Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözmek için, tuzların hidrolizini ve bu hidroliz sonucunda çözeltinin asitlik/bazlık durumunu nasıl etkilediğini anlamamız gerekiyor. Bir tuzun hidrolizi, tuzun iyonlarının su ile tepkimeye girerek $H^+$ veya $OH^-$ iyonları üretmesi olayıdır. Çözeltide $H^+$ iyonu konsantrasyonunun artması, çözeltinin asidik hale gelmesi demektir.
Tuzlar, oluştukları asit ve bazın kuvvetine göre dört ana gruba ayrılır ve hidroliz davranışları buna göre değişir:
- Kuvvetli Asit + Kuvvetli Baz Tuzu: Hidroliz olmaz. Çözelti nötrdür. (Örnek: $NaCl$, $K_2SO_4$)
- Kuvvetli Asit + Zayıf Baz Tuzu: Tuzun katyonu hidroliz olur ve $H^+$ iyonları üretir. Çözelti asidiktir. (Örnek: $NH_4Cl$, $NH_4Br$)
- Zayıf Asit + Kuvvetli Baz Tuzu: Tuzun anyonu hidroliz olur ve $OH^-$ iyonları üretir. Çözelti baziktir. (Örnek: $NaF$, $KCN$, $CH_3COONa$)
- Zayıf Asit + Zayıf Baz Tuzu: Hem katyon hem de anyon hidroliz olur. Çözeltinin pH'ı, zayıf asit ve zayıf bazın göreceli kuvvetlerine bağlıdır.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) NaF:
- $NaF$ tuzu, kuvvetli bir baz olan $NaOH$ ve zayıf bir asit olan $HF$'den oluşur.
- $Na^+$ iyonu kuvvetli bazdan geldiği için hidroliz olmaz.
- $F^-$ iyonu zayıf asidin konjuge bazı olduğu için hidroliz olur ve $OH^-$ iyonları üretir:
- $F^-(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons HF(aq) + OH^-(aq)$
- Bu tepkime $OH^-$ iyonu konsantrasyonunu artırır, dolayısıyla çözelti bazik olur ve $H^+$ iyonu konsantrasyonu azalır.
- B) KCN:
- $KCN$ tuzu, kuvvetli bir baz olan $KOH$ ve zayıf bir asit olan $HCN$'den oluşur.
- $K^+$ iyonu kuvvetli bazdan geldiği için hidroliz olmaz.
- $CN^-$ iyonu zayıf asidin konjuge bazı olduğu için hidroliz olur ve $OH^-$ iyonları üretir:
- $CN^-(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons HCN(aq) + OH^-(aq)$
- Bu tepkime $OH^-$ iyonu konsantrasyonunu artırır, dolayısıyla çözelti bazik olur ve $H^+$ iyonu konsantrasyonu azalır.
- C) NH₄Br:
- $NH_4Br$ tuzu, zayıf bir baz olan $NH_3$ (amonyak) ve kuvvetli bir asit olan $HBr$'den oluşur.
- $Br^-$ iyonu kuvvetli asitten geldiği için hidroliz olmaz.
- $NH_4^+$ iyonu zayıf bazın konjuge asidi olduğu için hidroliz olur ve $H^+$ iyonları üretir:
- $NH_4^+(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons NH_3(aq) + H_3O^+(aq)$ (veya $NH_4^+(aq) \rightleftharpoons NH_3(aq) + H^+(aq)$)
- Bu tepkime $H^+$ iyonu konsantrasyonunu artırır, dolayısıyla çözelti asidik olur.
- D) Na₂SO₄:
- $Na_2SO_4$ tuzu, kuvvetli bir baz olan $NaOH$ ve kuvvetli bir asit olan $H_2SO_4$'ten oluşur.
- $Na^+$ iyonu kuvvetli bazdan geldiği için hidroliz olmaz.
- $SO_4^{2-}$ iyonu kuvvetli asitten geldiği için hidroliz olmaz. (Sülfat iyonu çok zayıf bir bazdır ve hidrolizi ihmal edilebilir düzeydedir.)
- Her iki iyon da hidroliz olmadığı için çözelti nötr kalır ve $H^+$ iyonu konsantrasyonu değişmez.
Yukarıdaki analizlere göre, $NH_4Br$ tuzunun hidrolizi sonucunda $H^+$ iyonu konsantrasyonu artar ve çözelti asidik hale gelir.
Cevap C seçeneğidir.
