Konu anlatımı
Asitlerin ve bazların ortak özellikleri, suda oluşturdukları iyonlardan kaynaklanır. Bu alt başlıkta asitliği ve bazlığı moleküler düzeyde açıklamayı ve kendisi asit ya da baz olmayan bazı maddelerin suyla tepkimeye girerek neden asit ya da baz gibi davrandığını göreceksin.
Asitler H₃O⁺ oluşturur
Asitler suda çözündüklerinde su molekülleriyle tepkimeye girerek hidronyum (H₃O⁺) iyonu oluşturan maddelerdir. Hidrojen klorür gazı suda çözününce HCl(g) + H₂O(s) → H₃O⁺(suda) + Cl⁻(suda) tepkimesi gerçekleşir. Nitrik asit için de HNO₃ + H₂O → H₃O⁺ + NO₃⁻ yazılır. Asidik çözeltilerin ekşi tadı, turnusolü kırmızıya çevirmesi ve metallerle tepkimesi bu H₃O⁺ iyonlarından kaynaklanır.
Bazlar OH⁻ oluşturur
Bazlar suda çözündüklerinde hidroksit (OH⁻) iyonu oluşturan maddelerdir. Sodyum hidroksit suda iyonlarına ayrışır: NaOH(k) → Na⁺(suda) + OH⁻(suda). Potasyum hidroksit de aynı biçimde K⁺ ve OH⁻ iyonları verir. Kalsiyum hidroksitin her formül biriminden bir Ca²⁺ ve iki OH⁻ iyonu oluşur: Ca(OH)₂(k) → Ca²⁺(suda) + 2OH⁻(suda). Bazik çözeltilerin kayganlığı ve turnusolü maviye çevirmesi OH⁻ iyonlarından kaynaklanır.
Suyla asit ve baz oluşturan maddeler
Bazı oksitler suyla tepkimeye girerek asit oluşturur. Karbon dioksit suda karbonik asit (CO₂ + H₂O → H₂CO₃), kükürt dioksit sülfüröz asit (SO₂ + H₂O → H₂SO₃), diazot pentaoksit nitrik asit (N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃) oluşturur; bu asitler suda H₃O⁺ iyonu verdiği için çözeltiler asit gibi davranır. Gazozun ve yağmur suyunun hafif asidik olması, karbon dioksitin suyla oluşturduğu karbonik asittendir. Amonyak ise su molekülleriyle kısmen tepkimeye girerek OH⁻ iyonu oluşturur: NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + OH⁻. Kalsiyum oksit (sönmemiş kireç) suyla kalsiyum hidroksit oluşturur: CaO + H₂O → Ca(OH)₂. Bu yüzden amonyak ve kireç çözeltileri baz gibi davranır.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. CO₂, CaO, NH₃, N₂O₅, KOH ve HNO₃ maddelerinin sulu çözeltilerinden hangileri asit, hangileri baz gibi davranır?
Çözüm. Nitrik asit suda H₃O⁺ iyonu verir; asittir. Karbon dioksit ve diazot pentaoksit suyla karbonik asit ve nitrik asit oluşturduğu için çözeltileri asit gibi davranır. Potasyum hidroksit suda OH⁻ iyonu verir; bazdır. Amonyak suyla tepkimeye girerek OH⁻ iyonu, kalsiyum oksit ise suyla kalsiyum hidroksit oluşturduğu için bu iki maddenin çözeltileri baz gibi davranır.
Örnek 2. Gazozun hafif asidik olmasını ve kireçli suyun bazik olmasını su ortamındaki iyonlarla açıklayınız.
Çözüm. Gazozda basınç altında suda çözünmüş karbon dioksit bulunur. Karbon dioksit suyla tepkimeye girerek karbonik asit oluşturur; karbonik asit suda H₃O⁺ iyonu verdiği için gazoz hafif asidiktir. Kireçli suda ise kalsiyum hidroksit çözünmüştür; her formül birimi iki OH⁻ iyonu verdiği için kireçli su baziktir.
Sık yapılan hatalar
- Karbon dioksitin kendisinin H₃O⁺ iyonu içerdiğini sanmak; karbon dioksit suyla asit oluşturduktan sonra H₃O⁺ oluşur.
- Amonyağın formülünde OH bulunmadığı için baz olamayacağını düşünmek; suyla tepkimeye girerek OH⁻ oluşturur.
- Asitlerin suda OH⁻, bazların H₃O⁺ oluşturduğunu sanmak.
- Asit suda H₃O⁺, baz suda OH⁻ oluşturur.
- CO₂, SO₂ ve N₂O₅ suyla asit oluşturur.
- NH₃ ve CaO suyla OH⁻ oluşturur; çözeltileri baziktir.