Kısmi nötralleşme nedir Test 2

Bir titrasyon deneyinde 25 mL HCl çözeltisini nötrleştirmek için 0,1 M NaOH çözeltisinden 30 mL kullanılıyor. Aynı HCl çözeltisinden 25 mL alınıp 0,1 M NaOH çözeltisinden 15 mL eklendiğinde oluşan çözeltinin pH değeri kaçtır?

A) 1
B) 2
C) 7
D) 12

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım çözerek titrasyon ve pH hesaplamalarını daha iyi anlayalım. Unutmayın, kimya problemlerini çözerken dikkatli adımlar atmak ve her bir bilgiyi doğru kullanmak çok önemlidir.

• 1. Adım: Tepkime Denklemini Yazalım ve Stoikiometriyi Anlayalım

  HCl (hidroklorik asit) kuvvetli bir asit, NaOH (sodyum hidroksit) ise kuvvetli bir bazdır. Bu ikisi arasındaki nötralleşme tepkimesi şu şekildedir:

  $HCl(aq) + NaOH(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l)$

  Bu denklemden de görebileceğimiz gibi, 1 mol HCl, 1 mol NaOH ile tepkimeye girer. Yani, mol oranları 1:1'dir.

• 2. Adım: HCl Çözeltisinin Derişimini Bulalım

  İlk titrasyon deneyinde 25 mL HCl çözeltisini nötrleştirmek için 0,1 M NaOH çözeltisinden 30 mL kullanıldığı belirtiliyor. Nötralleşme noktasında asidin mol sayısı bazın mol sayısına eşittir:

  $n_{HCl} = n_{NaOH}$

  Mol sayısı, derişim ($M$) ile hacmin ($V$) çarpımına eşittir ($n = M \times V$). Bu durumda:

  $M_{HCl} \times V_{HCl} = M_{NaOH} \times V_{NaOH}$

  Verilen değerleri yerine yazalım (hacimleri mL cinsinden bırakabiliriz çünkü oranlama yapıyoruz):

  $M_{HCl} \times 25 \text{ mL} = 0,1 \text{ M} \times 30 \text{ mL}$

  $M_{HCl} = \frac{0,1 \text{ M} \times 30 \text{ mL}}{25 \text{ mL}}$

  $M_{HCl} = \frac{3}{25} \text{ M} = 0,12 \text{ M}$

  Demek ki, HCl çözeltisinin derişimi $0,12 \text{ M}$'dir.

• 3. Adım: İkinci Karışımda H$^+$ ve OH$^-$ Mol Sayılarını Hesaplayalım

  Şimdi, aynı HCl çözeltisinden 25 mL alınıp üzerine 0,1 M NaOH çözeltisinden 15 mL eklendiğinde ne olduğunu inceleyelim:

  • HCl'den gelen H$^+$ mol sayısı:

  $V_{HCl} = 25 \text{ mL} = 0,025 \text{ L}$

  $n_{H^+} = M_{HCl} \times V_{HCl} = 0,12 \text{ M} \times 0,025 \text{ L} = 0,003 \text{ mol}$

  • NaOH'den gelen OH$^-$ mol sayısı:

  $V_{NaOH} = 15 \text{ mL} = 0,015 \text{ L}$

  $n_{OH^-} = M_{NaOH} \times V_{NaOH} = 0,1 \text{ M} \times 0,015 \text{ L} = 0,0015 \text{ mol}$

• 4. Adım: Kalan H$^+$ veya OH$^-$ Mol Sayısını Bulalım

  Gördüğümüz gibi, $n_{H^+} (0,003 \text{ mol})$ değeri $n_{OH^-} (0,0015 \text{ mol})$ değerinden daha büyüktür. Bu, asidin fazla olduğu ve çözeltinin asidik olacağı anlamına gelir.

  Kalan H$^+$ mol sayısı:

  $n_{H^+ \text{ (kalan)}} = n_{H^+ \text{ (başlangıç)}} - n_{OH^- \text{ (eklenen)}} = 0,003 \text{ mol} - 0,0015 \text{ mol} = 0,0015 \text{ mol}$

• 5. Adım: Toplam Hacmi Hesaplayalım

  Karışımın toplam hacmi, eklenen asit ve baz hacimlerinin toplamıdır:

  $V_{\text{toplam}} = V_{HCl} + V_{NaOH} = 25 \text{ mL} + 15 \text{ mL} = 40 \text{ mL} = 0,040 \text{ L}$

• 6. Adım: Kalan H$^+$ İyonu Derişimini Bulalım

  Kalan H$^+$ iyonlarının derişimini bulmak için kalan mol sayısını toplam hacme böleriz:

  $[H^+] = \frac{n_{H^+ \text{ (kalan)}}}{V_{\text{toplam}}} = \frac{0,0015 \text{ mol}}{0,040 \text{ L}} = 0,0375 \text{ M}$

• 7. Adım: Çözeltinin pH Değerini Hesaplayalım

  pH değeri, H$^+$ iyonu derişiminin negatif logaritmasıdır:

  $pH = -\log[H^+]$

  $pH = -\log(0,0375)$

  Bu değeri hesapladığımızda yaklaşık olarak:

  $pH \approx 1,426$

• 8. Adım: Seçeneklerle Karşılaştıralım

  Hesapladığımız pH değeri $1,426$'dır. Seçeneklere baktığımızda:

  • A) 1
  • B) 2
  • C) 7
  • D) 12

  En yakın seçenek A) 1'dir.

Cevap A seçeneğidir.