- 1. Adım: HCl çözeltisinin derişimini (molaritesini) bulalım.
- pH değeri bize bir çözeltideki $H^+$ iyonlarının derişimini verir. Formülümüz: $pH = -\log[H^+]$'dir.
- HCl çözeltisinin pH değeri 2 olarak verilmiş. Bu durumda:
- $2 = -\log[H^+]$
- $[H^+] = 10^{-2}$ M
- HCl kuvvetli bir asit olduğu için, çözeltideki $H^+$ iyonlarının derişimi, HCl'nin derişimine eşittir. Yani, $[HCl] = 10^{-2}$ M.
- Çözeltinin hacmi 1 litre olduğuna göre, çözeltideki HCl mol sayısı:
- $n_{HCl} = M_{HCl} \times V_{HCl} = 10^{-2} \text{ mol/L} \times 1 \text{ L} = 10^{-2}$ mol.
- 2. Adım: NaOH çözeltisinin derişimini (molaritesini) bulalım.
- NaOH çözeltisinin pH değeri 12 olarak verilmiş. Bazik çözeltilerde önce pOH değerini buluruz. Formülümüz: $pH + pOH = 14$'tür.
- $12 + pOH = 14$
- $pOH = 14 - 12 = 2$
- pOH değeri bize $OH^-$ iyonlarının derişimini verir. Formülümüz: $pOH = -\log[OH^-]$'dir.
- $2 = -\log[OH^-]$
- $[OH^-] = 10^{-2}$ M
- NaOH kuvvetli bir baz olduğu için, çözeltideki $OH^-$ iyonlarının derişimi, NaOH'nin derişimine eşittir. Yani, $[NaOH] = 10^{-2}$ M.
- 3. Adım: Nötrleşme için gerekli NaOH hacmini hesaplayalım.
- Asit ve bazın tam olarak nötrleşmesi için, asidin mol sayısı bazın mol sayısına eşit olmalıdır.
- $n_{asit} = n_{baz}$
- Derişim ve hacim cinsinden yazarsak: $M_{asit} \times V_{asit} = M_{baz} \times V_{baz}$
- Bulduğumuz değerleri yerine yazalım:
- $10^{-2} \text{ M} \times 1 \text{ L} = 10^{-2} \text{ M} \times V_{NaOH}$
- Eşitliğin her iki tarafını $10^{-2}$ M ile bölersek:
- $V_{NaOH} = \frac{10^{-2} \text{ M} \times 1 \text{ L}}{10^{-2} \text{ M}}$
- $V_{NaOH} = 1 \text{ L}$
Yani, pH değeri 2 olan 1 litre HCl çözeltisini nötrleştirmek için pH değeri 12 olan NaOH çözeltisinden 1 litre gereklidir.
Cevap B seçeneğidir.
