11. Sınıf Kimya · Çeşitlilik
Kuvvetli Asit-Zayıf Asit ve Kuvvetli Baz-Zayıf Baz Sulu Çözeltilerindeki pH Hesaplamaları
- pH
- pOH
- asitlik sabiti
- bazlık sabiti
- kuvvetli asit
- zayıf asit
- hidronyum iyonu
- pH metre
Kuvvetli ve zayıf asit çözeltilerinde pH nasıl hesaplanır?
Kuvvetli asit çözeltilerinde pH, asit tamamen iyonlaştığı için doğrudan asit derişiminden; zayıf asitlerde ise asitlik sabiti (Ka) kullanılarak hesaplanır. Temel bağıntılar pH = −log[H3O+], pOH = −log[OH−] ve 25 °C'ta pH + pOH = 14'tür. Örneğin 0,01 M HCl çözeltisinde [H3O+] = 1 · 10⁻² M ve pH = 2 olur. Kuvvetli bazda [OH−] baz derişimine eşittir; 0,001 M KOH çözeltisinde pOH = 3, pH = 11 bulunur. Zayıf asitte iyonlaşma çok az olduğunda [H3O+] ≈ √(Ca · Ka) alınır; Ka = 1 · 10⁻⁵ olan 0,1 M HA için pH = 3 olur. Zayıf bazlarda aynı yol bazlık sabitiyle (Kb) izlenir; Kb = 1 · 10⁻⁶ olan 0,01 M zayıf bazda pOH = 4, pH = 10 olur. Baz çözeltilerinde −log[OH−] ile bulunan değer pOH'tir. Aynı derişimdeki iki asitten kuvvetli olanın pH'si daha küçüktür. pH metreler bu değeri H3O+ iyonlarına duyarlı bir elektrotla ölçer.
Kuvvetli Asit-Zayıf Asit ve Kuvvetli Baz-Zayıf Baz Sulu Çözeltilerindeki pH Hesaplamaları: konu anlatımı ve özeti
Bir çözeltinin pH'sini hesaplamanın yolu, asit ya da bazın kuvvetli mi zayıf mı olduğuna bağlıdır. Tarımdan sağlığa pek çok alanda kullanılan pH metreler de çözeltideki H3O+ iyonlarına duyarlı bir elektrotla bu değeri ölçer.
- Temel bağıntılar: pH = −log[H3O+], pOH = −log[OH−], 25 °C'ta pH + pOH = 14.
- Kuvvetli asit tamamen iyonlaştığından tek protonlu asitlerde [H3O+] asit derişimine eşittir. Örnek: 0,01 M HCl çözeltisinde [H3O+] = 1 · 10⁻² M, pH = 2.
- Kuvvetli bazda [OH−] baz derişimine eşittir. Örnek: 0,001 M KOH çözeltisinde pOH = 3, pH = 14 − 3 = 11.
- Zayıf asit kısmen iyonlaştığından asitlik sabiti (Ka) kullanılır; iyonlaşma çok az olduğunda [H3O+] ≈ √(Ca · Ka). Örnek: Ka = 1 · 10⁻⁵ olan 0,1 M HA için [H3O+] = √(10⁻⁶) = 1 · 10⁻³ M, pH = 3.
- Zayıf bazda bazlık sabitiyle (Kb) [OH−] ≈ √(Cb · Kb) bulunur. Örnek: Kb = 1 · 10⁻⁶ olan 0,01 M zayıf bazda [OH−] = √(10⁻⁸) = 1 · 10⁻⁴ M, pOH = 4, pH = 10.
- Aynı derişimdeki iki asitten kuvvetli olanın pH'si daha küçüktür; 0,1 M HCl'nin pH'si 1 iken aynı derişimdeki zayıf asidinki daha büyüktür.
Unutma: Baz çözeltilerinde −log[OH−] ile bulduğun değer pOH'tir; pH için 14'ten çıkarmayı unutma.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
pH hesabına başlamadan önce kendine "Kuvvetli mi, zayıf mı? Asit mi, baz mı?" diye sor; yol buna göre değişir.
- Kuvvetli asit: [H₃O⁺] = asit derişimi. 0,001 M HNO₃ → [H₃O⁺] = 10⁻³ M → pH = 3.
- Kuvvetli baz: [OH⁻] = baz derişimi × OH⁻ sayısı. 0,005 M Ca(OH)₂ → [OH⁻] = 0,01 M → pOH = 2 → pH = 12.
- Zayıf asit: [H₃O⁺] ≈ √(Ca · Ka). Ka = 1 · 10⁻⁶ olan 0,01 M asitte [H₃O⁺] = √(10⁻⁸) = 10⁻⁴ M → pH = 4.
- Zayıf baz: [OH⁻] ≈ √(Cb · Kb), sonra pOH ve pH.
Günlük hayattan: Akvaryum ve havuz bakımında pH düzenli ölçülür; birkaç birimlik değişim canlılar için büyük bir farktır.
Sık yapılan hata: "pH 2'den 4'e çıkınca asitlik 2 kat azalır." Doğrusu: pH logaritmik bir ölçektir; her birimlik artış [H₃O⁺]'yı 10 kat azaltır. pH 2'den 4'e çıkışta [H₃O⁺] 100 kat azalır.
Derinleş
Bir bahçe ya da tarla toprağının pH'sini ölçmek için hangi yöntemlerin kullanıldığını araştır ve farklı bitkilerin (çay, fındık, buğday) uygun toprak pH aralıklarını karşılaştır. Doğu Karadeniz'deki çay tarımıyla toprak asitliği arasındaki ilişkiyi coğrafya bilginle birleştir. Tartış: Toprağın pH'sini değiştirmek için kullanılan kireçleme gibi yöntemlerin yarar ve riskleri nelerdir?
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
KİM.11.2.9Kuvvetli asit-zayıf asit ve kuvvetli baz-zayıf baz sulu çözeltilerindeki pH hesaplamalarını karşılaştırabilme
- a) Derişimleri aynı olan kuvvetli asit-zayıf asit ve kuvvetli baz-zayıf baz sulu çözeltilerinin pH değerine ilişkin özellikleri belirler.
- b) Kuvvetli asit-zayıf asit ve kuvvetli baz-zayıf baz çözeltilerinin pH hesaplamalarına ilişkin benzerlikleri listeler.
- c) Kuvvetli asit-zayıf asit ve kuvvetli baz-zayıf baz çözeltilerindeki pH hesaplamalarına ilişkin farklılıkları listeler.
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Asya'nın elinde etiketleri silinmiş iki şişe var; birinde 0,1 M HCl, diğerinde 0,1 M HF çözeltisi olduğunu biliyor. Şişeleri ayırt etmek için iki çözeltinin pH'sini 25 °C'ta ölçmeye karar veriyor. Asya'nın ölçümlerinde hangi sonuç beklenir?
- A) HF çözeltisinin pH'si daha büyüktür
- B) HCl çözeltisinin pH'si daha büyüktür
- C) İki çözeltinin pH'si birbirine eşittir
- D) İki çözeltinin pH'si de 7'den büyüktür
- E) HF çözeltisinin pH'si tam olarak 1'dir
Cevabı göster
Doğru cevap: A) HF çözeltisinin pH'si daha büyüktür
HCl kuvvetli asittir, tamamen iyonlaşır ve pH'si 1 olur; HF zayıf asittir, kısmen iyonlaştığı için [H₃O⁺] daha küçük, pH'si daha büyüktür. Derişimler eşit olduğu için pH'lerin de eşit olacağını düşünmek, asit kuvvetini hesaba katmamaktır.
Kolay
2Kimya kulübünde Nehir, pH kâğıtlarının doğruluğunu sınamak için 25 °C'ta derişimi 0,0001 M olan bir HCl çözeltisi hazırlıyor. Kâğıdı çözeltiye batırıp renk skalasıyla karşılaştıracak. pH kâğıdı doğru çalışıyorsa hangi değeri göstermelidir?
- A) 1
- B) 3
- C) 4
- D) 5
- E) 10
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 4
HCl kuvvetli asittir ve tamamen iyonlaşır: [H₃O⁺] = 0,0001 = 10⁻⁴ M, pH = 4. 10 değeri pOH'tur; 3 ve 5 ise ondalık sayıdaki sıfırları yanlış sayıp üssü bir eksik ya da fazla yazmaktan gelir.
Kolay
3Lavabo açıcılarda bulunan NaOH'ın seyreltik çözeltisiyle çalışan Eren, 25 °C'ta 0,01 M NaOH çözeltisi hazırlıyor. Çözeltinin pH'sini önce hesaplayıp sonra pH metreyle ölçerek karşılaştıracak. Eren'in hesaplaması gereken pH değeri kaçtır?
- A) 2
- B) 10
- C) 11
- D) 12
- E) 13
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 12
NaOH kuvvetli baz olduğundan [OH⁻] = 10⁻² M, pOH = 2 ve pH = 14 − 2 = 12'dir. 2 yanıtı pOH değerini pH sanmaktan, 13 ise derişimi 0,1 M gibi okumaktan kaynaklanır.
Kolay
4Bir okul laboratuvarında pH metre kullanılmadan önce cam elektrodu pH'si 4, 7 ve 10 olan tampon çözeltilere sırayla batırılarak ayarlanıyor. Teknisyen, elektrodun çözeltideki tek bir iyonun derişimine duyarlı olduğunu ve okunan değerin bu iyona göre hesaplandığını söylüyor. pH metre elektrodu hangi iyonun derişimine duyarlıdır?
- A) Na⁺
- B) Cl⁻
- C) H₃O⁺
- D) NO₃⁻
- E) K⁺
Cevabı göster
Doğru cevap: C) H₃O⁺
pH, H₃O⁺ derişiminin eksi logaritması olduğundan pH metrenin cam elektrodu H₃O⁺ (H⁺) iyonlarının derişimine duyarlıdır. Tampon çözeltilerdeki Na⁺, K⁺ gibi iyonlar pH değerini belirlemez; elektrodun bu iyonlara göre ölçtüğünü düşünmek yanlıştır.
Kolay
5Gübre üretiminde kullanılan nitrik asidin (HNO₃) 25 °C'ta 0,1 M sulu çözeltisi hazırlanıyor. HNO₃ kuvvetli asit olduğuna göre bu çözeltinin pH değeri kaçtır?
- A) 0,1
- B) 13
- C) 1
- D) 2
- E) 7
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 1
Kuvvetli tek protonlu asitte [H₃O⁺] asit derişimine eşittir: [H₃O⁺] = 1 · 10⁻¹ M, pH = 1. 13 değeri bu çözeltinin pOH'sidir.
Kolay
6Okul laboratuvarında 25 °C'ta 0,001 M HCl çözeltisi hazırlanıyor. Bu çözeltinin pH değeri kaçtır?
- A) 0,001
- B) 3
- C) 11
- D) 1
- E) −3
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 3
HCl tamamen iyonlaştığından [H₃O⁺] = 1 · 10⁻³ M ve pH = 3 bulunur. 11 değeri bu çözeltinin pOH değeridir.
Kolay
725 °C'ta 0,1 M NaOH çözeltisinin pOH ve pH değerleri hangisidir?
- A) pOH = 13, pH = 1
- B) pOH = 1, pH = 1
- C) pOH = 0,1, pH = 13,9
- D) pOH = 1, pH = 13
- E) pOH = 7, pH = 7
Cevabı göster
Doğru cevap: D) pOH = 1, pH = 13
[OH⁻] = 0,1 M olduğundan pOH = 1, pH = 14 − 1 = 13'tür. pOH = 13, pH = 1 seçeneği iki değeri yer değiştirmiştir; bu bazik çözelti için pH büyük olmalıdır.
Kolay
8Bazlık sabiti Kb ve derişimi Cb olan bir zayıf baz çözeltisinde, iyonlaşmanın çok az olduğu kabul edilirse [OH⁻] hangi bağıntıyla yaklaşık olarak hesaplanır?
- A) [OH⁻] = Cb
- B) [OH⁻] ≈ Cb · Kb
- C) [OH⁻] ≈ √(Cb · Kb)
- D) [OH⁻] ≈ Kb / Cb
- E) [OH⁻] ≈ √(Cb / Kb)
Cevabı göster
Doğru cevap: C) [OH⁻] ≈ √(Cb · Kb)
Zayıf bazda [OH⁻]² ≈ Cb · Kb olduğundan [OH⁻] ≈ √(Cb · Kb) kullanılır. [OH⁻] = Cb bağıntısı yalnız kuvvetli bazlar için geçerlidir.
Kolay
9Bir öğrenci 25 °C'taki 0,001 M KOH çözeltisinin pH'sini −log(0,001) = 3 olarak hesaplıyor. Öğrencinin yaptığı hata ve çözeltinin doğru pH değeri hangisidir?
- A) Logaritmayı yanlış almıştır; pH = 4 olmalıdır.
- B) Hata yoktur; pH = 3'tür.
- C) KOH zayıf bazdır; pH = 7 olmalıdır.
- D) Bulduğu değer pOH'dir; pH = 11 olmalıdır.
- E) Bulduğu değer pOH'dir; pH = 3 olmalıdır.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Bulduğu değer pOH'dir; pH = 11 olmalıdır.
Bazda −log[OH⁻] ile bulunan değer pOH'dir; pH = 14 − 3 = 11 olmalıdır. Bazik bir çözeltinin pH'sinin 3 olması, onun asidik olduğu anlamına gelirdi.
Kolay
1025 °C'ta pH'si 2 olarak ölçülen bir HNO₃ çözeltisinin derişimi kaç M'dır?
- A) 0,2
- B) 2
- C) 0,02
- D) 0,1
- E) 0,01
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 0,01
pH = 2 ise [H₃O⁺] = 1 · 10⁻² M'dır; HNO₃ kuvvetli tek protonlu asit olduğundan derişimi 0,01 M'dır. 0,02 değeri pH ile derişim arasında doğrusal bir ilişki varsayılmasından gelir.
Kolay
1125 °C'ta asitlik sabiti Ka = 1 · 10⁻⁴ olan zayıf HA asidinin 0,01 M çözeltisi hazırlanıyor. Bu çözeltinin pH değeri kaçtır?
- A) 2
- B) 4
- C) 6
- D) 1
- E) 3
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 3
[H₃O⁺] ≈ √(0,01 · 10⁻⁴) = √(10⁻⁶) = 10⁻³ M olduğundan pH = 3'tür. pH = 2 değeri asidi kuvvetli asit gibi hesaplamaktan gelir.
Kolay
12Bir öğrenci 25 °C'ta HCl ve HF çözeltilerinin pH'lerini derişimlerinden hesaplamak istiyor. HF çözeltisinin hesabında HCl'dekinden farklı olarak hangi bilgiye ihtiyaç duyar?
- A) Çözeltinin rengine
- B) Suyun kaynama noktasına
- C) Kabın hacmine
- D) HF'nin asitlik sabitine (Ka)
- E) HF'nin mol kütlesine
Cevabı göster
Doğru cevap: D) HF'nin asitlik sabitine (Ka)
Zayıf asit kısmen iyonlaştığı için [H₃O⁺] asit derişimine eşit değildir; Ka kullanılarak hesaplanır. Kuvvetli asit HCl'de [H₃O⁺] doğrudan derişime eşittir.
Kolay
1325 °C'ta pH'si 13 olan bir NaOH çözeltisinde OH⁻ derişimi kaç M'dır?
- A) 13
- B) 1 · 10⁻¹³
- C) 0,1
- D) 0,01
- E) 1
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 0,1
pOH = 14 − 13 = 1 olduğundan [OH⁻] = 1 · 10⁻¹ M'dır. 1 · 10⁻¹³ M bu çözeltinin H₃O⁺ derişimidir.
Kolay
14Sabun yapımında kullanılan KOH'ın 25 °C'ta 0,01 M sulu çözeltisi hazırlanıyor. Bu çözeltinin pH değeri kaçtır?
- A) 12
- B) 2
- C) 0,01
- D) 10
- E) 14
Cevabı göster
Doğru cevap: A) 12
KOH kuvvetli baz olduğundan [OH⁻] = 1 · 10⁻² M, pOH = 2 ve pH = 14 − 2 = 12'dir. 2 değeri pOH'nin pH sanılmasıdır.
Kolay
15Akvaryum suyunun pH'sini ayarlamak için 25 °C'ta 0,0001 M NaOH çözeltisi hazırlanıyor. Bu çözeltinin pH değeri kaçtır?
- A) 4
- B) 0,0001
- C) 12
- D) 8
- E) 10
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 10
[OH⁻] = 1 · 10⁻⁴ M olduğundan pOH = 4, pH = 14 − 4 = 10 bulunur. 4 değeri pOH'nin pH yerine yazılmasıdır.
Kolay
1625 °C'ta 0,1 M HCl çözeltisinin pH'si 1'dir. Aynı derişimdeki CH₃COOH (zayıf asit) çözeltisinin pH değeri aşağıdakilerden hangisi olabilir?
- A) 1
- B) 2,9
- C) 0,5
- D) 7
- E) 13
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 2,9
Zayıf asit kısmen iyonlaştığı için aynı derişimde daha az H₃O⁺ verir ve pH'si 1'den büyük, 7'den küçük olur. pH = 1 olsaydı asetik asit tamamen iyonlaşmış, yani kuvvetli asit olurdu.
Kolay
17Bir tarım laboratuvarında toprak örneklerinden hazırlanan çözeltilerin pH'si pH metreyle ölçülüyor. Cihazın ucunda, H₃O⁺ iyonlarına duyarlı camdan yapılmış bir ölçüm elektrodu ile bir referans elektrot bulunuyor. Stajyer Ozan, cihazın ekranda gösterdiği pH değerine nasıl ulaştığını merak ediyor. pH metre, pH değerini hangi ölçümden yola çıkarak belirler?
- A) Çözeltinin renginin indikatörle değişmesinden
- B) Çözeltinin kaynama sıcaklığındaki değişimden
- C) İki elektrot arasında oluşan potansiyel farkından
- D) Çözeltinin yoğunluğu ile hacmi arasındaki orandan
- E) Çözeltiden geçen ışığın soğrulma miktarından
Cevabı göster
Doğru cevap: C) İki elektrot arasında oluşan potansiyel farkından
pH metrede ölçüm elektrodu ile çözeltideki H₃O⁺ iyonları arasındaki etkileşim, elektrot üzerinde bir potansiyel oluşturur; referans elektrodun potansiyeli ise sabittir. Cihaz bu iki elektrot arasındaki potansiyel farkını ölçer ve pH değerine dönüştürür. Renk değişimine dayanan ölçüm indikatör ve pH kâğıdıyla yapılır; pH metre renk, kaynama sıcaklığı ya da yoğunluk ölçmez.
Kolay
18Kireç çözücü üretiminde kullanılacak hidroklorik asitten 25 °C'ta 1 M'lık bir çözelti hazırlanıyor. Çırak Emir, pH değerinin sıfır olamayacağını düşünüyor; ustası ise HCl'nin suda tamamen iyonlaştığını ve pH = −log[H₃O⁺] bağıntısının bu çözelti için de geçerli olduğunu söylüyor. Bu çözeltinin pH değeri kaçtır?
- A) 0
- B) 1
- C) 7
- D) 10
- E) 14
Cevabı göster
Doğru cevap: A) 0
HCl kuvvetli ve tek protonlu bir asit olduğundan suda tamamen iyonlaşır ve [H₃O⁺] asit derişimine eşit olur: [H₃O⁺] = 1 M. pH = −log 1 = 0 bulunur; 25 °C'ta pH ölçeğinin alt ucu bu değerdir. pH = 1 değeri 0,1 M HCl çözeltisine aittir. 14 değeri 1 M kuvvetli baz çözeltisinin pH'sidir.
Orta
19Bir cam temizleyicisindeki zayıf bazın bazlık sabiti 25 °C'ta Kb = 1 · 10⁻⁵'tir. Kalite kontrol uzmanı Ceren, bu bazın 0,1 M sulu çözeltisinin pH'sini hesaplayıp ölçümle karşılaştırmak istiyor. Ceren'in hesaplaması gereken pH değeri kaçtır?
- A) 3
- B) 8
- C) 9
- D) 11
- E) 13
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 11
Zayıf bazda [OH⁻] = √(Kb · c) = √(10⁻⁵ · 0,1) = 10⁻³ M, pOH = 3 ve pH = 11'dir. 13 yanıtı bazı kuvvetli sayıp [OH⁻] = 0,1 M almaktan, 3 ise pOH'u pH sanmaktan kaynaklanır.
Orta
20Bir öğrenci 25 °C'ta pH'si 2 olan HCl çözeltisinden 10 mL alıp saf suyla 100 mL'ye tamamlıyor, yani çözeltiyi 10 kat seyreltiyor. Ardından yeni çözeltinin pH'sini ölçecek. Yeni çözeltinin pH değeri kaçtır?
- A) 1
- B) 2
- C) 3
- D) 4
- E) 11
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 3
10 kat seyreltmede [H₃O⁺] 10⁻² M'dan 10⁻³ M'a iner, pH 2'den 3'e çıkar. 1 yanıtı seyreltmenin asitliği artırdığını sanmaktan, 2 ise seyreltmenin pH'yi değiştirmediğini düşünmekten kaynaklanır.
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.
