Bir çözeltide [H⁺] = 1×10⁻⁵ M ise, bu çözelti için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) pH = 5'tir
B) Asidik özellik gösterir
C) [OH⁻] = 1×10⁻⁹ M'dir
D) pOH = 5'tir
Merhaba sevgili öğrencilerim! Bu soruda, bir çözeltinin hidrojen iyonu derişimi ($[H^+]$) verilmiş ve bu çözeltiyle ilgili hangi ifadenin yanlış olduğunu bulmamız isteniyor. Adım adım ilerleyerek her bir seçeneği dikkatlice inceleyelim.
- Verilen Bilgi: Çözeltideki hidrojen iyonu derişimi $[H^+] = 1 \times 10^{-5}$ M'dir.
- A) pH değerini hesaplayalım:
- pH, hidrojen iyonu derişiminin negatif logaritmasıdır. Formülü $pH = -\log[H^+]$ şeklindedir.
- Verilen $[H^+]$ değerini formülde yerine koyarsak: $pH = -\log(1 \times 10^{-5})$
- Logaritma kurallarını kullanarak: $pH = -(\log 1 + \log 10^{-5})$
- $\log 1 = 0$ ve $\log 10^{-5} = -5$ olduğundan: $pH = -(0 + (-5))$
- $pH = -(-5) = 5$
- Bu durumda, A seçeneği doğrudur.
- B) Çözeltinin özelliğini belirleyelim:
- pH değeri 7'den küçük olan çözeltiler asidik, 7'ye eşit olanlar nötr, 7'den büyük olanlar ise bazik özellik gösterir.
- Hesapladığımız pH değeri 5'tir.
- $5 < 7$ olduğu için bu çözelti asidik özellik gösterir.
- Bu durumda, B seçeneği doğrudur.
- C) Hidroksit iyonu derişimini ($[OH^-]$) hesaplayalım:
- Sulu çözeltilerde $25^\circ C$'de hidrojen iyonu derişimi ile hidroksit iyonu derişiminin çarpımı sabittir ve $K_w$ (suyun iyonlaşma sabiti) olarak adlandırılır. $K_w = 1 \times 10^{-14}$'tür.
- Formül: $[H^+][OH^-] = 1 \times 10^{-14}$
- Verilen $[H^+]$ değerini yerine koyarsak: $(1 \times 10^{-5}) \times [OH^-] = 1 \times 10^{-14}$
- $[OH^-] = \frac{1 \times 10^{-14}}{1 \times 10^{-5}}$
- Üslü sayılarla bölme işlemi yaparsak: $[OH^-] = 1 \times 10^{(-14) - (-5)}$
- $[OH^-] = 1 \times 10^{-14 + 5}$
- $[OH^-] = 1 \times 10^{-9}$ M
- Bu durumda, C seçeneği doğrudur.
- D) pOH değerini hesaplayalım:
- pOH, hidroksit iyonu derişiminin negatif logaritmasıdır. Formülü $pOH = -\log[OH^-]$ şeklindedir.
- C seçeneğinde $[OH^-] = 1 \times 10^{-9}$ M olarak hesaplamıştık.
- Bu değeri formülde yerine koyarsak: $pOH = -\log(1 \times 10^{-9})$
- $pOH = -(\log 1 + \log 10^{-9})$
- $pOH = -(0 + (-9))$
- $pOH = -(-9) = 9$
- Alternatif olarak, pH ve pOH arasındaki ilişkiyi de kullanabiliriz: $pH + pOH = 14$.
- pH'ı 5 olarak bulmuştuk: $5 + pOH = 14$
- $pOH = 14 - 5 = 9$
- D seçeneği pOH = 5 olduğunu belirtmektedir, ancak bizim hesaplamalarımıza göre pOH = 9'dur.
- Bu durumda, D seçeneği yanlıştır.
Yapılan tüm hesaplamaların sonucunda, D seçeneğindeki ifadenin yanlış olduğu ortaya çıkmıştır.
Cevap D seçeneğidir.
