💡 11. Sınıf Kimya: Ph ve poh kavramları Çözümlü Örnekler

pH ve pOH kavramları, sulu çözeltilerdeki asitlik ve bazlık derecesini ifade etmek için kullanılan logaritmik ölçeklerdir.

• Adım 1: pH formülünü hatırlayalım. pH \( = -\log[H^+] \)
• Adım 2: Verilen hidrojen iyonu derişimini formülde yerine koyalım.
  pH \( = -\log(10^{-3}) \)
• Adım 3: Logaritma kuralı gereği üs başa çarpım olarak geçer.
  pH \( = 3 \)
• Adım 4: pH ölçeğine göre yorum yapalım. \( 25^\circ C \)'de pH \( < 7 \) ise çözelti asidiktir.

Sulu çözeltilerde hidroksit iyonu üzerinden pOH değerine ulaşabiliriz.

• Adım 1: pOH formülünü uygulayalım. pOH \( = -\log[OH^-] \)
• Adım 2: Verilen değeri yerine yazalım.
  pOH \( = -\log(10^{-5}) = 5 \)
• Adım 3: pH ve pOH arasındaki ilişkiyi kullanalım. \( 25^\circ C \)'de:
  pH + pOH \( = 14 \)
• Adım 4: pH değerini çekelim.
  pH + \( 5 = 14 \)
  pH \( = 9 \)

Verilen pOH değerinden yola çıkarak çözeltinin tüm özelliklerini belirleyelim:

• pH Hesaplama: pH + pOH \( = 14 \) olduğu için;
  pH + \( 12 = 14 \Rightarrow \) pH \( = 2 \)
• I. Öncül: pH \( = 2 \) (yani \( < 7 \)) olduğu için çözelti asidiktir. (Doğru ✅)
• II. Öncül: pH \( = 2 \) ise \( [H^+] = 10^{-pH} \) formülünden;
  \( [H^+] = 10^{-2} \) M bulunur. (Doğru ✅)
• III. Öncül: Asitler mavi turnusolu kırmızıya çevirir. Kırmızı turnusolu maviye çevirenler bazlardır. (Yanlış ❌)

Kuvvetli asitlerde pH hesaplanırken asidin tesir değerliğine (suya verdiği \( H^+ \) sayısı) dikkat edilmelidir.

• Adım 1: İyonlaşma denklemini yazalım.
  \( H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-} \)
• Adım 2: Katsayı ilişkisinden \( H^+ \) derişimini bulalım.
  \( 1 \) mol asit \( 2 \) mol \( H^+ \) veriyorsa;
  \( 0,005 \) M asit \( \rightarrow 2 \times 0,005 = 0,01 \) M \( H^+ \) verir.
• Adım 3: Derişimi üslü sayıya çevirelim.
  \( [H^+] = 0,01 = 10^{-2} \) M
• Adım 4: pH değerini hesaplayalım.
  pH \( = -\log(10^{-2}) = 2 \)

Baz çözeltilerinde pH üzerinden pOH'a geçmek işlem kolaylığı sağlar.

• Adım 1: pOH değerini bulalım.
  pH + pOH \( = 14 \Rightarrow 13 + \) pOH \( = 14 \Rightarrow \) pOH \( = 1 \)
• Adım 2: Hidroksit iyonu derişimini bulalım.
  pOH \( = 1 \) ise \( [OH^-] = 10^{-1} = 0,1 \) M.
• Adım 3: \( NaOH \) kuvvetli bir bazdır: \( NaOH \rightarrow Na^+ + OH^- \).
  Katsayılar bire bir olduğu için bazın derişimi de \( 0,1 \) M'dir.
• Adım 4: Mol sayısını hesaplayalım (Hacmi Litreye çevirmeyi unutmayın: \( 200 \) mL \( = 0,2 \) L).
  n \( = M \times V \)
  n \( = 0,1 \times 0,2 = 0,02 \) mol.

Bu soruda \( K_w \) (su iyonlaşma sabiti) bilgisini ve verilen oranı birlikte kullanmalıyız.

• Bilgi: \( 25^\circ C \)'de \( [H^+] \times [OH^-] = 10^{-14} \)
• Verilen Oran: \( [H^+] = 10^6 \times [OH^-] \)
• Yerine Koyma: İlk denklemde \( [H^+] \) yerine \( 10^6 \times [OH^-] \) yazalım:
  \( (10^6 \times [OH^-]) \times [OH^-] = 10^{-14} \)
• Denklemi Çözme:
  \( 10^6 \times [OH^-]^2 = 10^{-14} \)
  \( [OH^-]^2 = 10^{-20} \)
  \( [OH^-] = 10^{-10} \) M
• pOH ve pH:
  pOH \( = -\log(10^{-10}) = 10 \)
  pH + pOH \( = 14 \Rightarrow \) pH + \( 10 = 14 \Rightarrow \) pH \( = 4 \)

pH ölçeği logaritmik olduğu için her \( 1 \) birimlik fark, derişimde \( 10 \) katlık bir değişime karşılık gelir.

• Adım 1: pH değerleri arasındaki farkı bulalım.
  Fark \( = 7,4 - 1,4 = 6 \) birim.
• Adım 2: pH farkı ile derişim oranı arasındaki ilişkiyi kuralım.
  Derişim oranı \( = 10^{\text{pH farkı}} \)
• Adım 3: Sonucu hesaplayalım.
  Oran \( = 10^6 \)

Bu bir tam nötralleşme sorusudur. Asitten gelen \( H^+ \) ile bazdan gelen \( OH^- \) iyonlarının mol sayılarını karşılaştırmalıyız.

• Adım 1: Asitten gelen \( H^+ \) mol sayısını bulalım.
  \( n_h = M \times V = 0,1 \times 0,1 = 0,01 \) mol
• Adım 2: Bazdan gelen \( OH^- \) mol sayısını bulalım.
  \( n_{oh} = M \times V = 0,1 \times 0,1 = 0,01 \) mol
• Adım 3: Karşılaştırma yapalım.
  \( n_h = n_{oh} \) olduğu görülmektedir.
• Adım 4: Yorumlayalım.
  Hidrojen ve hidroksit iyonları birbirini tamamen nötrleştirir. Ortamda asit veya baz artığı kalmaz.