Soru

Zorluk: OrtaAsit-Baz Tepkimeleri ve Nötrleşme

Laboratuvarda 25 C25\text{ }^\circ\text{C} sıcaklıkta 0,3 mol0,3\text{ mol} sülfürik asit (H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4) içeren sulu çözelti ile 0,4 mol0,4\text{ mol} sodyum hidroksit (NaOH\text{NaOH}) içeren sulu çözelti boş bir kapta karıştırılarak bir tepkime gerçekleştiriliyor.

Buna göre, gerçekleşen tepkime ve oluşan karışım ile ilgili;

I. Artansız gerçekleşen bir tam nötrleşme tepkimesidir.
II. Tepkime sonucunda 0,2 mol0,2\text{ mol} sodyum sülfat (Na2SO4\text{Na}_2\text{SO}_4) tuzu ve 0,4 mol0,4\text{ mol} su (H2O\text{H}_2\text{O}) oluşur.
III. Tepkime tamamlandıktan sonra elde edilen çözeltinin pH\text{pH} değeri 77'den küçüktür.

ifadelerinden 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

Sülfürik asit ve sodyum hidroksit arasındaki tepkimede sodyum hidroksit sınırlayıcı bileşendir. Tepkime sonunda 0,1 mol sülfürik asit artar, 0,2 mol sodyum sülfat tuzu ve 0,4 mol su oluşur. Artan asit nedeniyle son çözelti asidik olup pH değeri 7'den küçüktür. Dolayısıyla II ve III. ifadeler doğrudur.
Tepkime denklemine göre sodyum hidroksit tamamen tükenirken sülfürik asitten 0,1 mol artar. Artan asit ortamı asidik yaparak pH değerinin 7'den küçük olmasına neden olur. Tepkimede katsayılar oranında 0,2 mol sodyum sülfat tuzu ve 0,4 mol su oluşur. Bu nedenle sodyum sülfat ve su miktarlarını belirten ifade ile pH değerini belirten ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkime denkleminin yazılması ve denkleştirilmesi
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq)+2H2O(s)\text{H}_2\text{SO}_4(aq) + 2\text{NaOH}(aq) \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4(aq) + 2\text{H}_2\text{O}(s)
Tepkimeye giren asit ve bazın mol oranlarını doğru belirlemek için denklem denkleştirilir.
2
Mol hesaplamalarının yapılması ve sınırlayıcı bileşenin bulunması
0,4 mol NaOH0,4\text{ mol } \text{NaOH} maddesi tamamen harcanırken 0,2 mol H2SO40,2\text{ mol } \text{H}_2\text{SO}_4 harcanır. Tepkime sonunda 0,30,2=0,1 mol H2SO40,3 - 0,2 = 0,1\text{ mol } \text{H}_2\text{SO}_4 artar. Ürün olarak 0,2 mol Na2SO40,2\text{ mol } \text{Na}_2\text{SO}_4 ve 0,4 mol H2O0,4\text{ mol } \text{H}_2\text{O} oluşur.
Katsayılar yardımıyla harcanan ve oluşan maddelerin mol miktarlarını bulmak için bu hesaplama yapılır.
3
Çözeltinin pH karakterinin belirlenmesi
Ortamda 0,1 mol H2SO40,1\text{ mol } \text{H}_2\text{SO}_4 arttığı için çözelti asidik özellik gösterir. Dolayısıyla 25 C25\text{ }^\circ\text{C}'de pH<7\text{pH} < 7 olur.
Artan maddenin asit veya baz olmasına göre son durumdaki pH değerini yorumlamak için bu değerlendirme yapılır.

Anahtar Kavram

Asit-baz tepkimelerinde sınırlayıcı bileşen tayini, artan madde hesabı ve kısmi nötrleşmede pH karakterinin belirlenmesi.
Bu soruyu puanla