Aynı sıcaklıkta hazırlanan aşağıdaki asit çözeltilerinin $K_{a}$ değerleri verilmiştir:
- $HF$ için $K_{a} = 6,6 \cdot 10^{-4}$
- $HCN$ için $K_{a} = 6,2 \cdot 10^{-10}$
Buna göre, bu asitlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi
yanlıştır?
A) $HF$ asidi $HCN$ asidinden daha güçlüdür.
B) Eşit derişimli çözeltilerinde $HF$'nin iyonlaşma yüzdesi daha fazladır.
C) $F^{-}$ iyonunun bazlık kuvveti $CN^{-}$ iyonundan daha büyüktür.
D) Eşit derişimli çözeltilerinde $HCN$ çözeltisinin $pH$ değeri daha büyüktür.
E) Her iki asit de suda zayıf asit olarak davranır.
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, iki farklı zayıf asidin ($HF$ ve $HCN$) $K_a$ değerleri verilmiş ve bu asitlerin özellikleri hakkında çeşitli ifadeler değerlendirilmemiz isteniyor. Hangi ifadenin yanlış olduğunu bulmak için her bir seçeneği dikkatlice inceleyelim.
- Asitlik Kuvveti ve $K_a$ Değeri İlişkisi: Bir asidin $K_a$ değeri ne kadar büyükse, o asit o kadar kuvvetlidir. $K_a$ değeri asidin suda iyonlaşma derecesini gösterir.
- Konjuge Asit-Baz Çiftleri: Bir asit ne kadar kuvvetliyse, onun konjuge bazı o kadar zayıftır. Tersine, bir asit ne kadar zayıfsa, onun konjuge bazı o kadar kuvvetlidir.
- pH Değeri: Eşit derişimli çözeltilerde, daha kuvvetli asit daha fazla $H^+$ iyonu oluşturur ve dolayısıyla daha düşük bir $pH$ değerine sahip olur. Daha zayıf asit ise daha az $H^+$ iyonu oluşturur ve daha yüksek bir $pH$ değerine sahip olur.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) $HF$ asidi $HCN$ asidinden daha güçlüdür.
- Verilen $K_a$ değerlerini karşılaştıralım:
- $K_a(HF) = 6,6 \cdot 10^{-4}$
- $K_a(HCN) = 6,2 \cdot 10^{-10}$
- Görüldüğü gibi, $6,6 \cdot 10^{-4}$ değeri $6,2 \cdot 10^{-10}$ değerinden çok daha büyüktür. Bu da $HF$'nin $HCN$'den daha kuvvetli bir asit olduğunu gösterir.
- Bu ifade doğrudur.
- B) Eşit derişimli çözeltilerinde $HF$'nin iyonlaşma yüzdesi daha fazladır.
- Asitlik kuvveti, asidin suda iyonlaşma yüzdesi ile doğru orantılıdır. Daha kuvvetli asitler suda daha fazla iyonlaşır.
- A seçeneğinde $HF$'nin $HCN$'den daha kuvvetli bir asit olduğunu belirlemiştik. Bu nedenle, eşit derişimli çözeltilerinde $HF$'nin iyonlaşma yüzdesi $HCN$'den daha fazla olacaktır.
- Bu ifade doğrudur.
- C) $F^{-}$ iyonunun bazlık kuvveti $CN^{-}$ iyonundan daha büyüktür.
- Konjuge asit-baz çiftleri arasındaki ilişkiye göre, asit ne kadar kuvvetliyse, onun konjuge bazı o kadar zayıftır. Tersine, asit ne kadar zayıfsa, onun konjuge bazı o kadar kuvvetlidir.
- $HF$ asidi, $HCN$ asidinden daha kuvvetlidir (A seçeneğinden).
- Bu durumda, $HF$'nin konjuge bazı olan $F^{-}$ iyonu, $HCN$'nin konjuge bazı olan $CN^{-}$ iyonundan daha zayıf bir baz olmalıdır.
- Yani, $F^{-}$ iyonunun bazlık kuvveti $CN^{-}$ iyonundan daha küçük olmalıdır. İfade ise tam tersini söylüyor.
- Bu ifade yanlıştır.
- D) Eşit derişimli çözeltilerinde $HCN$ çözeltisinin $pH$ değeri daha büyüktür.
- Daha kuvvetli asitler, eşit derişimde daha fazla $H^+$ iyonu oluşturarak daha düşük $pH$ değerlerine sahip olur. Daha zayıf asitler ise daha az $H^+$ iyonu oluşturarak daha yüksek $pH$ değerlerine sahip olur.
- $HF$, $HCN$'den daha kuvvetli bir asittir. Bu durumda, eşit derişimli $HF$ çözeltisinin $pH$ değeri, $HCN$ çözeltisinin $pH$ değerinden daha düşük olacaktır.
- Dolayısıyla, $HCN$ çözeltisinin $pH$ değeri daha büyük olacaktır.
- Bu ifade doğrudur.
- E) Her iki asit de suda zayıf asit olarak davranır.
- Zayıf asitler, suda kısmen iyonlaşan asitlerdir ve $K_a$ değerleri genellikle 1'den küçüktür. Kuvvetli asitlerin $K_a$ değerleri ise çok büyüktür (genellikle 1'den çok daha büyük veya sonsuz kabul edilir).
- $K_a(HF) = 6,6 \cdot 10^{-4}$ ve $K_a(HCN) = 6,2 \cdot 10^{-10}$ değerlerinin her ikisi de 1'den oldukça küçüktür. Bu da her iki asidin de suda tam olarak iyonlaşmadığını, yani zayıf asitler olduğunu gösterir.
- Bu ifade doğrudur.
Yapılan analizler sonucunda, C seçeneğindeki ifadenin yanlış olduğu bulunmuştur.
Cevap C seçeneğidir.
