pH değeri 1 olan 100 mL HCl çözeltisi ile pH değeri 13 olan 100 mL NaOH çözeltisi karıştırılıyor. Oluşan yeni çözelti ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Asidik özellik gösterir
B) Bazik özellik gösterir
C) Nötr özellik gösterir
D) pH değeri 7'den küçüktür
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu tür sorular, asit-baz dengesi konusundaki temel bilgilerinizi ölçer. Adım adım ilerleyerek bu soruyu kolayca çözebiliriz. Haydi başlayalım!
-
1. HCl çözeltisi için $H^+$ iyon derişimini ve mol sayısını hesaplayalım:
Bir çözeltinin pH değeri, $H^+$ iyonlarının derişimi ile ilişkilidir. Formülümüz $pH = -\log[H^+]$ şeklindedir.
- Bize verilen $pH = 1$ değerini kullanarak $H^+$ iyon derişimini bulalım:
- $1 = -\log[H^+]$
- $[H^+] = 10^{-1} \text{ M} = 0.1 \text{ M}$
- HCl kuvvetli bir asit olduğu için, çözeltideki $H^+$ iyon derişimi aynı zamanda HCl'nin molar derişimine eşittir. Yani, $[HCl] = 0.1 \text{ M}$.
- Şimdi HCl'nin mol sayısını hesaplayalım. Mol sayısı ($n$) = Derişim ($M$) $\times$ Hacim ($V$). Hacmi litreye çevirmeyi unutmayalım: $100 \text{ mL} = 0.1 \text{ L}$.
- $n_{H^+} = 0.1 \text{ mol/L} \times 0.1 \text{ L} = 0.01 \text{ mol}$
-
2. NaOH çözeltisi için $OH^-$ iyon derişimini ve mol sayısını hesaplayalım:
pH ve pOH değerleri arasındaki ilişki $pH + pOH = 14$ şeklindedir. Bu ilişkiyi kullanarak $OH^-$ iyon derişimine ulaşabiliriz.
- Bize verilen $pH = 13$ değerini kullanarak pOH değerini bulalım:
- $pOH = 14 - pH = 14 - 13 = 1$
- Şimdi $OH^-$ iyon derişimini bulalım. Formülümüz $pOH = -\log[OH^-]$ şeklindedir.
- $1 = -\log[OH^-]$
- $[OH^-] = 10^{-1} \text{ M} = 0.1 \text{ M}$
- NaOH kuvvetli bir baz olduğu için, çözeltideki $OH^-$ iyon derişimi aynı zamanda NaOH'nin molar derişimine eşittir. Yani, $[NaOH] = 0.1 \text{ M}$.
- Şimdi NaOH'nin mol sayısını hesaplayalım. Hacmi litreye çevirmeyi unutmayalım: $100 \text{ mL} = 0.1 \text{ L}$.
- $n_{OH^-} = 0.1 \text{ mol/L} \times 0.1 \text{ L} = 0.01 \text{ mol}$
-
3. Karışım sonrası $H^+$ ve $OH^-$ iyonlarının mol sayılarını karşılaştıralım:
- HCl'den gelen $H^+$ iyonlarının mol sayısı: $n_{H^+} = 0.01 \text{ mol}$
- NaOH'den gelen $OH^-$ iyonlarının mol sayısı: $n_{OH^-} = 0.01 \text{ mol}$
- Gördüğümüz gibi, $H^+$ iyonlarının mol sayısı ile $OH^-$ iyonlarının mol sayısı birbirine eşittir ($0.01 \text{ mol} = 0.01 \text{ mol}$).
-
4. Oluşan çözeltinin özelliğini belirleyelim:
- Asit ve bazın mol sayıları eşit olduğunda, yani $H^+$ ve $OH^-$ iyonları birbirini tamamen nötrleştirdiğinde, oluşan çözelti nötr özellik gösterir.
- Nötr çözeltilerin pH değeri $25^\circ C$'de $7$'dir.
- Bu durumda, oluşan yeni çözelti nötr özelliktedir ve pH değeri 7'dir.
Bu analiz sonucunda, oluşan çözeltinin nötr özellik gösterdiğini ve pH değerinin 7 olduğunu bulduk.
Cevap C seçeneğidir.
