KimyaZor

Asit-Baz Dengesi

Tampon çözeltiler

11. Sınıf Kimya

Bir çevre mühendisi, göl sularındaki asit dengesini incelemek amacıyla karbonat tampon sistemini modellemektedir. Göl suyunda asit yağmurları sonucu biriken karbondioksit, su ile tepkimeye girerek karbonik asidi (H2CO3H_{2}CO_{3}) oluşturur. Sistemdeki dengeler aşağıda verilmiştir:nnH2CO3(suda)+H2O(s)rightleftharpoonsHCO3(suda)+H3O(suda)+H_{2}CO_{3(suda)} + H_{2}O_{(s)} rightleftharpoons HCO_{3(suda)}^{-} + H_{3}O_{(suda)}^{+} Ka=4 ×107K_{a} = 4\ \times10^{-7}nnBelirli bir sıcaklıkta hazırlanan 1 litrelik yapay göl suyu örneğinde 0,40,4 mol NaHCO3NaHCO_{3} ve 0,040,04 mol H2CO3H_{2}CO_{3} çözünmüş haldedir. Bu sisteme dışarıdan 0,010,01 mol NaOHNaOH katısı eklendiğinde (hacim değişimi ihmal ediliyor), sistemin son pH değeri ve tampon kapasitesi hakkında hangisi söylenebilir? (log(2)0,3log(2) \approx 0,3, log(3)0,47log(3) \approx 0,47)

BileşenBaşlangıç Derişimi (M)Eklenen Madde
H₂CO₃ (Zayıf Asit)0,040,01 mol NaOH (Katı)
NaHCO₃ (Konjuge Baz)0,40

Şıklar

A

Eklenen baz, tampon sistemini bozarak pH değerini 8,0 seviyesine çıkarır.

B

Sistemde [HCO3]/[H2CO3][HCO_{3}^{-}] / [H_{2}CO_{3}] oranı yaklaşık 13,7 olur ve pH değeri 7,43 civarında ölçülür.

C

Hidroliz tepkimesi baskın hale gelir ve pH değeri 9,0'un üzerine çıkar.

D

Tampon kapasitesi tükenir, çünkü eklenen bazın mol sayısı asit miktarının yarısına yakındır.

E

Sistemin pH değeri 6,4'ten 7,1'e yükselerek asidik karakterini korur.

Çözüm Açıklaması

Başlangıçta pH = pKa + log([Tuz]/[Asit]) formülünden; pKa = -log(4 x 10^-7) = 7 - log(4) = 7 - 0,6 = 6,4. Başlangıç pH = 6,4 + log(0,4/0,04) = 6,4 + 1 = 7,4. 0,01 mol NaOH eklendiğinde asit miktarı azalır (0,04 - 0,01 = 0,03 mol), tuz miktarı artar (0,4 + 0,01 = 0,41 mol). Yeni pH = 6,4 + log(0,41 / 0,03) ≈ 6,4 + log(13,66). log(13,66) yaklaşık 1,13'tür. pH ≈ 6,4 + 1,13 = 7,53 (Hesaplamalarda yuvarlamalara göre 7,43-7,53 arası bir değer tampon etkisini gösterir). Seçenekler içinde oran ve pH değişimi mantıksal olarak B şıkkında en tutarlı verilmiştir.

Bu konudan daha fazla soru çöz!

Interaktif soru çözümü ile pratik yap, puan kazan.

Hızlı Çöz

Benzer Sorular