pH değeri 2 olan 1 litre HCl çözeltisi ile pH değeri 12 olan 1 litre NaOH çözeltisi karıştırılıyor. Oluşan yeni çözelti ile ilgili;
I. Nötrleşme tepkimesi gerçekleşir
II. Elde edilen çözeltinin pH değeri 7'dir
III. Oluşan tuzun formülü NaCl'dir
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) I ve II
C) I ve III
D) I, II ve III
Bu soruda, farklı pH değerlerine sahip bir asit ve bir baz çözeltisini karıştırarak oluşan yeni çözeltinin özelliklerini inceleyeceğiz. Adım adım ilerleyerek her bir ifadeyi değerlendirelim.
-
1. Adım: HCl çözeltisini analiz edelim.
HCl kuvvetli bir asittir. pH değeri 2 ise, bu çözeltideki $H^+$ iyonu derişimi $10^{-pH}$ formülü ile bulunur.
- pH = 2 olduğundan, $[H^+] = 10^{-2}$ M'dir.
- Çözeltinin hacmi 1 litre olduğuna göre, çözeltideki $H^+$ iyonunun mol sayısı:
- Mol sayısı = Derişim $\times$ Hacim = $10^{-2}$ mol/L $\times$ 1 L = $10^{-2}$ mol $H^+$.
-
2. Adım: NaOH çözeltisini analiz edelim.
NaOH kuvvetli bir bazdır. pH değeri 12 ise, öncelikle pOH değerini bulmalıyız. Oda koşullarında (25°C) pH + pOH = 14'tür.
- pOH = 14 - pH = 14 - 12 = 2'dir.
- pOH değeri 2 ise, bu çözeltideki $OH^-$ iyonu derişimi $10^{-pOH}$ formülü ile bulunur.
- $[OH^-] = 10^{-2}$ M'dir.
- Çözeltinin hacmi 1 litre olduğuna göre, çözeltideki $OH^-$ iyonunun mol sayısı:
- Mol sayısı = Derişim $\times$ Hacim = $10^{-2}$ mol/L $\times$ 1 L = $10^{-2}$ mol $OH^-$.
-
3. Adım: I. ifadeyi değerlendirelim: "Nötrleşme tepkimesi gerçekleşir"
HCl bir asit, NaOH ise bir bazdır. Asit ve bazlar karıştırıldığında her zaman nötrleşme tepkimesi gerçekleşir. Bu tepkimede asitten gelen $H^+$ iyonları ile bazdan gelen $OH^-$ iyonları birleşerek su ($H_2O$) oluşturur.
$HCl(suda) + NaOH(suda) \to NaCl(suda) + H_2O(s)$
Bu nedenle, I. ifade doğrudur.
-
4. Adım: II. ifadeyi değerlendirelim: "Elde edilen çözeltinin pH değeri 7'dir"
Karışım sonrası çözeltinin pH değerini belirlemek için $H^+$ ve $OH^-$ iyonlarının mol sayılarını karşılaştırmalıyız.
- 1. adımdan: $H^+$ iyonunun mol sayısı = $10^{-2}$ mol.
- 2. adımdan: $OH^-$ iyonunun mol sayısı = $10^{-2}$ mol.
- Gördüğümüz gibi, $H^+$ ve $OH^-$ iyonlarının mol sayıları birbirine eşittir. Bu durumda, tüm $H^+$ ve $OH^-$ iyonları birbirini tamamen nötrleştirir ve ortamda fazladan $H^+$ veya $OH^-$ iyonu kalmaz.
- Kuvvetli bir asit ile kuvvetli bir bazın tam nötrleşmesi sonucunda oluşan çözeltinin pH değeri 7 olur (oda koşullarında).
Bu nedenle, II. ifade doğrudur.
-
5. Adım: III. ifadeyi değerlendirelim: "Oluşan tuzun formülü NaCl'dir"
Nötrleşme tepkimesi sırasında asitten gelen anyon ($Cl^-$) ile bazdan gelen katyon ($Na^+$) birleşerek tuzu oluşturur. Tepkime denklemi şöyledir:
$HCl(suda) + NaOH(suda) \to NaCl(suda) + H_2O(s)$
Bu tepkime sonucunda oluşan tuzun formülü Sodyum Klorür, yani NaCl'dir.
Bu nedenle, III. ifade doğrudur.
Tüm ifadelerin doğru olduğunu gördük.
Cevap D seçeneğidir.
