Bir öğrenci sülfürik asit (H₂SO₄) ile potasyum hidroksitin (KOH) nötralleşme tepkimesini deneyle gözlemliyor. Bu tepkimenin denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
A) H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O
B) H₂SO₄ + KOH → KSO₄ + H₂O
C) H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + H₂O
D) H₂SO₄ + KOH → K₂SO₄ + 2H₂O
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir asit olan sülfürik asit ($H_2SO_4$) ile bir baz olan potasyum hidroksitin ($KOH$) nötralleşme tepkimesini inceleyeceğiz. Nötralleşme tepkimeleri, bir asit ve bir bazın tepkimeye girerek tuz ve su oluşturduğu tepkimelerdir. Şimdi adımlara geçelim:
- 1. Tepkimeye Giren Maddeleri (Reaktifleri) Belirleyelim:
- Asit: Sülfürik asit ($H_2SO_4$)
- Baz: Potasyum hidroksit ($KOH$)
- 2. Tepkime Sonucu Oluşacak Ürünleri Tahmin Edelim:
- Nötralleşme tepkimelerinde her zaman su ($H_2O$) oluşur. Asitten gelen $H^+$ iyonları ile bazdan gelen $OH^-$ iyonları birleşerek suyu oluşturur.
- Diğer ürün ise bir tuzdur. Tuz, bazın katyonu ile asidin anyonunun birleşmesiyle oluşur.
- $KOH$'tan gelen katyon: Potasyum iyonu ($K^+$)
- $H_2SO_4$'tan gelen anyon: Sülfat iyonu ($SO_4^{2-}$)
- Bu iyonlar birleştiğinde, yükleri dengelemek için iki adet $K^+$ iyonu ile bir adet $SO_4^{2-}$ iyonu gerekir. Bu durumda oluşan tuzun formülü potasyum sülfat ($K_2SO_4$) olur.
- 3. Tepkime Denklemini Yazalım (Dengelemeden Önce):
- Şimdiye kadar belirlediğimiz reaktifler ve ürünlerle denklemi yazarsak:
- $H_2SO_4 + KOH \rightarrow K_2SO_4 + H_2O$
- 4. Tepkime Denklemini Dengeleyelim:
- Kimyasal tepkimelerde atomların sayısı tepkimenin her iki tarafında da eşit olmalıdır (kütlenin korunumu yasası). Denklemi dengeleyelim:
- Potasyum (K) atomları: Sağ tarafta ($K_2SO_4$) 2 adet $K$ atomu varken, sol tarafta ($KOH$) 1 adet $K$ atomu var. Sol taraftaki $KOH$'ın önüne 2 katsayısını koymalıyız:
- $H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + H_2O$
- Sülfat ($SO_4$) grubu: Her iki tarafta da 1 adet $SO_4$ grubu var. Dengelemiş durumda.
- Hidrojen (H) atomları: Sol tarafta $H_2SO_4$'tan 2 adet ve $2KOH$'tan 2 adet olmak üzere toplam 4 adet $H$ atomu var. Sağ tarafta ($H_2O$) ise 2 adet $H$ atomu var. Sağ taraftaki $H_2O$'nun önüne 2 katsayısını koymalıyız:
- $H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$
- Oksijen (O) atomları (sülfat dışındaki): Sol tarafta $2KOH$'tan 2 adet $O$ atomu var. Sağ tarafta $2H_2O$'dan 2 adet $O$ atomu var. Dengelemiş durumda.
- 5. Dengelemiş Denklemi Kontrol Edelim:
- $H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$
- Sol taraf: 2 H, 1 S, 4 O (sülfat), 2 K, 2 O (hidroksit), 2 H (hidroksit) $\rightarrow$ Toplam: 4 H, 1 S, 6 O, 2 K
- Sağ taraf: 2 K, 1 S, 4 O (sülfat), 4 H, 2 O (su) $\rightarrow$ Toplam: 4 H, 1 S, 6 O, 2 K
- Atom sayıları her iki tarafta da eşit olduğu için denklemimiz doğru dengelenmiştir.
- 6. Seçeneklerle Karşılaştıralım:
- Bulduğumuz dengelenmiş denklem $H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$ şeklindedir. Bu denklem A seçeneğinde verilmiştir.
Cevap A seçeneğidir.
