Asit-baz tepkimesi

asit-baz tepkimesi, yüksüz (nötr) moleküller
ya da elektrik yüklü atom gruplan
(iyonlar) arasında hidrojen iyonlan (H+)
alışverişiyle gerçekleşen kimyasal süreç.
Böyle bir tepkime, örneğin su (H2O) ya da
asetik asit (CH3CO2H) gibi yüksüz moleküller
ya da amonyum (N ttt) , hidroksil
(OH”) ve karbonat (CO^2) iyonlan gibi
yüklü atom gruplan arasında gerçekleşebilir.
Asit özelliği taşımakla birlikte hidrojen
iyonlan vermeyen molekül ve iyonlar (örn.
aluminyum klorür, AICI3 ve gümüş iyonu,
Ag4) arasındaki benzer tepkimelere de
asit-baz tepkimesi denir.
Tipik bir asit-baz tepkimesi aşağıdaki eşitlikle
gösterilebilir:
Asitı 4- Baz2 ^ Bazı -I- Asit2
yadaHA-f B ^ A +BH+,
Bu eşitliklerdeki A~ ve B, sırasıyla HA ve
BH+ asitlerinin eşlenik bazlan, HA ve BH+
ise A ‘ ve B bazlannın eşlenik asitleridir.
Bu tür genelleştirilmiş eşitliklerde bir parçacığın
yüklü ya da yüksüz olması, o
parçacığın net elektrik yükünü göstermez.
Yalnızca, bir asidin eşlenik bazından bir artı
yük fazlası ya da bir eksi yük eksiği, bir
bazın da eşlenik asidinden bir artı yük eksiği
ya da bir eksi yük fazlası olduğunu belirtir.
En önemli asit-baz tepkimeleri, asitlerin
ve bazlann suda ve başka çözücülerde
aynşması, amfoter (hem asit, hem baz gibi
davranan) çözücülerin kendi kendilerine
aynşması, nötrleşme ve tuzlann suyla aynşmasıdır
(hidroliz).
Örneğin asetik asit gibi moleküler bir asit
sulu bir çözeltiye kanştınldığında, su, bir
baz ya da proton alıcı gibi davranır:
CH3C02H + H20 ^ CH3CO1 + h 3o + .
Oysa bir baz sulu bir çözeltiye kanştınldığında,
su bu kez bir asit ya da proton verici
gibi davranır:
H20 + NH3 ^ OH- 4- NHJ.
Asitlerin ve bazlann sudan başka çözücülerde
aynşması, sudaki aynşma tepkimelerine
benzer. Örneğin asetik asidin metanolde
aynşması,
CH3C02H + CH3OH ^ CH3C 0 2 + CH3OHî
eşitliğiyle gösterilebilir.
Su ve sıvı amonyak gibi amfoter çözücüler,
hem asit, hem baz özelliği gösterirler.
Suyun kendi kendine bileşenlerine aynşması
bu olgunun tipik örneğidir:
H20 4- HzO ^ OH” + H30+ .
Nötrleşme. Bir asit ile bir baz tepkimeye
girerek birbirlerini nötrleştirdiklerinde, asidin
hidronyum iyonlan (HsO+) ile bazın
hidroksil iyonlan (OH~) birleşerek su oluşturur.
Eğer iki maddenin miktarl’an birbirine
eşitse, su kolay kolay iyonlanna aynşmadığı
için, tepkime her iki madde tükenene
kadar sürer. Potasyum hidroksit ile hidroklorik
asit arasındaki tepkimeyi gösteren
K+ + OH- + H30+ 4- Cl- ^K+4- Cl- + 2HzO
eşitliği, sadeleştirilerek
0H~ + H30 +^ 2 H 20
biçiminde yazılabilir. Bu ikinci eşitlikte,
aslında tepkimeye katılmayan potasyum ve
klorür iyonlan yok sayılmıştır. Oysa bu
iyonlar nötrleşme sonrasında da ortamda
varlığını sürdürür ve hem tepkime ürünü
olan suyla, hem de çözücü olarak bulunan
suyun artakalan bölümüyle birleşerek bir
potasyum klorür (tuz) çözeltisi oluşturur.
Her molekülü birden fazla baz molekülünü
nötrleştirebildiği için polibazik asitler
olarak adlandınlan birçok asit, suda birden
fazla sayıda hidronyum iyonu vererek
aynşu.
Örneğin sülfürik asit dibaziktir ve iki
aşamada iyonlaşır:
H2S04 + H20 ^ H30+ 4- HSO4
HSO4 + H20 ^ H3O+ 4- S0 4~ 2 ;
böylece, biri NaHSO^e, öbürü Na2S0 4 5e
karşılık gelen iki tuz dizisi oluşturur. Fosforik
asit (H3PO4) tribaziktir ve üç tuz dizisi
oluşturur. Her molekülü birden çok sayıda
hidroksil iyonu vererek iyonlaşan bazlara
da poliasidik bazlar denir.
Tuzların hidrolizi. Birçok tuzun sudaki
çözeltileri asit ya da baz özellikleri gösterir.
Hidroliz adı verilen bu olgu, zayıf bazlardan
türeyen katyonlann asit, zayıf asitlerden
türeyen anyonlann ise baz özelliği göstermesinin
bir sonucu olarak düşünülebilir.
İyonlaşma sabiti. Sulu çözeltilerde büyük
ölçüde iyonlaşan asitlere kuvvetli asit, benzer
koşullarda çok az iyonlaşan asitlere
zayıf asit denir.
Bir HA asidinin suda iyonlanna aynlması
h a + h 2o ^ h 3o + a –
eşitliğiyle, bu tepkimenin denge sabiti ise
eşitliğiyle gösterilir. Köşeli parantez içindeki
anlatımlar, asidin ve iyonlann etkinliğini
simgeler. Dolayısıyla kuvvetli asitlerin iyonlaşma
sabiti (Ka) daha büyüktür. Gerçekten
de bu sabitin değeri, söz konusu asidin
kuvvetinin nicel ölçüsüdür. Çözelti seyreldikçe
asidin iyonlaşması artar. Çözeltideki
hidronyum iyonlannm derişikliği, çözümleme
teknikleriyle saptanabildiğinde, iyonlaşmış
ve iyonlaşmamış asit derişiklikleri bilinebileceği
için Ka hesaplanabilir.