Asit – Baz Özellikleri ve Ayırt Edilmesi
Asitler ve bazlar, insanlık tarihinden itibaren farklı amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadır. Evlerde temizlik amaçlı maddelerden laboratuvar analizlerine, sanayide çeşitli ürünlerin üretimine, sağlık alanında ve vücutta besinlerin sindirilmesinde de yaygın olarak kullanılırlar. Bu kimyasal bileşikler, çok çeşitli alanlarda önemli roller üstlenirler ve hayatımızın birçok yönünde etkileri bulunmaktadır.
Asit ve Bazların Genel Özellikleri
- Tadı ekşidir (limon suyu gibi).
- Genellikle sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
- Mavi turnusol kağıdının rengini kırmızıya döndürür.
- Aşındırıcı özellikleri vardır, bu yüzden insan cildiyle teması halinde yakıcı etkiler gözlemlenebilir.
- Birçok maddeyle tepkimeye girerler. Örneğin, karbonatlı bileşiklerle tepkimeye girerek karbondioksit gazı açığa çıkmasını sağlarlar ve demir (Fe) gibi metallerle tepkimeye girerek hidrojen gazı açığa çıkarırlar. (Bu tepkimeleri ilerleyen bölümde işleyeceğiz.)
- Bazlarla tepkimeye girerek tuz oluştururlar (nötralleşme tepkimesi).
Bazların Genel Özellikleri:
- Tadı acıdır (acı biber gibi).
- Ciltte kayganlık hissi oluşturur.
- Genellikle sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
- Kırmızı turnusol kağıdının rengini maviye çevirir.
- Asitlerle tepkimeye girerek tuz oluştururlar (nötralleşme tepkimesi).
Asit ve Bazların Ayırt Edilmesi
Asit ve bazları ayırt etmek için indikatörler (belirteçler) kullanılır. Bu maddeler, asit veya baz ile etkileşime girdiklerinde renk değiştirirler. Örneğin, kırmızı lahana asidik bir çözeltiyle tepkimeye girdiğinde mordan kırmızıya, bazik bir çözeltiyle tepkimeye girdiğinde mordan yeşile döner. Bu şekilde kırmızı lahana, indikatör görevi görür.
Daha bilimsel bir yöntem için asidin (veya bazın) yoğunluk seviyesini ölçebileceğimiz pH kağıdı kullanılır. pH kağıtları, üzerine farklı indikatörler emdirilmiş özel test şeritleridir ve bir maddenin asitlik veya bazlık derecesini ölçmek için kullanılırlar. pH kağıtları tek kullanımlıktır ve çözeltinin asit ya da bazlık durumuna bağlı olarak renk değişimi meydana gelir. Test şeridi üzerindeki pH ölçeğiyle karşılaştırılarak çözeltinin pH değeri belirlenir.
pH değeri 0-14 arasında bir değer alır. Bir çözeltinin pH değeri 7’den küçükse asit, 7’ye eşitse nötr (tuz), 7’den büyükse bazdır. Her asidin ve bazın kendine özgü sertlikleri vardır, yani kuvvetli asitler olduğu gibi zayıf asitler de bulunur. Aynı şekilde, kuvvetli bazlar olduğu gibi zayıf bazlar da vardır. pH değeri 7’den uzaklaştıkça asitlik artar (kuvvetli asit olur) ve baziklik artar (kuvvetli baz olur).
Asitlik ve Bazlığın Moleküler Düzeyde Yorumlanması
Moleküler düzeyde bir maddenin asitlik veya bazlık özelliği, su ile karıştırıldığında oluşturduğu ürünlerden anlaşılır. Su ortamında hidronyum (H3O+) iyonu oluşturan maddeler asit olarak adlandırılırken, hidroksit (OH–) iyonu oluşturan maddeler baz olarak kabul edilir. Bu tanım 1887 yılında İsviçreli bilim insanı Arrhenius tarafından yapılmıştır.
Asitlere örnek olarak HCl, H2SO4, H3PO4, CH3COOH, HBr, HF, HCN, HNO3 verilebilir. Hidroklorik asit (HCl), günlük hayatta mide asidi olarak bilinen, tuz ruhu olarak da adlandırılan bir temizlik malzemesidir.
H2SO4 + 2H2O → 2H3O+ + SO4-2
H3PO4 + 3H2O → 3H3O+ + PO4-3
CH3COOH + H2O → H3O+ + CH3COO–
Bazlara örnek olarak ise NaOH, KOH, Ba(OH)2, Mg(OH)2, Ca(OH)2 verilebilir.
KOH + H2O → K+ + OH–
Mg(OH)2 + H2O → Mg+2 + 2OH–
Ca(OH)2 + H2O → Ca+2 + 2OH–
Not: Bazı asidik denklemler yazılırken, pratiklik açısından giren madde olarak H2O(s) ifadesi yazılmaz. Bu nedenle ürünler basamağında H3O+ yerine H+ ifadesi kullanılır.
Asitlik için H ve Bazlık için OH şart mı?
Evet, doğru. Asitlik veya bazlık özelliği göstermek için bir maddenin yapısında H+ veya OH– iyonları olması gerekmez. Asit-baz tanımı, bir maddenin su ile etkileşime girdiğinde H+ veya OH– iyonlarını oluşturmasına dayanır.
Örneğin, CO2, SO2 ve N2O5 gibi oksijence zengin ametal oksitler, yapısında H+ iyonu bulundurmadıkları halde su ile reaksiyona girdiklerinde asit oluştururlar. Bu nedenle bu maddeler su ortamında H3O+ iyonu oluşturduklarından asit özelliği gösterirler.
CO2(g) + 3H2O(l) → 2H3O+(l) + CO3-2(l)
Diğer taraftan, CH4, NH3, C6H12O6 gibi bazı maddeler, molekül yapılarında hidrojen atomları bulundursalar da asit değildirler. Bu tür maddelerin bazıları suda çözünmez, bazıları suda iyonlarına ayrılmadan moleküler olarak çözünür, bazıları ise suda çözündüğünde H+ iyonu yerine OH– iyonu oluşturur. CH4, suda çözünmediği için asit veya baz özelliği göstermez.