pH ve pOH kavramları nedir Test 3

Mide özsuyunun pH'ı yaklaşık 1,5-3,5 aralığındadır. Bu asidik ortam, besinlerin sindirimi ve patojen mikroorganizmaların yok edilmesi için gereklidir.
Buna göre mide özsuyu ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Hidrojen iyonu derişimi \(10^{-2} M\) ile \(10^{-4} M\) arasındadır
B) Hidroksil iyonu derişimi \(10^{-2} M\) ile \(10^{-4} M\) arasındadır
C) pOH değeri 10,5-12,5 aralığındadır
D) Nötr bir çözeltidir

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için pH, pOH, hidrojen iyonu derişimi ($[H^+]$) ve hidroksil iyonu derişimi ($[OH^-]$) arasındaki temel ilişkileri hatırlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:

• Verilen Bilgi: Mide özsuyunun pH değeri $1,5-3,5$ aralığındadır.
• pH ve $[H^+]$ İlişkisi: pH değeri, bir çözeltinin asitliğini veya bazlığını gösterir ve hidrojen iyonu derişimi ($[H^+]$) ile $pH = -\log[H^+]$ formülüyle ilişkilidir. Bu formülden $[H^+] = 10^{-pH}$ olarak da yazabiliriz.
• pH ve pOH İlişkisi: Sulu çözeltilerde $25^\circ C$'de pH ve pOH değerlerinin toplamı sabittir ve $pH + pOH = 14$ eşitliğini sağlar.
• pOH ve $[OH^-]$ İlişkisi: pOH değeri, hidroksil iyonu derişimi ($[OH^-]$) ile $pOH = -\log[OH^-]$ formülüyle ilişkilidir. Bu formülden $[OH^-] = 10^{-pOH}$ olarak da yazabiliriz.

Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:

• A) Hidrojen iyonu derişimi $10^{-2} M$ ile $10^{-4} M$ arasındadır

  Mide özsuyunun pH aralığı $1,5-3,5$ olarak verilmiştir.

  pH değeri $1,5$ olduğunda, hidrojen iyonu derişimi $[H^+] = 10^{-1,5} M$ olur.

  pH değeri $3,5$ olduğunda, hidrojen iyonu derişimi $[H^+] = 10^{-3,5} M$ olur.

  Dolayısıyla, hidrojen iyonu derişimi $10^{-3,5} M$ ile $10^{-1,5} M$ aralığındadır.

  Yaklaşık değerleri: $10^{-1,5} \approx 0,0316 M$ ve $10^{-3,5} \approx 0,000316 M$ değerlerine sahiptir.

  Seçenekte verilen aralık $10^{-4} M$ ($0,0001 M$) ile $10^{-2} M$ ($0,01 M$) arasındadır.

  Görüldüğü gibi, hesapladığımız aralık ($0,000316 M - 0,0316 M$) ile seçenekteki aralık ($0,0001 M - 0,01 M$) birbiriyle uyuşmamaktadır. Örneğin, $10^{-1,5} M$ değeri $10^{-2} M$'den büyüktür. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.

• B) Hidroksil iyonu derişimi $10^{-2} M$ ile $10^{-4} M$ arasındadır

  pH ve pOH arasındaki $pH + pOH = 14$ ilişkisini kullanarak pOH değerlerini bulalım:

  pH değeri $1,5$ olduğunda, $pOH = 14 - 1,5 = 12,5$ olur.

  pH değeri $3,5$ olduğunda, $pOH = 14 - 3,5 = 10,5$ olur.

  Yani pOH değeri $10,5-12,5$ aralığındadır.

  Şimdi hidroksil iyonu derişimini ($[OH^-]$) bulalım:

  pOH değeri $10,5$ olduğunda, $[OH^-] = 10^{-10,5} M$ olur.

  pOH değeri $12,5$ olduğunda, $[OH^-] = 10^{-12,5} M$ olur.

  Dolayısıyla, hidroksil iyonu derişimi $10^{-12,5} M$ ile $10^{-10,5} M$ aralığındadır.

  Seçenekte verilen aralık $10^{-4} M$ ile $10^{-2} M$ arasındadır. Bu iki aralık birbirinden çok farklıdır. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır.

• C) pOH değeri 10,5-12,5 aralığındadır

  Yukarıda B seçeneğini incelerken hesapladığımız gibi:

  pH değeri $1,5$ olduğunda, $pOH = 14 - 1,5 = 12,5$ olur.

  pH değeri $3,5$ olduğunda, $pOH = 14 - 3,5 = 10,5$ olur.

  Bu durumda pOH değeri $10,5$ ile $12,5$ aralığında olacaktır. Bu ifade doğrudur.

• D) Nötr bir çözeltidir

  Nötr bir çözeltinin pH değeri $7$'dir.

  Mide özsuyunun pH değeri $1,5-3,5$ aralığında olduğu için asidik bir çözeltidir, nötr değildir. Bu nedenle D seçeneği yanlıştır.

Yapılan incelemeler sonucunda C seçeneğinin doğru olduğu görülmektedir.

Cevap C seçeneğidir.