Kuvvetli asitlerde pH hesaplama Test 1

Bir kuvvetli asit çözeltisinin 25°C'taki pH değeri 1'dir. Bu çözelti ile ilgili:
I. H⁺ iyon derişimi 0,1 M'dır
II. pOH değeri 13'tür
III. OH⁻ iyon derişimi 10⁻¹³ M'dır
ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) I ve II
C) II ve III
D) I, II ve III

Sevgili öğrenciler, bu soruda bir kuvvetli asit çözeltisinin pH değeri verilmiş ve bu çözeltiyle ilgili bazı ifadelerin doğruluğunu kontrol etmemiz isteniyor. Adım adım ilerleyelim:

• Verilen Bilgi: Çözeltinin $25^\circ C$'taki pH değeri $1$'dir.
• Temel Bilgiler:

  pH değeri, bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini gösterir ve hidrojen iyonu derişimi ($[H^+]$) ile ilişkilidir: $pH = -\log[H^+]$

  pOH değeri, hidroksit iyonu derişimi ($[OH^-]$) ile ilişkilidir: $pOH = -\log[OH^-]$

  $25^\circ C$'ta, pH ve pOH değerleri arasındaki ilişki sabittir: $pH + pOH = 14$

  $25^\circ C$'ta, hidrojen ve hidroksit iyonu derişimleri arasındaki ilişki sabittir: $[H^+][OH^-] = 10^{-14}$

• Şimdi ifadeleri tek tek inceleyelim:
• I. H$^+$ iyon derişimi $0,1 M$'dır

  Bize pH değerinin $1$ olduğu verilmiş. pH formülünü kullanarak $[H^+]$ derişimini bulabiliriz:

  $pH = -\log[H^+]$

  $1 = -\log[H^+]$

  Her iki tarafı $-1$ ile çarparsak: $-1 = \log[H^+]$

  Logaritmanın tanımına göre, $[H^+] = 10^{-1} M$ olur.

  $10^{-1} M$ aynı zamanda $0,1 M$ demektir.

  Bu nedenle, I. ifade doğrudur.

• II. pOH değeri $13$'tür

  $25^\circ C$'ta pH ve pOH arasındaki ilişkiyi biliyoruz: $pH + pOH = 14$.

  Verilen pH değerini yerine koyalım: $1 + pOH = 14$.

  Buradan $pOH = 14 - 1 = 13$ olarak bulunur.

  Bu nedenle, II. ifade doğrudur.

• III. OH$^-$ iyon derişimi $10^{-13} M$'dır

  II. maddede pOH değerini $13$ olarak bulduk. pOH formülünü kullanarak $[OH^-]$ derişimini bulabiliriz:

  $pOH = -\log[OH^-]$

  $13 = -\log[OH^-]$

  Her iki tarafı $-1$ ile çarparsak: $-13 = \log[OH^-]$

  Logaritmanın tanımına göre, $[OH^-] = 10^{-13} M$ olur.

  Alternatif olarak, $[H^+][OH^-] = 10^{-14}$ ilişkisini de kullanabiliriz. I. maddede $[H^+]$ derişimini $10^{-1} M$ bulmuştuk.

  $(10^{-1}) \times [OH^-] = 10^{-14}$

  $[OH^-] = \frac{10^{-14}}{10^{-1}} = 10^{-14 - (-1)} = 10^{-13} M$.

  Bu nedenle, III. ifade doğrudur.

• Sonuç: İncelediğimiz tüm ifadeler (I, II ve III) doğru çıkmıştır.

Cevap D seçeneğidir.