Genel Kimya #13 | Asit–Baz Dengeleri II: Ortak İyon, Tamponlar ve Titrasyon Eğrileri

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Sınavda şöyle gelir: aynı damla asit saf suya ve asetik asit ile sodyum asetat karışımına düşüyor. Hangi kabın pH değeri daha az değişir, neden? Doğru cevap: karışımın, çünkü o bir tampondur; hem eklenen asidi hem eklenen bazı tüketir. Kitaptaki örnekte aynı asit saf suyun pH değerini beş birim, tamponunkini yalnız yaklaşık 0.1 birim düşürür. Tamponun pH'ı 7'ye çektiğini sanan, onun yalnız değişime direndiğini unutur. Genel Kimya serisinin bu dersinde ortak iyon etkisini, tamponların nasıl çalıştığını, Henderson–Hasselbalch denklemini ve tampon kapasitesini, kuvvetli ve zayıf asit titrasyon eğrilerini ve indikatör seçimini çözümlü sorularla işliyoruz. Bu derste: - Ortak iyon etkisi: asetik aside asetat ya da HCl eklenince iyonlaşma azalır (Le Chatelier) - Tampon: zayıf asit ve eşlenik bazı (ya da zayıf baz ve eşlenik asidi); eklenen H₃O⁺'yu asetat, OH⁻'yi asetik asit tüketir - Henderson–Hasselbalch: pH = pK_a + log([baz]/[asit]); oran 1 iken pH = pK_a - Tampon kapasitesi: oran 1:10 ile 10:1 arasında; derişim büyüdükçe kapasite artar - Titrasyon eğrileri: kuvvetli asit–kuvvetli bazda eşdeğerlikte pH 7; zayıf asit–kuvvetli bazda tampon bölgesi, yarı eşdeğerlikte pH = pK_a, eşdeğerlikte pH 7'nin üstünde - Soru 1 (a): 500 mL tamponda 0.500 M asetik asit ve 0.700 M asetat; pK_a = 4.77; 0.250 ve 0.350 mol; pH = 4.77 + log 1.40 = 4.92 - Soru 1 (b): 0.100 mol NaOH; mol tablosu: 0.150 mol asit, 0.450 mol asetat; pH = 4.77 + log 3.00 = 5.25, değişim yalnız 0.33 - Soru 1 (c): aynı NaOH saf suda; [OH⁻] = 0.167 M, pH = 13.22, değişim 6.22 - Soru 1 hataları: ters oran 4.62 verir; stokiyometriyi atlamak pH'ı değişmemiş gösterir - Soru 2: 40.0 mL 0.120 M asetik asit, 0.160 M NaOH; eşdeğerlik 30.0 mL; yarı eşdeğerlikte pH = 4.77; eşdeğerlikte [CH₃COO⁻] = 0.0686 M, pH = 8.80; indikatör fenolftalein (8.2–10.0) Bölümler: 0:00 Giriş ve Sınav Sorusu 0:45 Kaynak Kitap ve Seri Haritası 1:04 Ortak İyon Etkisi 1:37 Ortak İyonla Denge Tablosu ve pH 2:15 Tampon Nedir? Hangisi Tampondur? 2:52 Tampon Nasıl Çalışır? 3:16 Henderson–Hasselbalch Denklemi 4:01 Tampon Kapasitesi 4:29 Kuvvetli Asit–Kuvvetli Baz Titrasyon Eğrisi 5:10 Zayıf Asit–Kuvvetli Baz Titrasyon Eğrisi 5:51 Soru 1: Asetat Tamponu 6:28 Soru 1: pKa 6:59 Soru 1: Asit ve Asetatın Molü 7:24 Soru 1 (a): Tamponun pH'ı 7:53 Soru 1 (b): NaOH ve Mol Tablosu 8:34 Soru 1 (b): Yeni pH 9:04 Soru 1 (c): Saf Suyla Karşılaştırma 9:38 Soru 1: Sağlama ve En Sık Hata 10:21 Soru 2: Asetik Asidin Titrasyonu 10:46 Soru 2 (a, b): Eşdeğerlik Hacmi ve Yarı Eşdeğerlik 11:24 Soru 2 (c): Eşdeğerlik Noktasında pH 12:04 Soru 2 (d): İndikatör Seçimi ve En Sık Hata 12:39 Bu Derste Öğrendiklerimiz 13:06 Akılda Kalan Kural ve Sıradaki Ders Sıradaki derste çözünürlük dengeleri: az çözünen tuzların çözünürlük çarpımı K_sp. Kaynak: Darrell D. Ebbing, Steven D. Gammon, General Chemistry, 11. baskı (Cengage, 2017), Bölüm 16 (§16.5–16.7) (konu sırası, tanım ve problem tipi). Birimler SI; derişim mol/L, madde miktarı mol ve mmol, hacim mL ve L; K_a ve K_w 25 °C değerleri. Örnekler özgündür. Genel Kimya serisinin 13. dersi. Ön koşul: molarite ve titrasyon, kimyasal denge, asitler ve bazlar, zayıf asit ve baz dengeleri.