0,1 M 200 mL HCl çözeltisi ile 0,2 M 100 mL NaOH çözeltisi karıştırılıyor. Oluşan çözelti ile ilgili:
I. Nötrleşme tepkimesi gerçekleşir
II. Son çözeltinin pH değeri 7'den büyüktür
III. Çözeltide Cl⁻ iyonları bulunur
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) I ve II
C) I ve III
D) II ve III
Sevgili öğrenciler, bu tür karışım problemlerinde öncelikle tepkimeye giren maddelerin mol sayılarını bulmamız ve ardından tepkimeyi incelememiz gerekir. Adım adım ilerleyelim:
- 1. HCl çözeltisindeki $H^+$ iyonlarının mol sayısını hesaplayalım:
- HCl kuvvetli bir asit olduğu için suda tamamen iyonlaşır: $HCl(aq) \rightarrow H^+(aq) + Cl^-(aq)$.
- Mol sayısı formülü: $n = M \times V$
- $n_{HCl} = 0,1 \text{ M} \times 0,200 \text{ L} = 0,02 \text{ mol}$
- Bu durumda, çözeltide $0,02 \text{ mol } H^+$ iyonu ve $0,02 \text{ mol } Cl^-$ iyonu bulunur.
- 2. NaOH çözeltisindeki $OH^-$ iyonlarının mol sayısını hesaplayalım:
- NaOH kuvvetli bir baz olduğu için suda tamamen iyonlaşır: $NaOH(aq) \rightarrow Na^+(aq) + OH^-(aq)$.
- $n_{NaOH} = 0,2 \text{ M} \times 0,100 \text{ L} = 0,02 \text{ mol}$
- Bu durumda, çözeltide $0,02 \text{ mol } Na^+$ iyonu ve $0,02 \text{ mol } OH^-$ iyonu bulunur.
- 3. Nötrleşme tepkimesini ve mol sayılarını inceleyelim:
- Nötrleşme tepkimesi: $H^+(aq) + OH^-(aq) \rightarrow H_2O(l)$
- Başlangıçta $0,02 \text{ mol } H^+$ ve $0,02 \text{ mol } OH^-$ iyonu vardır.
- Tepkime sonunda $H^+$ ve $OH^-$ iyonları birebir oranında tepkimeye girerek tamamen tükenirler. Yani, $0,02 \text{ mol } H^+$ ve $0,02 \text{ mol } OH^-$ tepkimeye girer.
- Çözeltide artan $H^+$ veya $OH^-$ iyonu kalmaz.
- 4. İfadeleri değerlendirelim:
- I. Nötrleşme tepkimesi gerçekleşir: Evet, bir asit (HCl) ile bir baz (NaOH) karıştırıldığı için $H^+$ ve $OH^-$ iyonları tepkimeye girerek su oluşturur. Bu bir nötrleşme tepkimesidir. Bu ifade doğrudur.
- II. Son çözeltinin pH değeri 7'den büyüktür: Hesaplamalarımıza göre, $H^+$ ve $OH^-$ iyonları tamamen tükenmiştir. Ortamda sadece $Na^+$ ve $Cl^-$ iyonları (yani NaCl tuzu) ve su bulunur. Kuvvetli asit ve kuvvetli bazın tuzları hidroliz olmaz ve çözeltinin pH'ını değiştirmez. Bu nedenle son çözeltinin pH değeri 7'dir (nötrdür). Dolayısıyla, pH değerinin 7'den büyük olduğu ifadesi yanlıştır.
- III. Çözeltide $Cl^-$ iyonları bulunur: HCl çözeltisinden gelen $Cl^-$ iyonları, nötrleşme tepkimesine katılmazlar (seyirci iyonlardır). Tepkime sonunda $Na^+$ iyonları ile birlikte çözeltide kalırlar (NaCl tuzu şeklinde). Bu ifade doğrudur.
Bu durumda, I ve III numaralı ifadeler doğrudur.
Cevap C seçeneğidir.
