Back to chapter

15.9:

Asitlerin Karışımları

JoVE Core
Química
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Química
Mixtures of Acids

Idiomas

COMPARTILHAR

Güçlü bir asit ve zayıf bir asit karışımında, güçlü asit tamamen ayrışır ve hidronyum iyonlarının konsantrasyonunu önemli ölçüde artırır, zayıf asit ise yalnızca kısmen ayrışır. Benzer şekilde, iki zayıf asitten oluşan bir karışımda, nispeten daha güçlü olan asit, zayıf asitten daha fazla hidronyum iyonu üretir. Her iki durumda da, zayıf asidin ayrışması, daha güçlü bir asit varlığında baskılanır.Le Châtelier prensibi, daha güçlü asit tarafından hidronyum iyonlarının oluşumunun dengeyi reaktanlara doğru kaydırdığını ve böylece zayıf asidin ayrışmasını azalttığını açıklar. Bu nedenle, bir asit karışımının pH’ı esas olarak daha güçlü asidin konsantrasyonu ile belirlenir. Örneğin, 0, 15 molar hidroklorik asit ve 0, 30 molar hidrosiyanik asit içeren bir karışımda, hidroklorik asit güçlü bir asit 0, 15 molar’lık bir hidronyum iyon konsantrasyonu üretir.Tam tersi sekilde, hidrosiyanik asit zayıf bir asit sadece kısmen ayrışır. Hidronyum iyonlarının konsantrasyonu, asit ayrışma sabiti Ka ve bir ICE tablosundan hesaplanabilir. Hidronyum iyonlarının başlangıç konsantrasyonu, başlangıçtaki hidroklorik asit konsantrasyonuna, 0, 15 molar’a eşittir ve siyanür iyonlarının başlangıç konsantrasyonu sıfırdır.Hidronyum iyonları ve siyanür iyonlarının konsantrasyonundaki değişiklik x ile gösterilir. X görece küçük bir sayı olduğundan, 0, 30 eksi x, 0, 30’a ve 0, 15 artı x, yüzde 5 kuralı kullanılarak 0, 15’e yuvarlanabilir. Hidrosiyanik asit için Ka değeri 4, 9×10⁻¹⁰’dur ve hidronyum iyonlarının konsantrasyonu çarpı siyanür iyonları konsantrasyonunun hidrosiyanik asit konsantrasyonuna bölünmesine eşittir.ICE tablosundaki değerlerin Ka ifadesine yerleştirilmesi, hidroklorik asit tarafından üretilen hidronyum iyonlarının konsantrasyonu ile karşılaştırıldığında ihmal edilebilir olan, hidrosiyanik asit tarafından üretilen hidronyum iyonlarının konsantrasyonunu verir. PH, hidronyum iyonları konsantrasyonunun, 0, 15 molar, negatif logaritması alınarak hesaplanabilir. Bu nedenle, karışımın pH’ı yalnızca kuvvetli asit olan hidroklorik asidin konsantrasyonu ile belirlenir.Benzer şekilde, eşit miktarlarda bulunan iki zayıf asit karışımının pH’ı, esas olarak, nispeten daha güçlü asit konsantrasyonu ile belirlenecektir. Örneğin, bir hidroflorik asit ve hidrosiyanik asit karışımında, hidroflorik asit, hidrosiyanik asitin Ka’sından neredeyse bir milyon kat daha yüksek 3, 5×10⁻⁴ Ka’ya sahip olduğundan, karışımın pH’ının ana belirleyicisi olacaktır.

15.9:

Asitlerin Karışımları

Asit içeren bir çözeltinin pH’ı, asit ayrışma sabiti ve başlangıç konsantrasyonu kullanılarak belirlenebilir. Bir çözelti iki farklı asit içeriyorsa, pH’sı asitlerin bağıl kuvvetine ve ayrışma sabitlerine bağlı olarak birkaç yöntemden biri kullanılarak belirlenebilir.

Güçlü Bir Asit ve Zayıf Bir Asit Karışımı

Güçlü bir asit ve zayıf bir asit karışımında, güçlü asit tamamen ayrışır ve solüsyonda bulunan hemen hemen tüm hidronyum iyonlarının kaynağı haline gelir. Aksine, zayıf asit kısmi ayrışma gösterir ve ihmal edilebilir konsantrasyonda hidronyum iyonları üretir. Güçlü asit tarafından üretilen yüksek konsantrasyonlu hidronyum iyonları, zayıf asidin ayrışmasını daha da azaltır. Bunun nedeni, Le Chatelier ilkesine göre – “Dengedeki bir kimyasal sistem bozulduğunda, sistem, rahatsızlığı en aza indirecek bir yönde kaymaktadır.” Güçlü asit tarafından üretilen fazla hidronyum iyonları dengeyi bozar ve bu nedenle reaksiyon, denge sağlanana kadar ters yönde hareket edecektir. Bu, zayıf asidin ayrışmasında bir azalmaya yol açar. Bu düşüş nedeniyle, güçlü ve zayıf bir asit karışımının pH’sı, yalnızca güçlü asit konsantrasyonundan hesaplanabilir. Örneğin, eşit konsantrasyonda hidroklorik asit (HCl), güçlü bir asit ve zayıf bir asit olan formik asit (HCHO2) içeren bir karışımın pH’sı, yalnızca HCl konsantrasyonundan belirlenebilir. Karışımdaki HCl konsantrasyonu 0,0020 M ise, pH değeri aşağıdaki gibi hesaplanabilir.

Burada, HCHO2 tarafından üretilen hidronyum iyonlarının konsantrasyonu ve suyun kendiliğinden iyonlaşması önemsizdir ve bu nedenle göz ardı edilebilir.

Farklı Ayrışma Sabitlerine Sahip İki Zayıf Asitin Bir Karışımı

İki zayıf asit karışımında, ayrışma sabiti zayıf asitten önemli ölçüde yüksekse, karışımın pH’ı daha güçlü asit tarafından belirlenir. Örneğin, eşit konsantrasyonda nitröz asit (HNO2) ve hipokloröz asit (HClO) içeren bir karışımda, Ka(4,6 × 10−4), HClO’nun Ka (2,9 × 10−8)’sından yaklaşık 10.000 kat daha yüksek olduğundan, karışımın pH’sının ana belirleyicisi HNO2 olacaktır. Le Chatelier ilkesine göre, HClO, HNO2 varlığında azalmış ayrışma gösterir.