Oda sıcaklığında 0,01 M NaOH çözeltisi hazırlanıyor. Bu çözelti için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) pOH = 2'dir
B) [H⁺] = 10⁻¹² M'dır
C) pH = 12'dir
D) İyonlaşma yüzdesi %100'dür
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, oda sıcaklığında hazırlanan 0,01 M NaOH çözeltisi ile ilgili ifadelerin doğruluğunu değerlendireceğiz. NaOH'nin kuvvetli bir baz olduğunu unutmayalım. Kuvvetli bazlar, sulu çözeltilerde neredeyse tamamen iyonlaşır.
- Çözeltinin Özelliklerini Belirleyelim:
- Sodyum hidroksit (NaOH) kuvvetli bir bazdır. Bu nedenle, suda tamamen iyonlaştığı kabul edilir:
- $\text{NaOH (aq)} \rightarrow \text{Na}^+ \text{(aq)} + \text{OH}^- \text{(aq)}$
- Çözeltinin derişimi $0,01 \text{ M}$ olduğuna göre, iyonlaşma tamamlandığında hidroksit iyonu derişimi $[\text{OH}^-]$ da $0,01 \text{ M}$ olacaktır.
- $0,01 \text{ M}$ ifadesini üslü sayı olarak $10^{-2} \text{ M}$ şeklinde yazabiliriz.
- A) pOH = 2'dir ifadesini inceleyelim:
- pOH değeri, hidroksit iyonu derişiminin eksi logaritması alınarak bulunur: $\text{pOH} = -\log[\text{OH}^-]$
- Bizim çözeltimiz için $[\text{OH}^-] = 10^{-2} \text{ M}$ olduğundan,
- $\text{pOH} = -\log(10^{-2}) = 2$
- Bu ifade doğrudur.
- B) $[\text{H}^+] = 10^{-12} \text{ M}'dır ifadesini inceleyelim:
- Oda sıcaklığında (genellikle $25^\circ \text{C}$ olarak kabul edilir), suyun iyonlaşma sabiti ($\text{K}_\text{w}$) $1,0 \times 10^{-14}$'tür.
- $\text{K}_\text{w} = [\text{H}^+][\text{OH}^-]$ formülünü kullanarak hidrojen iyonu derişimini $[\text{H}^+]$ bulabiliriz.
- $1,0 \times 10^{-14} = [\text{H}^+] \times (10^{-2})$
- $[\text{H}^+] = \frac{1,0 \times 10^{-14}}{10^{-2}} = 10^{-12} \text{ M}$
- Bu ifade doğrudur.
- C) pH = 12'dir ifadesini inceleyelim:
- pH değeri, hidrojen iyonu derişiminin eksi logaritması alınarak bulunur: $\text{pH} = -\log[\text{H}^+]$
- Bizim çözeltimiz için $[\text{H}^+] = 10^{-12} \text{ M}$ olduğundan,
- $\text{pH} = -\log(10^{-12}) = 12$
- Alternatif olarak, oda sıcaklığında $\text{pH} + \text{pOH} = 14$ ilişkisini kullanabiliriz. pOH değerini 2 bulduğumuz için:
- $\text{pH} + 2 = 14 \Rightarrow \text{pH} = 12$
- Bu ifade doğrudur.
- D) İyonlaşma yüzdesi %100'dür ifadesini inceleyelim:
- Sodyum hidroksit (NaOH) kuvvetli bir bazdır. Kuvvetli bazlar ve asitler, kimya derslerinde genellikle sulu çözeltilerde **tamamen iyonlaştığı kabul edilir**. Bu kabul, yukarıdaki A, B ve C seçeneklerindeki hesaplamaların temelini oluşturur ve pratik uygulamalar için yeterince doğrudur.
- Ancak, kimyasal denge ve termodinamik açıdan bakıldığında, hiçbir kimyasal reaksiyonun veya iyonlaşmanın **mutlak anlamda tam olarak %100** gerçekleştiği söylenemez. Çok küçük bir oranda da olsa, iyonlaşmamış moleküller veya iyon çiftleri bulunabilir. Bu nedenle, "iyonlaşma yüzdesi %100'dür" ifadesi, mutlak bir kesinlik taşıdığı için teknik olarak yanlış kabul edilebilir. Diğer seçenekler, kuvvetli baz tanımının getirdiği %100 iyonlaşma varsayımıyla yapılan doğru hesaplamalardır. Bu tür sorularda, genellikle bu ince ayrıntı göz ardı edilmez ve "kuvvetli" tanımının getirdiği "tamamen iyonlaşma" kavramının mutlak %100 olmadığını vurgulamak amaçlanır.
- Bu ifade, diğer seçeneklere göre **yanlış** kabul edilir.
Yukarıdaki analizler sonucunda, A, B ve C seçeneklerinin doğru olduğu, ancak D seçeneğinin teknik olarak yanlış kabul edilebileceği görülmektedir.
Cevap D seçeneğidir.
