Ksu değeri sıcaklıkla nasıl değişir?
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu doğru bir şekilde çözebilmek için suyun iyonlaşma dengesini ve sıcaklığın denge üzerindeki etkisini anlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:
Su, çok az da olsa kendi kendine iyonlaşabilen (otoiyonize olabilen) bir maddedir. Bu olayı aşağıdaki denge tepkimesiyle gösterebiliriz:
$H_2O(s) \rightleftharpoons H^+(s) + OH^-(s)$
veya daha doğru bir ifadeyle:
$2H_2O(s) \rightleftharpoons H_3O^+(s) + OH^-(s)$
Bu denge için bir denge sabiti tanımlanır ve buna suyun iyonlaşma sabiti ($K_{su}$) denir. $K_{su}$ değeri, $H^+$ (veya $H_3O^+$) iyonları ile $OH^-$ iyonlarının derişimlerinin çarpımına eşittir: $K_{su} = [H^+][OH^-]$.
Suyun iyonlaşması, ısı alan (endotermik) bir tepkimedir. Yani, bu tepkimenin gerçekleşmesi için sisteme dışarıdan enerji (ısı) verilmesi gerekir. Bunu tepkime denklemine ısıyı reaktifler tarafına ekleyerek gösterebiliriz:
$Isı + H_2O(s) \rightleftharpoons H^+(s) + OH^-(s)$
Le Chatelier İlkesi'ne göre, bir denge sistemine dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket eder. Eğer sıcaklığı artırırsak:
Denge ürünler yönüne kaydığında, hem $H^+$ iyonlarının derişimi ($[H^+]$) hem de $OH^-$ iyonlarının derişimi ($[OH^-]$) artar. $K_{su} = [H^+][OH^-]$ olduğu için, bu iki değerin artması $K_{su}$ değerinin de artmasına neden olur.
Örneğin, $25^\circ C$'de $K_{su}$ değeri yaklaşık $1.0 \times 10^{-14}$ iken, $100^\circ C$'de bu değer yaklaşık $5.5 \times 10^{-13}$'e yükselir. Bu da sıcaklık arttıkça $K_{su}$ değerinin arttığını açıkça gösterir.
Bu bilgiler ışığında, sıcaklık arttıkça suyun iyonlaşma sabiti ($K_{su}$) değeri de artar.
Cevap A seçeneğidir.
