Su denge sabiti (Ksu) nedir Test 2

Bir deneyde farklı sıcaklıklarda saf suyun K_su değerleri ölçülmüş ve aşağıdaki tablo elde edilmiştir:
Sıcaklık: 10°C - K_su: 0,29×10^-14
Sıcaklık: 25°C - K_su: 1,00×10^-14
Sıcaklık: 50°C - K_su: 5,48×10^-14
Bu tabloya göre aşağıdaki yorumlardan hangisi yanlıştır?

A) Suyun iyonlaşması endotermik bir olaydır
B) Sıcaklık arttıkça suyun pH değeri azalır
C) 50°C'de saf suyun pH değeri 7'den büyüktür
D) Sıcaklık arttıkça [H⁺] ve [OH^-] derişimleri eşit olarak artar

Bu harika soruyu adım adım ve eğlenceli bir şekilde çözelim!

• 🧪 Öncelikle suyun iyonlaşma denklemini hatırlayalım: $H_2O(l) \rightleftharpoons H^+(aq) + OH^-(aq)$. Tablodan görüldüğü gibi, sıcaklık arttıkça $K_w$ değeri de artıyor. Le Chatelier prensibine göre, ısı artışı ürünler lehine dengeyi kaydırıyorsa, bu endotermik bir olaydır. Yani A seçeneği doğrudur.
• 📐 Sıcaklık arttıkça $K_w$ arttığına göre, hem $[H^+]$ hem de $[OH^-]$ derişimleri artar. pH değeri, $[H^+]$ derişiminin negatif logaritmasıdır: $pH = -log[H^+]$. $[H^+]$ artarsa, pH değeri azalır. Bu nedenle B seçeneği de doğrudur.
• 🧮 D seçeneği, sıcaklık arttıkça $[H^+]$ ve $[OH^-]$ derişimlerinin eşit olarak arttığını söylüyor. Saf suda, her zaman $[H^+] = [OH^-]$ eşitliği geçerlidir. Sıcaklık arttıkça iyonlaşma artar ve her iki iyonun derişimi de eşit miktarda yükselir. Dolayısıyla D seçeneği de doğrudur.
• ⚠️ Şimdi C seçeneğini inceleyelim: 50°C'de saf suyun pH değeri 7'den büyüktür. $K_w = [H^+][OH^-]$ olduğundan, saf suda $[H^+] = [OH^-]$ olmalıdır. Bu durumda, $[H^+] = \sqrt{K_w}$ olur. 50°C'de $K_w = 5,48 \times 10^{-14}$ ise, $[H^+] = \sqrt{5,48 \times 10^{-14}} = 2,34 \times 10^{-7} M$ olur. pH değeri ise $pH = -log(2,34 \times 10^{-7}) = 6,63$ tür. Yani, 50°C'de saf suyun pH değeri 7'den küçüktür.
• ✅ Doğru Seçenek C'dır.