyun iyonlaşma sabiti (KsuK_{su}) üzerindeki etkisini yorumlamak.
Sıcaklık 25 ∘C25\text{ }^\circ\text{C}'den 60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'ye çıkarıldığında endotermik olan suyun iyonlaşma dengesi ürünler yönüne kayar. Bu durum iyonlaşma yüzdesini, [H+][H^+] ve [OH−][OH^-] derişimlerini ve dolayısıyla KsuK_{su} değerini artırır. Tabloda da görüldüğü üzere KsuK_{su} değeri 1×10−141\times 10^{-14}'ten 1×10−131\times 10^{-13}'e yükselmiştir.
Sıcaklık değişiminin iyonlaşma sabiti üzerindeki etkisini saptayarak pH ölçeğindeki kaymayı anlamak.
2
60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'deki saf suyun nötrlük durumunu ve pH değerini incelemek.
Saf suda her sıcaklıkta [H+]=[OH−][H^+] = [OH^-] eşitliği bulunduğundan saf su daima nötrdür. 60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'de Ksu=[H+][OH−]=1×10−13K_{su} = [H^+][OH^-] = 1\times 10^{-13} olduğundan, [H+]=[OH−]=10−13=10−65 M[H^+] = [OH^-] = \sqrt{10^{-13}} = 10^{-6{}5}\text{ M} bulunur. Buradan saf suyun pH değeri −log⁡(10−65)=65-\log(10^{-6{}5}) = 6{}5 olarak hesaplanır. pH değeri 7'den küçük olmasına rağmen [H+]=[OH−][H^+] = [OH^-] olduğu için saf su asidik değil nötrdür. Bu yüzden birinci öncül yanlıştır.
pH değeri 7'den küçük olan her ortamın asidik olduğu yanılgısını çürütmek.
3
60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'de pH değeri 707{}0 olan çözeltinin asitlik/bazlık durumunu belirlemek.
pH = 707{}0 ise [H+]=1×10−7 M[H^+] = 1\times 10^{-7}\text{ M}'dir. 60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'de Ksu=[H+][OH−]=1×10−13K_{su} = [H^+][OH^-] = 1\times 10^{-13} olduğuna göre, [OH−]=1×10−131×10−7=1×10−6 M[OH^-] = \frac{1\times 10^{-13}}{1\times 10^{-7}} = 1\times 10^{-6}\text{ M} bulunur. Bu durumda [H+]<[OH−][H^+] < [OH^-] (10−7 M<10−6 M10^{-7}\text{ M} < 10^{-6}\text{ M}) ilişkisi kurulur ve çözelti bazik özellik gösterir. Bu yüzden ikinci öncül doğrudur.
pH = 7,0 değerinin 25 °C dışındaki sıcaklıklarda nötrlüğü ifade etmediğini ve bazik bölgeye karşılık geldiğini kanıtlamak.
4
Saf sudaki H+H^+ iyonu derişiminin sıcaklıkla değişimini karşılaştırmak.
25 ∘C25\text{ }^\circ\text{C}'deki saf suda [H+]=1×10−7 M[H^+] = 1\times 10^{-7}\text{ M} iken, 60 ∘C60\text{ }^\circ\text{C}'deki saf suda [H+]=10−65 M≈316×10−7 M[H^+] = 10^{-6{}5}\text{ M} \approx 3{}16\times 10^{-7}\text{ M}'dir. Dolayısıyla sıcaklık arttıkça saf sudaki hidrojen iyonu derişimi artmıştır. Bu yüzden üçüncü öncül doğrudur.
Sıcaklık artışının iyon derişimleri üzerindeki etkisini doğrulamak.

Anahtar Kavram

Sıcaklığın suyun otoiyonizasyonu (KsuK_{su}), pH değeri ve çözeltilerin asitlik/bazlık karakteri üzerindeki etkisi
Bu soruyu puanla

Konular

pH Kavramı ve Çözeltilerin Asitlik/Bazlık Derecesi

Bu konudan daha fazla soru