Etiket Arşivleri: Ortak İyon Etkisi

Sulu Çözeltiler ve Kimyasal Denge

Sulu Çözeltiler Çözelti: iki veya daha fazla maddenin meydana getirdiği homojen karışımdır. çözücü, çözünen Kütlece fazla olan (veya çözme işlemini Kütlece daha az olan (çözücü içinde yapan) bileşene çözücü denir. dağılan) bileşene çözünen denir nonelectrolyte Sulu Çözeltileri elektriği iletmeyen maddeler Elektrolit: suda çözündüğü zaman iyonlarına ayrışan ve elektriği ileten maddelere elektrolit denir Kuvvetli elektrolit. Zayıf Elektrolit Suda tamamen iyonlaşan bileşikler suda iyonlarına kısmen ayrılan bileşikler

Çözünürlük Kuralları çözünen çözünmeyen 1A grup bileşikleri (Na, K, Li,) ve NH4+ OH- 1.grup bileşikleri (Na, K, Li,) ve NH4+ bileşikleri suda tamamen çözünür. Ba(OH)2 Sr(OH)3 Ca(OH)2 hariç suda NO3 (Nitrat), CHCOO- (asetat) ,ClO4 çözünmez. (perklorat)bileşikleri suda S2- 1.grup bileşikleri (Na, K, Li,) NH4+ hariç tamamen çözünür. suda çözünmez. Cl- Bileşikleri (AgCl, Hg2Cl2, PbCl2) CO32- 1.grup bileşikleri (Na, K, Li,) ve hariç suda çözünür NH4+hariç suda çözünmez. SO42+ (Sr SO4, Ca SO4 , Ba SO4 , Pb PO43- 1.grup bileşikleri (Na, K, Li,) ve SO4 hariç) suda çözünür. NH4+hariç suda çözünmez.- Cl-, Br-, I- SO42- CO32-, PO43- Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ NH4+ HO-, S2- NO – ClO – CH CO – 3 4 3 2

Kuvvetli elektrolit. Suda tamamen iyonlaşan bileşikler

Zayıf Elektrolit suda iyonlarına kısmen ayrılan bileşikler

SULU ÇÖZELTİ KİMYASI

Kimyasal Denge Bir kimyasal reaksiyonda, reaktiflerin ve ürünlerin konsantrasyonlarının oranlarının sabit kaldığı duruma kimyasal denge denir. aA + bB ↔ cC + dD [C]c [D]d K = ———————- K birimsizdir. [A]a b [B] Denge sabitinin değeri sıcaklığa bağlıdır. Denge sabiti ifadesinde saf saf sıvı ve saf katılarla çözücülerin konsantrasyonu sabit olduğundan yazılmaz.

Reaksiyon Denge İfadesi Denge tipi N (g)+ H (g) ⇔2NH (g) [NH ]2 2 2 3 3 K = —————- [N ] [H ] 2 2 + – + – 2H O(s) ⇔ H O + OH Ksu= [H O ] [OH ] Suyun İyonlaşması 2 3 3 CaCO3(k)⇔Ca 2+ (suda)+ CO32-(suda) Kçç= [Ca 2+] [CO32-] Bir tuzun suda çözünmesi + – [H + – CH COOH ⇔H O (suda)+CH3COO (suda) 3O ] [CH3COO ] Zayıf Asit ve 3 (s) 3 Ka=———————— Zayıf bazların [CH3COOH] İyonlaşması Ni2+ (suda)+ 4CN-(suda) ⇔Ni(CN)42-(suda) [Ni(CN)42-] Kompleks Oluşumu β4= ———————- [Ni2+ – 4 ] [CN ] I (suda) ↔I (org) [I ] Dağılma dengesi 2 2 2 org Kd= ————— [I ] 2 suda

Asit ve Bazlar Asit Baz Ekşi tatları vardır Acı tatları vardır Metalleri ve Karbonat tuzlarını çözerler Kayganlık hissi verirler Turnusol kağıdını kırmızıya çevirirler Metal iyonları ile Çökelti verirler Turnusol kağıdıı maviye çevirirler. Asit- Baz Tanımları Arrhenius Asit-Baz Tan ımıBase (1884) Brønsted-Lowry Asit-Baz Tanımı (1923) Lewis asit-baz Tanımı :

Asit- Baz Tanımları Arrhenius Asit-Baz Tanımı Hidrojen içeren ve Suda çözüldüğünde H+ iyonu oluşturan (1884) maddelere Asit denir. HCl → H+ + Cl- (aq) (aq) (aq) OH iyonu içeren ve suda çözüldüğünde OH – iyonu oluşturan maddelere Baz denir. NaOH → Na+ + OH – (aq) (aq) (aq)

Brønsted-Lowry Asit-Baz H + iyonu verme eğiliminde olan maddelere asit denir.. Tanımı (1923) HCl + H O ⇔ Cl– + H O+ 2 3 Asit + Baz ⇔ Baz + Asit H + iyonu alma eğiliminde olan maddelere baz denir.. NH + H O ⇔ NH + + OH- 3 2 4 Baz + Asit ⇔ Asit + Baz Konjuge Asit ve Baz çiftleri HF + H O ⇔ F– + H O+ 2 3 H PO – + OH– ⇔ HPO 2– + H O 2 4 4 2 NH + + CO 2– ⇔ NH + HCO – 4 3 3 3

Lewis asit-baz Tanımı : Baz elektron çifti veren tür, Asit ise elektron çifti alan maddedir B + H+ ⇔ B – H+

Nötralleşme. Bir asit ile bazın reaksiyona girerek birbirlerinin asit ve bazlığını nötürleştirmesidir. HCl + NaOH → H2O + NaCl Reaksiyon sonucunda su ve tuz adı verilen iyonik bileşik oluşur

Asit ve bazların Kuvvetliliği Elektrolit Suda (ve bazı çözücülerde) çözündüğü zaman iyonlaşarak elektriği ileten çözeltilere elektrolit denir. Kuvvetli elektrolitler bir çözücüde tamamen, zayıf elektrolitler kısmen iyonlaşır. Kuvvetli Asit Zayıf Asitler Kuvvetli baz Zayıf baz Suda tamamen Suda kısmen iyonlaşan Suda tamamen Suda kısmen iyonlaşan asitlere asitlere zayıf asit denir iyonlaşan bazlar iyonlaşan bazlara kuvvetli asit denir. kuvvetli bazdır zayıf baz denir HCl + H O → H O+ + Cl- CH COOH + H O⇔CH COO- +H O NaOH → Na+ + OH – NH +H 0 ⇔ NH + + OH – (aq) 2 3 (aq) (aq) 3 (aq) 2 3 (aq 3 (aq) (aq) (aq) (aq 3(g) 2 (l) 4 (aq) (aq) HCl, HBr, ve HI HF . HCN , H S M O or MOH, M= 1A(1) Amonyak (:NH ) 2 2 3 HNO , H SO , HClO HClO, HNO , ve H PO metalleri (Li, Na, K, Rb, Aminler 3 2 4 4 gibi 2 3 4 Oksiasitler Organik asitler Cs) (RNH , R NH, R N), 2 2 3 (RCOOH), CH COOH MO or M(OH) , CH CH NH , (CH ) NH, 3 2 3 2 2 3 2 C H COOH M = Group 2A metalleri (C H ) N, C H N 6 5 3 7 3 5 5 (Ca, Sr, Ba) [MgO and Mg(OH)

pH Hidrojen iyonu konsantrasyonun eksi logaritmasıdır. (logaritma on tabanına göre ) + + pH = – log[H3O ] pH = – log [H ] – pOH pOH = -log [OH ] H O + H O < — > H O+ + OH- 2 (l) 2 (l) 3 2 + – -14 K [H O] = K = [H O ][OH ] = 1.0 x 10 (25°C) 2 su 3 Saf suda Hidronyum iyonu ve hidroksil iyonu konsantrasyonları eşittir. [H + – -7 3O ]=[OH ]= 1.0 x 10 (25°C) pH = 7.00 nötr çözeltiler pH < 7.00 asidik çözeltiler pH > 7.00 Bazik çözeltiler

pH Hesaplamalar ı Kuvvetli Asit ve Bazlarda Zayıf Asit ve Bazlarda Kuvvetli Asitlerde pH direkt kuvvetli Zayıf Asit ve bazlarda Asitlik veya Bazlık asitten gelen H+ iyonu konsantrasyonu denge sabiti kullanılır kullanarak hesaplanır. Burada suyun iyonlaşmasından gelen Burada suyun iyonlaşmasından gelen H+ ve H+ ve OH- iyonları ihmal edilir. OH- iyonları duruma göre ihmal edilir veya edilmez.

Kuvvetli Asit ve Bazlarda Kuvvetli Asitlerde pH direkt kuvvetli asitten gelen H+ iyonu konsantrasyonu kullanarak hesaplanır. Burada suyun iyonlaşmasından gelen H+ ve OH- iyonları ihmal edilir. HCl + H O ⇔ H O+ + Cl- (aq) 2 (l) 3 (aq) (aq) pH = – log[H3O+]

Zayıf Asit ve Bazlarda Zayıf Asit ve bazlarda Asitlik veya Bazlık denge sabiti kullanılır HA + H O ⇔ H O+ + A- (aq) 2 (l) 3 (aq) (aq) + – [H O ] [A ] 3 Ka = ————————- [HA] + ½ [H ] = ( Ka . [HA] ) CH COOH + H O ⇔ H O+ + CH3COO- 3 2 3 + – [H O ] [CH3COO ] 3 Ka= ——————————- [CH COOH] 3

Soru: 10-2 M hydronium iyonu içeren çözeltinin pH ı nedir ? pH = -log[H + -2 3O ] = (-1)log 10 = (-)(-2) = 2 + soru : 25°C deki 0.0024 M hidroklorik asit çözeltisinim [H O ], pH, pOH ını 3 hesaplayınız. soru : 0.125 M CH COOH çözeltisinin H+ konsantrasyonunu ve pHını 3 hesaplayınız. K = 1.8 x 10-5 a

soru : 0.125 M CH COOH çözeltisinin H+ konsantrasyonunu ve pHını 3 hesaplayınız. K = 1.8 x 10-5 a Çözüm: CH COOH + H O ⇔ H O+ + CH3COO- 3 2 3 Concentration (M) CH COOH + H O ⇔ H O+ + CH3COO- 3 2 3 Initial 0.125 —- 0 0 Change -x —- +x +x Equilibrium 0.125 – x —- x x x x K = ———— a 0.125-x Kabul 0.125 – x = 0.125 2 -5 -3 x = 2.25 x 10 x = 1.5 x 10 pH= 2.82

• Soru: 10^-8 M HCl çözeltisinin pH ını hesaplayınız. Ksu= 1 x 10^-14

Çözünürlük Çarpımı Sabiti Alkali metallerin bileşikleri suda çözünür, ancak bir çok bileşik suda az çözünür. Suda az çözünen bileşikler için çözünürlük çarpımı sabit sıcaklıkta doygun çözeltide iyon konsantrasyonları çarpımına eşittir. SrCrO4(aq) ⇔ Sr2+(aq) + CrO42-(aq) Kçç = [Sr2+] [CrO42-]

Soru: aşağıdaki şıklarda meydana gelecek reaksiyonları açıklayınız • Na2CO3 ve CaCl2 bileşikleri suda çözülüp karıştırıldığında • CuSO4 ve NaNO3 bileşikleri suda çözülüp karıştırıldığında

Çözünürlük Kuralları çözünen çözünmeyen 1A grup bileşikleri (Na, K, Li,) ve NH4+ OH- 1.grup bileşikleri (Na, K, Li,) ve NH4+ bileşikleri suda tamamen çözünür. Ba(OH)2 Sr(OH)3 Ca(OH)2 hariç suda NO3 (Nitrat), CHCOO- (asetat) ,ClO4 çözünmez. (perklorat)bileşikleri suda S2- 1.grup bileşikleri (Na, K, Li,) NH4+ hariç tamamen çözünür. suda çözünmez. Cl- Bileşikleri (AgCl, Hg2Cl2, PbCl2) CO32- 1.grup bileşikleri (Na, K, Li,) ve hariç suda çözünür NH4+hariç suda çözünmez. SO42+ (Sr SO4, Ca SO4 , Ba SO4 , Pb PO43- 1.grup bileşikleri (Na, K, Li,) ve SO4 hariç) suda çözünür. NH4+hariç suda çözünmez.- Cl-, Br-, I- SO42- CO32-, PO43- Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ NH4+ HO-, S2- NO – ClO – CH CO – 3 4 3 2

Çözünürlük Dengesi Kçç Çözünürlük Dengesi Kçç 3+ – -33 2+ 2- -24 Al(OH)3 ⇔Al + OH 1.3×10 ZnS ⇔Zn +S 1.6×10 BaCO3 ⇔Ba2+ +CO32- 5.1×10-9 MgCO3 ⇔Mg2+ +CO32- 3.5×10-8 2+ – -5 + – -10 PbCl2 ⇔Pb + 2Cl 1.6×10 AgCl ⇔Ag + Cl 1.8×10

soru: Ca (PO ) , Ag CrO , CaF , PbSO bileşikleri için çözünürlük çarpımı 3 4 2 2 4 2 4 ifadesini yazınız. Soru: katı baryum sülfat 25°C de saf suda bir kaç gün çalkalanarak bekletiliyor. Doymuş çözelti dengesinde 1.04×10-5M Ba2+, olduğuna göre BaSO4 için Kçç yi hesaplayınız. soru: CaF2 için 3.9×10-11, olduğuna gore CaF2 in suda ki çözünürlüğünü mol/L cinsinden hesaplayınız

Ortak İyon etkisi Az çözünen bir bileşiğin çözünürlüğü, dengede bulunan iyonlardan birinin eklenmesiyle azalır. soru: Ag SO çözünürlüğünü 1.0 M Na SO varlığında hesaplayınız. 2 4 2 4 Ag2SO4 için Kçç =1.4×10-5

Çözünürlük çarpımı ve çökelti oluşumu Qiç iyonlar çarpımı herhangi bir anda çözeltide bulunan iyonların konsantrasyonlarının çarpımıdır Qiç < Ksp çökme olmaz Qiç = Ksp doygun çözelti Qiç > Ksp aşırı doygun çözelti çökme olur. Seçimli Çöktürme

Soru : 0.10 M AgNO3 çözeltisi [CrO42-] = 0.010M ve [Br-]= 0.10M içeren çözeltiye yavaşyavaşekleniyor. (Ag -5 -13 2CrO4 için Kçç 1.4×10 , AgBr için Kçç 5.0 x10 ) a.AgBr (s) veya Ag CrO (s) hangisi çöker 2 4 b.Ag – 2CrO4 çökmeye başladığı anda çözeltide kalan [Br ] konsantrasyonu nedir. c.Br- ve CrO42- birbirinden çöktürülerek ayrılabilir mi?

İyonik Dengelere Elektrolitlerin Etkisi İyonik türleri içeren dengeler çözeltideki tüm iyonlardan (eklenen elektrolitlerden) etkilenir. Bunun nedeni elektrolit iyonları ile dengede yer alan iyonlar arasındaki elektrostatik çekme ve itme kuvvetleridir. Az çözünen tuzların sudaki çözünürlüğü, ortak iyon içermeyen elektrolit eklenmesi sonucu artar. İyonik Şiddet:. çözeltideki iyonların toplam konsantrasyonlarının ölçüsüdür µ = ½ ∑M1 Z12 + M2 Z22 + … Mn Zn2 Zx = X türünün yükü µ = çözeltinin iyonik şiddeti Mx = X türünün molar konsantrasyonu soru: 0.1 M Na2SO4 ve 0.1 M NaCl içeren çözeltinin iyonik şiddetini hesaplayınız.

Aktivite Katsayısıları Çözeltilerde iyonik Bir dengede yer alan iyonik türlerin belirli iyonik şiddetteki etkin konsantrasyonunu ifade etmek için aktivite terimi kullanılır. a = γ [X] x x a = X türünün aktivitesi x γx = aktivite katsayısı birimsizdir. [X]= X türünün molar konsantrasyonu

Aktivite katsayısının özellikleri ve hesaplanması Aktivite katsayısı çok seyreltik çözeltilerde 1 ‘ e eşit olur. Yüksüz bir molekülün aktivite katsayısı iyonik şiddet ne olursa olsun yaklaşık 1 dir. Aktivite katsayısı elektrolitin cinsine değil iyonik şiddete bağlıdır. Belirli iyonik şiddette, iyonik türlerin yükü arttıkça aktivite katsayısı 1 den uzaklaşır. 0.51 Zx2(µ )½ – log γ = ————————– x 1+ 3.3 αx (µ )½ γ = aktivite katsayısı x Zx = X türünün yükü µ = çözeltinin iyonik şiddeti αx = hidratize X iyonunun nanometre cinsinden etkin çapı

Denge sabiti ve Çözünürlük çarpımı hesaplarında molar konsantrasyonların kullanılması daha doğrudur. Türlerin Aktiviterinin kullanıldığı denge sabitine termodinamik denge sabiti, çözünürlük çarpımına da termodinamik çözünürlük çarpımı denir. AmBn şeklinde bir çökelek için K m n m n m n m n = a a = γ γ [A] [B] = γ γ K’ çç A B A B A B çç Soru: CaF2 ile doymuş0.0125 M MgSO4 çözeltisindeki Ca2+ konsantrasyonunu hesaplayınız. CaF2 ⇔Ca2+ + 2F- Kçç= 3.9 x 10-11

Kaynak: http://web.itu.edu.tr/~ozcanm/kim/denge.pdf

08. Ortak İyon Etkisi ( Prof. Dr. Mustafa DEMİR )

ORTAK İYON ETKİSİ

Zayıf asit çözeltisine, asitin anyonundan eklenirse asitin pH’ının yükseldiği görülür. Mesela asetik asit çözeltisine sodyum asetat çözeltisi eklenmesi ile bu olay gözlenebilir. CH COOH ⇔ H+ + CH COO− 3 3 { Bu deneysel gözlem Le Chatelier ilkesi ile kolaylıkla açıklanabilir. Yandaki dengede, ortama asetat iyonun eklenmesi, dengenin bu fazlalığı azaltacak yöne kaymasına neden olacaktır. [ + ] [ − ] H CH COO −5 { Aynı sonucu denge bağıntısından da K = 3 = 1,8×10 varılabilir. [CH COOH] { Bağıntıda pay’daki çarpanlardan biri 3 büyüdüğünde, ifadenin aynı sayısal değeri verebilmesi için ya pay’daki öteki çarpanın küçülmesi veya paydanın büyümesi gerekir. { Dengenin sol yöne kaymasını dışarıdan eklenen zayıf asitin anyonu neden olduğundan bu tür olaylara ortak iyon etkisi denir. Ortak iyon etkisini bir örnekle açıklamak daha uygun olacaktır.

ÖRNEK 1: 0,01 M derişimdeki asetik asit çözeltisinin pH’ı nedir? Litresine 0,01 mol sodyum asetat eklendiğinde pH ne olur. + − CH COOH ⇔ H + CH3COO 3 başlangıçt a 0,01 0 0 { Çözeltinin sodyum , − asetat eklenmeden dengede 0 01 x x x önceki pH ını denge [ + ] [ − ] H CH3COO − 5 sabiti yoluyla K = [ ] = 1,8×10 CH COOH kolaylıkla bulabiliriz. 3 (X )(X ) − 5 { Bu çözeltinin litresine = 1,8×10 0,01 M H3COONa 0,01 − X eklenmesi, sodyum X = [H + ] = 4,33×10 -4 asetat yüzde yüz pH = 3,36 iyonlaştığından çözeltiye 0,01 M CH COOH ⇔ H + + CH3COO− derişimde asetat 3 iyonunun, eklenmesi başlangıçta 0,01 0 0,01 demektir. dengede 0 01 x x 0 01 x , − , + { Görüldüğü gibi 0,01 M [ + ] [ − ] ( )( ) derişimdeki asetik H CH3COO X 0,01+ X −5 asit çözeltisine 0,01 M K = [CH COOH] = 0,01− X = 1,8×0 eklenmesi çözeltinin 3 pH’ını 3,38 den 4,57 X = [H+ ] = 2,69×10-5 M → pH = 4,57 ye yükselgenmiştir.

ÖRNEK 2: 0,02 M derişimdeki amonyak çözeltisinin pH’ı nedir? Bu çözeltinin 100 ml’sine 0,02 mol NH Cl eklendiğinde pH ne olur? 4 { Çözeltinin, amonyum klorür NH OH ⇔ NH + + OH− 4 4 eklenmeden önceki pH’ı başlangıçta 0 02 0 0 denge sabiti yardımıyla , dengede 0 02 x x x hesaplanabilir. , − [ + ] [ − ] { Bu çözeltinin 100 ml’sine NH4 OH (X)(X) −5 0,02 ml NH4Cl eklenirse,1 K = [NH OH] = 0,02 − X = 1,8×10 4 litresine – -4 X = [OH ] = 5,9×10 { (1000/100)x0,02 = 0,2 mol NH4Cl eklenmesi gerekir. pOH = 3,23 pH = 10,77 { Bir başka deyişle madde + − NH OH ⇔ NH + OH yüzde yüz iyonlaştığına 4 4 göre çözeltideki [NH4+) ve başlangıçta 0,02 0,2 0 [Cl-] derişimleri 0,2 M olur. dengede 0 02 x 0 2 x x , − , + { Görüldüğü gibi burada da (0,2 + X)(X) −5 0,02 M derişimdeki K = = 1,8×10 amonyak çözeltisine 0,2 M 0,02 − X derişimdeki NH4+ iyonunun -6 X = [OH-] = 1,8×10 M eklenmesiyle pH 10,77 den 8,26 ya düşmektedir. pOH = 5,74 → pH = 8,26

Çökeleğin saf sudaki çözünürlüğü Ba(IO ) ⇔ Ba2+ + 2IO – 3 2 3 x 2x K = [Ba2+ ] [IO – ]2 çç 3 Ba(IO ) ın molar çözünürlüğü = [Ba2+ ] = x 3 2 2 -9 (x) (2x) = 1,57×10 3 -9 4x = 1,57×10 -9 1,57×10 −4 x = 7,32 10 M = x 4 çözünürlük = 7.32×10-4 M

Örnek 3: Ba(IO ) ın 3 2 a)saf sudaki b)0,02M Ba(NO ) çözeltisindeki çözünürlüğü nedir? 2 2 Ba(IO ) ⇔ Ba2+ + 2IO – – 2+ – 3 2 3 Ba(IO ) ⇔ Ba + 2 IO 3 2 3 x 2x 2+ – 2 Başaşlangıa 0,02 0 Kçç = [Ba ] [IO3 ] Ba(IO ) ın molar çözünürlüğü 3 2 Dengede (0,02 + x) (2x) = [Ba2+ ] = x 2+ – 2 2 -9 K = [Ba ] [IO ] (x) (2x) = 1,57×10 çç 3 3 -9 4x = 1,57×10 2 -9 (0,02 + x) (2x) = 1,57×10 -9 1,57×10 −4 = x x = 7,32 10 M -4 4 x = çözünürlük = 1,4×10 çözünürlük = 7,32×10-4 M

Örnek:4 200ml 0,01M Ba(NO ) 3 2 100ml 0,1 M NaIO3 ile karıştırılmasıyla elde edilen çözeltide Ba(IO ) çözünürlüğü nedir? 3 2 1000 ml 200 300 ml 1000 = = − 0,01mol x 6,0×10−3 mol IO3 x 0,01×200 -3 = = – x 2,0×10 mol Ba(IO ) 3 2 1000 X = 0,02 M IO3 1000ml 100 = x = 0,01 mol NaIO 3 0,1mol x 2+ – Ba(IO ) ⇔ Ba + 2IO 3 2 3 2+ – Ba + 2IO ⇔ Ba(IO ) 3 3 2 Başaşlangıa 0 0,02 Aşşış olan IO – tür (0,002 < 0,01) 3 Dengede x (0,02 + 2x) Harcanan IO – → 2×0,002 = 0,004 mol 3 2 -9 (x) (0,02 + 2x) = 1,57×10 – -3 Kalan IO3 → 0,01- 0,004 = 6,0×10 mol 2+ -6 Çözünürlük = [Ba ] = X = 3,93×10 mol/L Toplam hacim → 200 + 100 = 300 ml

Çalışma sorusu SORU : Hg Cl tuzunun K = 1,2×10-18 2 2 çç a) Saf sudaki b)0,03M NaCl içeren çözeltideki c) Hg22+ iyonlarının derişimi 1,0×10-9 M ayarlandığındaki çözünürlüğü nedir? Yanıt: a)6,7×10-7 b)1,3×10-15 c)7,0×10-5 M ( x = 3,5×10-5) 2x = çözünürlük

ÖRNEK 5: 50 ml 0,30 M NaOH ile 50 ml 0,80 M HAc’in karıştırılmasıyla elde edilen çözeltinin pH’ı nedir? Ka = 1,8×10-5 { NaOH Æ100 ml’ye seyreltildiğine göre son derişimi + − ⇔ + HAc H Ac 0,3x(50/100) = 0,15 = M başlangıçta 0,40- 0,15 0,25 0,15 x x , − , + { HAc Æ0,8x(50/100) dengede 0 25 0 15 x = 0,40 M (X )(0,15+ X ) −5 K = x a = 1,8 10 { 0,15 Mol/litre NaOH, (0,25− X ) { 0,15 mol/litre H+ ile + -5 Buradan X = [H ] = 3,0×10 veya pH = 4,52 tepkime vereceğinden { 0,15 mol/litre Ac- oluşurken 0,15 mol/litre HAc azalmış olacaktır.

ÖRNEK 6: 0,1 mol HCl ile 0,1 mol NaAc, 1 litrelik kapta karıştırılmıştır. Bu çözeltideki herbir bileşenin derişimi nedir? Bu çözeltinin pH ı nedir? + − { Çözeltiyi meydana H + Ac ⇔ HAc getiren HCl ve NaAc başlangıçta 0,1 0,1 0 ( , − x )( , − ) x dengede 0 1 0 1 x birer kuvvetli [HAc] 1 K = = birleşme + − elektrolittirler, yani [ ] [ ] K H Ac ayrışma yüzdeyüz iyonlaşırlar. = 1 = x 4 5,55 10 −5 x + – 1,8 10 { Dolayısıyla çözelti H , Cl X 4 – = = x , Na+ ve Ac yönünde (0,1− X )(0,1− X ) 5,55 10 0,1 M derişimdedir. 3 4 3 4 = + X 5,55×10 – 5,55×10 X 5,55×10 – 5,55×10 X { Çözeltideki H+ ve Ac- 4 5 = X 1,11×10 – 1,11×10 X iyonları bir araya 5 4 → + = geldiğinde iyonlaşma X 1,11 x10 X 1,11×10 1,11 104 x olayının tersine, bu kez X = 1,11001 105 = 0,099999099 x birleşerek asetik asiti + [H ] = 0,1- X = 0,1- 0,09999099 meydana getirirler. [H+ ] = 9,01×10-6 { Bu dengenin sabiti pH = 5,045 ayrışma sabitinin

ÇÖKELEĞİN SAF SUDAKİÇÖZÜNÜRLÜĞÜ 2+ – Ba(IO ) ⇔ Ba + 2IO 3 2 3 x 2x K = [Ba2+ ] [IO – ]2 çç 3 Ba(IO ) ın molar çözünürlüğü = [Ba2+ ] = x 3 2 2 -9 (x) (2x) = 1,57×10 3 -9 4x = 1,57×10 -9 1,57×10 −4 = x x = 7,32 10 M 4 -4 çözünürlük = 7,32×10 M 0

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER { 1. Ortak iyon etkisi { 2. Sıcaklık { 3. Çözücünün türü { 4. Ortamın pH ı { 5. Yabancı iyonlar { 6. Kompleks oluşumu

ORTAK İYON ETKİSİ { Bir tuzun bileşenlerinden birisi çözeltide bulunuyorsa, o tuzun çözünürlüğü azalır.

Soru:1 Ba(IO ) ın a)saf sudaki 3 2 b)0.02M Ba(NO ) çözeltisindeki 3 2 çözünürlüğü nedir?

Soru:1 Ba(IO ) ın a)saf sudaki b)0.02M 3 2 Ba(NO ) çözeltisindeki çözünürlüğü nedir? 3 2 – 2+ – Ba(IO ) ⇔ Ba + 2 IO 3 2 3 Başaşlangıa 0,02 0 Dengede (0,02+ x) (2x) 2+ – 2 K = [Ba ] [IO ] çç 3 2 -9 (0,02 + x) (2x) = 1,57×10 -4 x = çözünürlük = 1,4×10 M

Örnek:2 200ml 0.01M Ba(NO ) , 3 2 100ml 0.1 M NaIO ile 3 karıştırılmasıyla elde edilen çözeltide Ba(IO ) çözünürlüğü 3 2 nedir?

Örnek:2 200ml 0.01M Ba(NO ) , 100ml 0.1 M NaIO 3 2 3 ile karıştırılmasıyla elde edilen çözeltide Ba(IO ) 3 2 çözünürlüğü nedir?(1/3) 1000 ml 200 0,01×200 -3 – – x 2,0×10 mol Ba(IO ) = > = = 3 2 0,01mol x 1000 1000ml 100 = – – > x = 0,01 mol NaIO3 0,1mol x Ba2+ + 2IO – ⇔ Ba(IO ) 3 3 2 fazla olan IO – tür (0,002< 0,01) , 3 Harcanan IO – → 2×0,002 = 0,004 mol 3 – -3 Kalan IO3 → 0,01- 0,004 = 6,0×10 mol , Toplam hacim → 200 + 100 = 300 ml

Örnek:2 200ml 0.01M Ba(NO ) , 100ml 0.1 M NaIO 3 2 3 ile karıştırılmasıyla elde edilen çözeltide Ba(IO ) 3 2 çözünürlüğü nedir?(2/3) 300 ml 1000 = −3 − 6,0×10 mol IO3 x X = 0,02 M IO – 3 Ba(IO ) ⇔ Ba2+ + 2IO – 3 2 3 Başaşlangıa 0 0,02 Dengede x (0,02+ 2x) 2 -9 (x) (0,02+ 2x) = 1,57×10 2+ -6 Çözünürlük = [Ba ] = X = 3,93×10 mol/L

Örnek:2 200ml 0.01M Ba(NO ) , 100ml 0.1 M NaIO ile 3 2 3 karıştırılmasıyla elde edilen çözeltide Ba(IO ) çözünürlüğü nedir? 3 2 (3/3) 1000 ml 200 = 300 ml 1000 0,01mol x = = 0,01×200= -3 6,0×10−3 mol IO3− x x 2,0×10 mol Ba(IO ) 3 2 1000 – X = 0,02 M IO3 1000ml 100 = = x 0,01 mol NaIO 3 0,1mol x 2+ – Ba2+ + 2IO – ⇔ Ba(IO ) Ba(IO ) ⇔ Ba + 2IO 3 3 2 3 2 3 – Başaşlangıa 0 0,02 Aşşış olan IO tür (0,002 < 0,01) 3 – Dengede x (0,02 + 2x) Harcanan IO → 2×0,002 = 0,004 mol 3 2 -9 – -3 (x) (0,02 + 2x) = 1,57×10 Kalan IO → 0,01- 0,004 = 6,0×10 mol 3 Toplam hacim → 200 + 100 = 300 ml Çözünürlük = [Ba2+ ] = X = 3,93×10-6 mol/L

SORU :3 Hg Cl tuzunun (K = 1,2×10-18) 2 2 çç a) Saf sudaki b)0,03M NaCl içeren çözeltideki c) 1,0×10-9 M Hg22+ iyonu derişiminde çözünürlüğü nedir?

SORU :3 Hg Cl tuzunun (K = 1,2×10-18 2 2 çç a) Saf sudaki b)0,03M NaCl içeren çözeltideki c) Hg22+ iyonlarının derişimi 1,0×10-9 M olduğunda çözünürlüğü nedir? { a)6,7×10-7 { b)1,3×10-15 { c)7,0×10-5 M

{ Ödev: 300 mL 0,025 M NaCl ile 200 mL 0,001 M AgNO3 karıştırılmıştır. Burada AgCl’ün çözünürlüğü nedir? { Ödev: 200 mL 0,01 M FeCl3 çözeltisine 200 mL 0,01 M NaOH çözeltisi eklenmiştir. Burada Fe(OH)3 çözünürlüğü nedir?

ÇÖKTÜRME İLE AYIRMA { İlk çökenin %99,99 çöktürülebilen derişime tam çökme denir.

SORU :4 0.01 M Pb2+ ve 0.01 M Hg22+ karışımını iyodür ile tamamen ayırmak mümkün müdür? PbI2 için Kçç = 7,9×10-9 Hg I için K = 1,1×10-28 2 2 çç

SORU :4 0.01 M Pb2+ ve 0.01 M Hg22+ karışımını iyodür ile tamamen ayırmak mümkün müdür? (1/3) { PbI2 için Kçç = 7,9×10-9 { Hg I için K = 1,1×10-28 2 2 çç { Önce hangisi Çöker? ÆHg Cl 2 2 { Pb2+ çökmeye başlamadan önce Hg22+ nin %99.99 çökmüş olması istenmektedir. { Yani; Hg22+ derişimi, başlangıç derişiminin % 0,01 ne düşürülmek istenmektedir. { Yani, 0,01 M ın % 0,01 i nedir? { (100/0,01) = (0,01/ X) ÆX=1,0×10-6 M yani [Hg22+] derişimi 1,0×10-6 M olsun istenmektedir. – { Bu noktada I derişimi nedir?

SORU :0.01 M Pb2+ ve 0.01 M Hg22+ karışımını iyodür ile tamamen ayırmak mümkün müdür?(2/3) { Hg I ÅÆ Hg 2+ + 2I- 2 2 2 { Başlangıçta 0,01 0 { Dengede 1,0×10-6 2x { { (1,0×10-6) (2x)2 = 1,1×10-28 { 4×2 = 1,1×10-22 { x2 = 2,75×10-23 { x = 5,24×10-12 – -12 { I = 2x = 2×5,24×10 – -11 { I = 1,048×10 M

SORU :0.01 M Pb2+ ve 0.01 M Hg22+ karışımını iyodür ile tamamen ayırmak mümkün müdür? (3/3) { Bu iyodür derişiminde PbI çöker mi? 2 { PbI2 ÅÆ Pb2+ + 2I- 2+ – 2 { İyonlar çarpımı = Q = [Pb ][I ] -11 2 -24 { ( 0,01)x( 1,048×10 ) =1,098×10 { Kural: { Q< Kçç çökme olmaz { Q> Kçç çökme olur { Sonuç: { 1,098×10-24 << 7,9×10-9 Æ çökme olmaz. 08-ORTAK İYON ETKİSİ07B- ÇÖZÜNÜRLÜK- ÇÖKTÜRME İLE M.DEMİRM.DEMİR 28 AYIRMA 28 ———————– Page 29———————– SORU :5 0.01 M Pb2+ ve 0.01 M Hg22+ karışımını iyodür ile tamamen ayırmak mümkün müdür? (ikinci çözüm) 08-ORTAK İYON ETKİSİ07B- ÇÖZÜNÜRLÜK- ÇÖKTÜRME İLE M.DEMİRM.DEMİR 29 AYIRMA 29 ———————– Page 30———————– SORU :5 0.01 M Pb2+ ve 0.01 M Hg22+ karışımını iyodür ile tamamen ayırmak mümkün müdür? (ikinci çözüm)(1/3) Önce hangisi çöker? 3 -9 3 -9 -3 4x = 7,9×10 − − > x = 1,975×10 x – = 1,25×10 M 2+ -3 – -3 -3 x = [Pb ] = 1,25×10 M – – > 2X = [I ] = 2×1,25×10 = 2,5×10 M 3 -28 3 -28 -10 4x = 1,1×10 − − > x = 0,275×10 = 3,01×10 2+ -10 – -10 -10 X = [Hg2 ] = 3,01×10 M – – > 2X = [I ] = 2×3,01×10 = 6,02×10 -10 -3 3,01×10 << 1,25×10 2+ – 2+ – PbI ⇔ Pb + 2I − − > Hg I ⇔ Hg + 2I 2 2 2 2 Önce Hg I çökmeye başlar 2 2

SORU :5 0.01 M Pb2+ ve 0.01 M Hg22+ karışımını iyodür ile tamamen ayırmak mümkün müdür? (ikinci çözüm)(2/3) – PbI2 nin çökmeye başaşladı noktada I derişeri 2x = 2×1,25×10-3 M = 2,5×10-3 M 2+ Bu noktada Hg2 derişeri 2+ – Hg I ⇔ Hg + 2I 2 2 2 0 2,5×10-3 x 2,5×10-3 + x (x) (2,5×10-3 + x) = 1,1×10-28 1,1×10−28 -26 [ 2+ ] -26 x = −3 = 4,4×10 − − > x = Hg 2 = 4,4×10 M 2,5×10 Bu derişim başlangıç derişiminin % 99.99’undan daha küçüktür. Yani tam ayırma olur

SORU :5 0.01 M Pb2+ ve 0.01 M Hg22+ karışımını iyodür ile tamamen ayırmak mümkün müdür? (ikinci çözüm)(3/3) Önce hangisi çöker? – PbI2 nin çökmeye başaşladı noktada I derişeri 3 -9 4x = 7,9×10 2x = 2×1,25×10-3 M = 2,5×10-3 M 3 -9 x – = 1,25×10-3 M x = 1,975×10 x = [Pb2+ ] = 1,25×10-3 M Bu noktada Hg 2+ derişeri 2 – -3 -3 2X = [I ] = 2×1,25×10 = 2,5×10 M 2+ – Hg I ⇔ Hg + 2I 2 2 2 3 -28 4x = 1,1×10 -3 0 2,5×10 3 -28 -10 x = 0,275×10 = 3,01×10 -3 x 2,5×10 + x 2+ -10 X = [Hg2 ] = 3,01×10 M – -10 -10 2X = [I ] = 2×3,01×10 = 6,02×10 -3 -28 (x) (2,5×10 + x) = 1,1×10 3,01×10-10 << 1,25×10-3 −28 1,1 10 x -26 x = = 4,4×10 2,5 10−3 x PbI ⇔ Pb2+ + 2I- 2 2+ – Hg I ⇔ Hg + 2I 2+ -26 2 2 2 [ ] x = Hg2 = 4,4×10 M Önce Hg I çökmeye başlar 2 2

ASİT VE BAZLARIN İYONLAŞMA SABİTİ + – a) HNO + H O ⇔ H O + NO 2 2 3 2 [ + ][ – ] H O NO K = 3 2 = K [HNO ] a 2 + – b)NH + H O ⇔ NH + OH 3 2 4 [ + ][ – ] NH OH 4 K = = K [NH3 ] b

Kaynak: http://web.adu.edu.tr/user/mdemir/