Soru:
0,1 M'lık \( NH_4Cl \) çözeltisinin pH'ını hesaplayınız. (\( NH_3 \) için \( K_b = 1,8 \times 10^{-5} \), \( K_w = 1,0 \times 10^{-14} \))
Çözüm:
💡 Amonyum klorür (\( NH_4Cl \)), zayıf bir baz (\( NH_3 \)) ile güçlü bir asidin (\( HCl \)) tuzudur. Bu nedenle hidroliz reaksiyonu sonucu çözelti asidik özellik gösterir.
- ➡️ Adım 1: Hidroliz reaksiyonunu ve denge ifadesini yazalım.
\( NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^+ \)
Bu reaksiyonun denge sabiti, hidroliz sabiti (\( K_h \)) olarak adlandırılır ve \( K_h = \frac{K_w}{K_b} \) formülü ile hesaplanır.
- ➡️ Adım 2: Hidroliz sabitini (\( K_h \)) hesaplayalım.
\( K_h = \frac{1,0 \times 10^{-14}}{1,8 \times 10^{-5}} = 5,56 \times 10^{-10} \)
- ➡️ Adım 3: Denge konsantrasyonlarını yazıp \( K_h \) ifadesinde yerine koyalım.
Başlangıç: \( [NH_4^+] = 0,1 \) M, \( [H_3O^+] = 0 \), \( [NH_3] = 0 \)
Değişim: \( [NH_4^+] = 0,1 - x \), \( [H_3O^+] = x \), \( [NH_3] = x \)
\( K_h = \frac{[NH_3][H_3O^+]}{[NH_4^+]} = \frac{x \cdot x}{0,1 - x} \approx \frac{x^2}{0,1} = 5,56 \times 10^{-10} \)
- ➡️ Adım 4: \( x \) değerini (yani \( [H_3O^+] \)'yi) bulalım.
\( x^2 = 0,1 \times 5,56 \times 10^{-10} = 5,56 \times 10^{-11} \)
\( x = \sqrt{5,56 \times 10^{-11}} \approx 7,46 \times 10^{-6} \) M
- ➡️ Adım 5: pH'ı hesaplayalım.
\( pH = -\log([H_3O^+]) = -\log(7,46 \times 10^{-6}) \approx 5,13 \)
✅ Sonuç: 0,1 M \( NH_4Cl \) çözeltisinin pH'ı yaklaşık 5,13'tür.
