11. Sınıf Kimya · 2. Ünite: Denge · Asit ve Baz Çözeltilerinde Denge · Çözünürlük Dengesi
Suyun Otoiyonizasyonu, pH ve pOH
Saf su, tamamen nötr ve iyonsuz bir madde gibi görünse de aslında çok küçük bir oranda kendi kendine iyonlaşır. Bu olay, asit-baz kimyasının temelini oluşturur; çünkü sulu çözeltilerdeki tüm pH hesapları suyun bu otoiyonizasyon dengesine dayanır. Bu konuda saf suyun otoiyonizasyon denklemini yazacak, suyun iyonlaşma sabiti $K_{su}$'yu kullanarak iyon derişimlerini hesaplayacak ve pH ile pOH kavramlarını kullanarak çözeltilerin asidik, bazik veya nötr olduğunu belirleyebileceksiniz.
Kazanımlar
- KİM.11.2.6.a Saf suyun otoiyonizasyon denklemini yazar ve bu dengenin tersinir bir süreç olduğunu açıklar.
- KİM.11.2.6.b 25 °C'de suyun iyonlaşma sabiti ($K_{su}$) değerini kullanarak saf sudaki $[\text{H}_3\text{O}^+]$ ve $[\text{OH}^-]$ derişimlerini hesaplar.
- KİM.11.2.6.c Bir çözeltinin pH ve pOH değerlerini hesaplar; pH değerine göre çözeltinin asidik, bazik veya nötr olduğunu yorumlar.
- Verilen pH veya pOH değerinden $[\text{H}_3\text{O}^+]$ ve $[\text{OH}^-]$ derişimlerini bulur ve bunları birbiriyle ilişkilendirir.
Konu anlatımı
Saf Su Gerçekten Saf mı? — Otoiyonizasyon
Suyun İyonlaşma Sabiti (Ksu)
pH Kavramı
pOH Kavramı ve pH-pOH İlişkisi
Çözümlü Örnekler
Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları
Özet ve Bağlantılar
Anahtar terimler
- Otoiyonizasyon
- Saf suyun kendi kendine iyonlaşarak H₃O⁺ ve OH⁻ oluşturması olayı.
- Hidronyum iyonu (H₃O⁺)
- Suyun proton kabul ederek oluşturduğu iyon; sulu çözeltilerdeki asidik türün temsilcisi.
- Hidroksit iyonu (OH⁻)
- Suyun proton vererek oluşturduğu iyon; sulu çözeltilerdeki bazik türün temsilcisi.
- Ksu (suyun iyonlaşma sabiti)
- 25 °C'de [H₃O⁺]·[OH⁻] çarpımına eşit olan denge sabiti; değeri 1,0 × 10⁻¹⁴.
- pH
- Bir çözeltideki H₃O⁺ derişiminin negatif logaritması; pH = −log[H₃O⁺].
- pOH
- Bir çözeltideki OH⁻ derişiminin negatif logaritması; pOH = −log[OH⁻].
- Nötr çözelti
- 25 °C'de [H₃O⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ M olan, pH = 7 gösteren çözelti.
- Logaritmik ölçek
- Her birim değişimin 10 katlık büyüklük farkına karşılık geldiği ölçek; pH ölçeği buna örnektir.
Örnek soru
pH değeri 3 olan bir sulu çözeltideki $[\text{H}_3\text{O}^+]$ derişimi kaç mol/L'dir?
- $1{,}0 \times 10^{-3}$
- $1{,}0 \times 10^{-11}$
- $3{,}0 \times 10^{-1}$
- $1{,}0 \times 10^{-7}$
- $3{,}0 \times 10^{-3}$
Doğru cevap: A
Çözüm
1. $[\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-\text{pH}} = 10^{-3} = \mathbf{1{,}0 \times 10^{-3}\,\text{M}}$
2. B şıkkı ($10^{-11}$) pOH'u derişim gibi hesaplama hatasıdır. E şıkkı pH değerini doğrudan katsayı olarak kullanma hatasıdır.