TYT ASİTLER, BAZLAR VE TUZLAR

TYT asitler, bazlar ve tuzlar konusu; maddelerin asitlik–bazlık özelliklerini tanımayı, bu özellikleri tanecik düzeyinde açıklamayı, nötrleşme ve metal tepkimelerini yorumlamayı, güvenli kimyasal kullanımını ve tuzların oluşumunu kapsar. Sorularda ezberlenmiş madde adlarından çok; indikatör rengi, iyon türü, tepkime gözlemi, mol oranı ve günlük yaşam verileri birlikte değerlendirilir.

ASİT VE BAZLARI TANIMA

Genel Özellikler

Asitler sulu ortamda H⁺ derişimini artırır; mavi turnusol kâğıdını kırmızıya çevirir ve çoğu metal ya da karbonatla karakteristik tepkimeler verebilir. Bazlar sulu ortamda OH⁻ derişimini artırır; kırmızı turnusol kâğıdını maviye çevirir ve ele kayganlık hissi verebilir. Tat veya dokunma gibi duyusal özellikler laboratuvarda tanı yöntemi değildir; bilinmeyen bir madde kesinlikle tadılmaz ve çıplak elle temas ettirilmez.

İndikatörler ve pH

Bulunduğu ortamın asitliğine göre renk değiştiren maddelere asit–baz indikatörü denir. Turnusol, fenolftalein ve metil oranj yapay ya da laboratuvar indikatörleri arasında; kırmızı lahana suyu, çay ve bazı çiçek özütleri doğal indikatörler arasında gösterilebilir. İndikatörün rengi ortamın türünü veya yaklaşık pH aralığını gösterebilir; doğrudan asit ya da bazın kuvvetini ve miktarını vermez.
25 °C’de pH < 7 asidik, pH = 7 nötr, pH > 7 bazik ortamı gösterir. pH azaldıkça H₃O⁺ derişimi, pH arttıkça OH⁻ derişimi artar. TYT düzeyinde pH çoğunlukla sıralama ve yorum amacıyla kullanılır; kuvvet–derişim ayrımı korunmalıdır.

Örnek - 2

Özdeş miktarda kırmızı lahana indikatörü eklenen K, L ve M çözeltilerinde aşağıdaki renkler oluşuyor.

K, L ve M sırasıyla soldaki, ortadaki ve sağdaki tüpleri temsil ettiğine göre;
I. K’de H₃O⁺ derişimi OH⁻ derişiminden büyüktür.
II. L’nin pH değeri 25 °C’de 7 olabilir.
III. M kırmızı turnusolü maviye çevirebilir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I

B) Yalnız II

C) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Cevabı Göster

K asidik, L nötr, M bazik ortamı gösterir. Bu nedenle üç ifade de verilen renklerle uyumludur.

Cevap: E

MOLEKÜLER DÜZEYDE ASİTLİK VE BAZLIK

Suda İyon Oluşumu

Arrhenius yaklaşımına göre asitler suda H⁺, bazlar OH⁻ oluşturan maddelerdir. Serbest proton suda tek başına bulunmadığından H⁺ gösterimi çoğu zaman H₃O⁺ iyonunun kısa yazımıdır. HCl gibi moleküler bir asit suya proton aktarırken NaOH gibi iyonik bir baz çözündüğünde iyonlarına ayrılır.

NH₃ yapısında OH grubu taşımadığı hâlde sudan proton alarak NH₄⁺ ve OH⁻ oluşturur; bu nedenle bazik davranır. CaO gibi bazı metal oksitler suyla tepkimeye girerek baz, CO₂ ve SO₃ gibi bazı ametal oksitler ise suyla tepkimeye girerek asit oluşturabilir.

KUVVETLİ VE ZAYIF ASİT–BAZLAR

İyonlaşma Derecesi ile Derişimi Ayırma

Kuvvetli asit ve bazlar suda büyük ölçüde iyonlaşır veya iyonlarına ayrılır; zayıf olanlarda bu dönüşüm sınırlıdır ve çözünmüş taneciklerin bir bölümü moleküler hâlde kalır. Kuvvet maddenin iyonlaşma eğilimini, derişim ise belirli miktar çözeltide bulunan madde miktarını anlatır. Bu nedenle seyreltik bir kuvvetli asit ile derişik bir zayıf asit karşılaştırmasında pH, iletkenlik veya tepkime hızı yalnız “kuvvetli–zayıf” etiketinden hareketle kesin sıralanamaz.

NÖTRLEŞME TEPKİMELERİ

Asit + Baz ve Net İyon Denklemi

Asit ile bazın tepkimesine nötrleşme denir. Çoğu nötrleşmede tuz ve su oluşur; net iyon denkleminde H⁺ ile OH⁻ suyu meydana getirir. Ancak NH₃ + HCl gibi tepkimelerde ürün yalnız tuz olabilir. Ayrıca “nötrleşme” adı, son çözeltinin mutlaka pH 7 olacağı anlamına gelmez. Artan asit veya baz kalmışsa son ortam asidik ya da bazik olur; oluşan tuzun hidrolizi de pH’ı etkileyebilir.

Asit ve baz miktarları karşılaştırılırken yalnız mol sayıları değil, bir mol maddenin verebildiği H⁺ veya OH⁻ sayısı dikkate alınır. Örneğin 1 mol H₂SO₄ tam nötrleşmede 2 mol OH⁻, 1 mol Ca(OH)₂ ise 2 mol H⁺ tüketebilir.

Titrasyon ve Eşdeğerlik

Titrasyonda derişimi bilinen bir çözelti büretten, derişimi bulunacak çözeltiye kontrollü biçimde eklenir. İndikatörün kalıcı renk değişimi dönüm noktasını işaret eder. Eşdeğerlik noktasında asitten gelen toplam H⁺ ile bazdan gelen toplam OH⁻ miktarları tepkime oranına göre eşdeğerdir. Çok protonlu asit veya çok hidroksitli baz varsa katsayılar hesaba katılır.

Örnek - 8

Şekildeki düzende 20 mL HCl çözeltisini tam nötrleştirmek için 0,20 mol/L NaOH çözeltisinden 30 mL harcanıyor.

HCl ile NaOH 1:1 mol oranında tepkimeye girdiğine göre HCl çözeltisinin molar derişimi kaç mol/L’dir?

A) 0,10

B) 0,20

C) 0,25

D) 0,30

E) 0,60

Cevabı Göster

NaOH molü 0,20 × 0,030 = 0,006 moldür. 1:1 oranından HCl de 0,006 moldür. Derişim 0,006/0,020 = 0,30 mol/L bulunur.

Cevap: D

ASİT VE BAZLARIN DİĞER MADDELERLE TEPKİMELERİ

Metallerle Tepkimeler

Aktif metaller HCl ve seyreltik H₂SO₄ gibi asitlerle tepkimeye girerek tuz ve H₂ gazı oluşturabilir. Cu, Hg ve Ag gibi yarı soy metaller bu asitlerden hidrojen çıkaramaz; ancak HNO₃ ve derişik H₂SO₄ gibi yükseltgen özellikli asitlerle tepkime verebilir ve çoğu durumda H₂ yerine azot ya da kükürt oksitleri oluşur. Au ve Pt gibi soy metaller tek başına birçok asitten etkilenmez.
Al, Zn, Sn, Pb, Cr ve Be gibi amfoter metaller hem asitlerle hem de kuvvetli bazlarla tepkime verebilir. Tepkime gözleminde gaz kabarcığı, metalin aşınması ve sıcaklık değişimi önemli kanıtlardır.

Örnek - 10

Şekilde Mg + HCl, Cu + HCl ve Al + NaOH deneyleri özdeş koşullarda gösterilmiştir.

Buna göre;
I. Mg aktif metal davranışı gösterir.
II. Cu, HCl’den H₂ gazı çıkarır.
III. Al amfoter özellik gösterdiği için kuvvetli bazla tepkime verebilir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I

B) Yalnız II

C) I ve II

D) I ve III

E) I, II ve III

Cevabı Göster

Mg ile HCl ve Al ile NaOH deneylerinde gaz çıkışı vardır. Cu, HCl ile tepkime vermez; II yanlıştır.

Cevap: D

Karbonatlar ve Oksitlerle Tepkimeler

Asitler karbonat ve bikarbonat tuzlarıyla tepkimeye girdiğinde genellikle tuz, su ve CO₂ gazı oluşur. Kireç taşının asitle aşınması, kabartma tozunun asidik bileşenle köpürmesi bu tepki tipleriyle ilişkilidir. Asidik oksitler bazlarla, bazik oksitler asitlerle tepkimeye girerek tuz ve çoğu durumda su oluşturabilir.

GÜNLÜK HAYATTA ASİTLER VE BAZLAR

Kullanım, Saklama ve Güvenlik

Sirke asetik asit, limon sitrik asit, mide özsuyu HCl içerir. Sabun, deterjan, lavabo açıcı ve bazı temizlik ürünleri bazik olabilir. H₂SO₄ akülerde ve sanayide; HNO₃ gübre ve patlayıcı üretiminde; NaOH kâğıt, sabun ve temizlik ürünlerinde; Ca(OH)₂ yapı ve su arıtma süreçlerinde kullanılır. Kullanım alanı bir maddenin zararsız olduğu anlamına gelmez.
Kuvvetli asit ve bazların suyla karışması belirgin ısı açığa çıkarabilir. Derişik asit seyreltilirken asit yavaşça suya eklenir; suyun asit üzerine dökülmesi ani kaynama ve sıçrama riskini artırır. Kimyasallar kendi etiketli kaplarında saklanır. Asitlerle çamaşır suyu gibi hipokloritli ürünlerin karıştırılması zehirli klor gazı oluşturabileceğinden kesinlikle kaçınılır.

ASİT YAĞMURLARI

Oluşum Süreci ve Etkileri

Fosil yakıtların yanmasıyla açığa çıkan SO₂ ve NO_x gazları atmosferde su ve oksijenin bulunduğu süreçlerde H₂SO₄ ve HNO₃ oluşumuna katılabilir. Asidik bileşenler yağmur, kar ve sisle yeryüzüne ulaşabildiği gibi kuru çökelmeyle de yüzeylerde birikebilir. Rüzgârlar kirleticileri kaynağından uzak bölgelere taşıyabilir.
Asit yağmurları göl ve toprak pH’ını düşürebilir, bitkilerin besin dengesini bozabilir, su canlılarını etkileyebilir ve CaCO₃ içeren mermer–kireç taşı yapılarda aşınmayı hızlandırabilir. Sorunun azaltılmasında düşük kükürtlü yakıt, baca gazı arıtımı, katalitik dönüştürücüler ve fosil yakıt kullanımının azaltılması etkilidir.

Örnek - 14

Aşağıdaki görselde bir yerleşim bölgesindeki emisyonların atmosferde taşınması ve yağışla yeryüzüne ulaşması gösteriliyor.

Buna göre;
I. SO₂ ve NO_x asit yağmurunun öncül kirleticilerindendir.
II. Kirleticiler yalnız emisyon kaynağının bulunduğu yerde etkili olur.
III. Kireç taşı yapılar asidik yağıştan zarar görebilir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I

B) Yalnız II

C) I ve II

D) I ve III

E) I, II ve III

Cevabı Göster

SO₂ ve NO_x atmosferde taşınabildiği için etkiler kaynak bölgesiyle sınırlı değildir. Asitler CaCO₃ içeren yapıları aşındırabilir; I ve III doğrudur.

Cevap: D

TUZLAR

Tuzların Oluşumu ve Genel Özellikleri

Tuzlar pozitif ve negatif iyonların elektrostatik çekimle bir arada bulunduğu iyonik bileşiklerdir. Katı hâlde iyonları sabit konumlarda olduğu için elektrik akımını iletmez; erimiş hâlde veya suda çözündüklerinde hareketli iyon içeriyorlarsa iletir. Çoğu tuz kristal yapılıdır; ancak bütün tuzların suda iyi çözündüğü söylenemez.
Tuzlar yalnız asit–baz nötrleşmesiyle oluşmaz. Asit–metal, asit–karbonat, asit–bazik oksit, baz–asidik oksit ve bazı çökelme tepkimeleri de tuz oluşturabilir.

Asidik, Bazik ve Nötr Tuzlar

Bir tuzun sulu çözeltisinin pH’ı, onu oluşturan iyonların suyla etkileşimine bağlıdır. Kuvvetli asit–kuvvetli baz kökenli NaCl gibi tuzlar yaklaşık nötr; kuvvetli asit–zayıf baz kökenli NH₄Cl asidik; zayıf asit–kuvvetli baz kökenli Na₂CO₃ bazik çözelti oluşturabilir. Tuz formülünde H veya OH bulunması tek başına çözeltinin pH’ını belirlemez.

Yaygın Tuzlar ve Kullanım Alanları

NaCl sofra tuzu ve gıda korumada; Na₂CO₃ cam, deterjan ve su yumuşatmada; NaHCO₃ kabartma tozu, antiasit ve temizlikte; CaCO₃ kireç taşı, mermer, tebeşir ve yapı malzemelerinde; NH₄Cl ise gübre, pil ve bazı lehimleme işlemlerinde kullanılır. Aynı iyonu içeren tuzlar benzer tepkimeler gösterebilse de kullanım alanı saflık, doz ve fiziksel özelliklere göre değişir.