Konu anlatımı
Sulu çözeltilerde gerçekleşen tepkimelerin önemli bir kısmı ya asit ile bazın tepkimesi ya da iki çözelti karıştırılınca bir katının çökmesidir. Bu alt başlıkta bu iki tepkime türünü, programdaki kurşun(II) iyodür deneyini ve çökelme tepkimelerinde ürün hesabını göreceksin.
Asit-baz tepkimeleri
Bir asit ile bir bazın tepkimeye girerek tuz ve su oluşturmasına asit-baz tepkimesi (nötralleşme) denir: HCl + NaOH → NaCl + H₂O, H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O, 2HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O. Bu tepkimelerin özünde asidin sulu çözeltideki H₃O⁺ iyonları ile bazın OH⁻ iyonlarının su oluşturması vardır: H₃O⁺ + OH⁻ → 2H₂O. Tuz, bazın katyonu ile asidin anyonundan oluşur. Asit ve bazların özellikleri ve nötralleşme hesapları Asitler, Bazlar ve Tuzlar konusunda ayrıntılı işlenir.
Çözünme-çökelme tepkimeleri
Suda çözünen iyonik bileşikler iyonlarına ayrışır: NaCl(k) → Na⁺(suda) + Cl⁻(suda). İki farklı iyonik bileşiğin çözeltileri karıştırıldığında, suda çok az çözünen bir bileşik oluşturabilecek iyonlar karşılaşırsa bu bileşik katı hâlde çöker; oluşan katıya çökelek denir. Bu tepkimelere çözünme-çökelme tepkimeleri denir: AgNO₃(suda) + NaCl(suda) → AgCl(k) + NaNO₃(suda) tepkimesinde beyaz gümüş klorür, BaCl₂(suda) + Na₂SO₄(suda) → BaSO₄(k) + 2NaCl(suda) tepkimesinde beyaz baryum sülfat çöker. Sorularda hangi maddenin çöktüğü (k) işaretiyle belirtilir.
Kurşun(II) iyodür deneyi
Renksiz kurşun(II) nitrat çözeltisi ile renksiz potasyum iyodür çözeltisi karıştırılınca sarı renkli kurşun(II) iyodür katısı çöker: Pb(NO₃)₂(suda) + 2KI(suda) → PbI₂(k) + 2KNO₃(suda). Tepkimeye gerçekte yalnızca Pb²⁺ ve I⁻ iyonları katılır; K⁺ ve NO₃⁻ iyonları çözeltide değişmeden kalır. Bu yüzden tepkime yalnızca değişen iyonlarla, net iyon denklemi olarak da yazılabilir: Pb²⁺(suda) + 2I⁻(suda) → PbI₂(k). Çöken katı süzülerek çözeltiden ayrılabilir.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. 0,1 mol kurşun(II) nitrat içeren çözelti ile 0,2 mol potasyum iyodür içeren çözelti karıştırılıyor. Kaç gram kurşun(II) iyodür çöker? Çözeltide hangi iyonlar kalır? (I: 127, Pb: 207)
Çözüm. Denkleme göre 1 mol kurşun(II) nitrat 2 mol potasyum iyodürle tepkimeye girer; 0,1 mol ile 0,2 mol tam bu orandadır ve ikisi de tükenir. 0,1 mol kurşun(II) iyodür çöker; mol kütlesi 207 + 2 · 127 = 461 g/mol olduğu için 0,1 · 461 = 46,1 g katı oluşur. Çözeltide tepkimeye katılmayan 0,2 mol K⁺ ve 0,2 mol NO₃⁻ iyonu kalır.
Örnek 2. 0,2 mol gümüş nitrat içeren çözeltiye 0,1 mol sodyum klorür içeren çözelti ekleniyor. Kaç gram gümüş klorür çöker ve hangi iyondan artar? (Cl: 35,5, Ag: 108)
Çözüm. AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃ denklemine göre maddeler 1 : 1 oranında tepkimeye girer. Sodyum klorür 0,1 mol olduğu için sınırlayıcıdır; 0,1 mol gümüş klorür çöker. Gümüş klorürün mol kütlesi 108 + 35,5 = 143,5 g/mol'dür; çöken katı 0,1 · 143,5 = 14,35 g olur. Çözeltide 0,1 mol Ag⁺ iyonu artar.
Sık yapılan hatalar
- Asit-baz tepkimesinin ürününü yalnızca tuz sanmak; tuzla birlikte su da oluşur.
- Çökelme tepkimesinde çözeltide kalan iyonları da çökeleğe katmak.
- Kurşun(II) iyodürün rengini beyaz sanmak; kurşun(II) iyodür sarı bir katıdır.
- Asit + baz → tuz + su; özü H₃O⁺ + OH⁻ → 2H₂O.
- Çözünme-çökelme: iki çözelti karışır, az çözünen katı (k) çöker.
- Pb²⁺ + 2I⁻ → PbI₂(k): sarı çökelek.