Bir kuvvetli asit çözeltisinin pH'ını ölçen bir öğrenci pH metre değerini 2,7 olarak okumuştur. Bu çözeltideki H⁺ iyonu derişimi kaç molardır?
A) 2×10⁻³Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir asit çözeltisinin pH değerinden yola çıkarak çözeltideki hidrojen iyonu ($H^+$) derişimini bulmamız isteniyor. pH ve $H^+$ iyonu derişimi arasındaki ilişkiyi hatırlayarak bu soruyu kolayca çözebiliriz.
pH, bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini gösteren bir ölçektir. Matematiksel olarak, hidrojen iyonu derişiminin ($[H^+]$) eksi logaritması olarak tanımlanır:
$pH = -\log[H^+]$
Soruda bize pH değeri $2,7$ olarak verilmiş. Bu değeri formülde yerine yazalım:
$2,7 = -\log[H^+]$
Şimdi $[H^+]$ değerini yalnız bırakmak için denklemi yeniden düzenlememiz gerekiyor. Her iki tarafı da eksi ile çarparsak:
$-2,7 = \log[H^+]$
Logaritmanın tanımına göre, $\log_b x = y$ ise $x = b^y$ olur. Burada taban $10$ olduğu için ($log$ ifadesi $log_{10}$ anlamına gelir):
$[H^+] = 10^{-2,7}$
Bu ifadeyi daha anlaşılır bir şekilde yazmak için üslü sayı özelliklerini kullanabiliriz. $10^{-2,7}$ ifadesini $10^{(-3 + 0,3)}$ olarak düşünebiliriz:
$[H^+] = 10^{-3} \times 10^{0,3}$
Şimdi $10^{0,3}$ değerini bulmamız gerekiyor. Logaritma bilgimizden hatırlayacağımız üzere, $\log_{10} 2 \approx 0,301$ olduğundan, $10^{0,3}$ değeri yaklaşık olarak $2$'ye eşittir.
O halde, $[H^+]$ derişimi yaklaşık olarak:
$[H^+] \approx 2 \times 10^{-3}$ molardır.
Bu sonuç, seçenekler arasında A seçeneğinde verilen değerle birebir uyuşmaktadır.
Cevap A seçeneğidir.