pH değeri 2 olan 1 litre HCl çözeltisi hazırlanıyor. Bu çözeltiyle ilgili:
I. 0,01 mol HCl içerir
II. Turnusol kağıdını kırmızıya boyar
III. Seyreltilirse pH değeri artar
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için pH kavramını, asitlerin özelliklerini ve seyreltme etkisini adım adım inceleyelim.
pH değeri, bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini gösteren bir ölçektir ve $H^+$ iyon derişimi ile ilişkilidir. pH'ın matematiksel tanımı şöyledir:
$pH = -\log[H^+]$
Soruda pH değeri 2 olarak verilmiştir. Bu bilgiyi formülde yerine koyalım:
$2 = -\log[H^+]$
Her iki tarafı da $-1$ ile çarparsak:
$\log[H^+] = -2$
Logaritmanın tanımına göre, $[H^+]$ derişimi $10^{-2}$ Molar (M) veya 0,01 M olarak bulunur.
$[H^+] = 10^{-2} \text{ M} = 0,01 \text{ M}$
HCl (hidroklorik asit) kuvvetli bir asittir. Bu, suda tamamen iyonlaştığı anlamına gelir:
$HCl(aq) \rightarrow H^+(aq) + Cl^-(aq)$
Yani, çözeltideki her bir HCl molekülü bir $H^+$ iyonu oluşturur. Bu durumda, çözeltideki $H^+$ iyon derişimi, başlangıçtaki HCl derişimine eşittir.
Bu nedenle, $[HCl] = [H^+] = 0,01 \text{ M}$'dir.
Çözeltinin hacmi 1 litre olarak verilmiştir. Mol sayısını bulmak için derişim ve hacim formülünü kullanırız:
$Mol = Derişim \times Hacim$
$Mol_{HCl} = 0,01 \text{ M} \times 1 \text{ L} = 0,01 \text{ mol}$
Bu durumda, I. ifade doğrudur.
pH değeri 7'den küçük olan çözeltiler asidik özellik gösterir. Bizim çözeltimizin pH değeri 2 olduğuna göre, bu çözelti kuvvetli bir asittir.
Turnusol kağıdı (litmus kağıdı), asidik çözeltilerde kırmızı renge, bazik çözeltilerde ise mavi renge döner. Nötr çözeltilerde rengi değişmez veya mor kalır.
Çözeltimiz asidik olduğu için turnusol kağıdını kırmızıya boyayacaktır.
Bu durumda, II. ifade doğrudur.
Bir çözeltiyi seyreltmek, içine çözücü (genellikle su) eklemek demektir. Bir asit çözeltisine su eklendiğinde, çözeltinin hacmi artar ancak çözünmüş asit miktarı (mol sayısı) değişmez.
Bu durum, birim hacimdeki $H^+$ iyonu sayısının azalmasına, yani $H^+$ iyon derişiminin ($[H^+]$) düşmesine neden olur.
pH değeri $pH = -\log[H^+]$ formülüyle hesaplandığı için, $[H^+]$ derişimi azaldıkça pH değeri artar. Örneğin, $[H^+]$ derişimi 0,01 M'den 0,001 M'ye düşerse, pH değeri 2'den 3'e yükselir.
Bu durumda, III. ifade doğrudur.
Sonuç olarak, verilen üç ifade de doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.
