Bir deney tüpünde pH değeri 2 olan kuvvetli asit çözeltisi bulunmaktadır. Bu çözelti 10 kat seyreltilirse yeni pH değeri ne olur?
A) 1Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözmek için adım adım ilerleyelim ve pH kavramını, seyreltme işlemini birlikte anlayalım.
pH değeri, bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini gösteren bir ölçektir. pH değeri, çözeltideki hidrojen iyonu derişimi ($[H^+]$) ile yakından ilişkilidir. Bu ilişki şu formülle ifade edilir:
$pH = -\log[H^+]$
Bu formülden yola çıkarak, eğer pH değerini biliyorsak, hidrojen iyonu derişimini de bulabiliriz:
$[H^+] = 10^{-pH}$
Soruda başlangıçtaki asit çözeltisinin pH değerinin 2 olduğu belirtiliyor. Bu bilgiyi kullanarak başlangıçtaki hidrojen iyonu derişimini bulalım:
$[H^+]_{başlangıç} = 10^{-pH} = 10^{-2}$ M
Yani, başlangıçta çözeltide $10^{-2}$ molar hidrojen iyonu bulunmaktadır.
Çözelti 10 kat seyreltilirse, bu, çözeltinin hacminin 10 katına çıkarıldığı anlamına gelir. Hacim 10 katına çıktığında, çözeltideki madde miktarı (bu durumda hidrojen iyonları) değişmediği için, derişim 10 kat azalır.
Başlangıçtaki hidrojen iyonu derişimi $10^{-2}$ M idi. Çözelti 10 kat seyreltildiğinde, yeni derişim başlangıç derişiminin $\frac{1}{10}$'u olacaktır:
$[H^+]_{yeni} = \frac{[H^+]_{başlangıç}}{10} = \frac{10^{-2}}{10} = 10^{-2} \times 10^{-1} = 10^{-3}$ M
Artık seyreltme sonrası çözeltideki hidrojen iyonu derişimi $10^{-3}$ M'dir.
Yeni hidrojen iyonu derişimini ($[H^+]_{yeni} = 10^{-3}$ M) kullanarak yeni pH değerini hesaplayabiliriz:
$pH_{yeni} = -\log[H^+]_{yeni} = -\log(10^{-3})$
Logaritma kurallarına göre, $-\log(10^{-3})$ ifadesi $-(-3)$'e eşittir.
$pH_{yeni} = 3$
Gördüğünüz gibi, kuvvetli bir asit çözeltisi seyreltildiğinde pH değeri artar (asitliği azalır), bu da beklenen bir sonuçtur.
Cevap B seçeneğidir.
