[Soru]: “Sülfürik asit (H₂SO₄) içerdiği bilinen bir çözeltiden alınan 15 mL örnek, 0.1080 M NaOH çözeltisi ile titre edildiğinde 16.30 mL 0.1080 M NaOH harcanıyor. Bu bilgilere göre H₂SO₄ çözeltisinin derişimi ve elde edilen çözeltinin pH değeri nedir?”
Cevap:
Aşağıdaki adımlar ve örnek tablo yardımıyla soruyu çözebiliriz:
1) Tepkime Denklemi
Sülfürik asit ve sodyum hidroksit arasındaki nötrleşme tepkimesi şu şekilde yazılabilir:
H_2SO_4 + 2 \,NaOH \;\rightarrow\; Na_2SO_4 + 2 \,H_2O
Önemli nokta: 1 mol H₂SO₄, 2 mol NaOH ile tepkimeye girer.
2) Harcanan NaOH’un Mol Sayısını Hesaplayın
NaOH derişimi 0.1080 M, hacmi ise 16.30 mL = 0.01630 L’dir. Mol sayısı:
n_{NaOH} = M_{NaOH} \times V_{NaOH}
= 0.1080 \times 0.01630
= 0.0017604 \text{ mol} \approx 0.00176 \text{ mol}
3) H₂SO₄’ün Mol Sayısını Bulma
Denklemdeki kat sayılarına göre 1 mol H₂SO₄, 2 mol NaOH’i nötürleştirir. Bu nedenle:
n_{H_2SO_4}
= \frac{n_{NaOH}}{2}
= \frac{0.00176}{2}
= 0.00088 \text{ mol}
4) H₂SO₄’ün Derişimini Hesaplama
0.00088 mol H₂SO₄, 15 mL = 0.015 L çözeltide bulunmaktadır.
Derişim (Molarite) formülü:
M_{H_2SO_4}
= \frac{n_{H_2SO_4}}{V_{çözeltisi}}
= \frac{0.00088}{0.015}
= 0.0587 \text{ M}
5) [H⁺] ve pH Hesabı
Sülfürik asit, ideal kabul edildiğinde (özellikle orta derişimlerde) iki proton da bütünüyle serbestleşmiş gibi düşünülebilir. Böylece asit çözeltisindeki [H⁺] yaklaşık olarak H₂SO₄ derişiminin 2 katıdır:
[H^+] \approx 2 \times 0.0587
= 0.1174 \text{ M}
pH değeri:
pH = -\log [H^+]
= -\log(0.1174)
\approx 0.93
Özet Tablo
| Adım | İşlem | Sonuç |
|---|---|---|
| 1. Denklemi Yazma | H_2SO_4 + 2\,NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2\,H_2O | – |
| 2. n(NaOH) Hesabı | n_{NaOH} = 0.1080 \times 0.01630 = 0.00176 mol | 0.00176 mol |
| 3. n(H₂SO₄) Hesabı | n_{H_2SO_4} = \frac{0.00176}{2} = 0.00088 mol | 0.00088 mol |
| 4. M(H₂SO₄) Hesabı | M_{H_2SO_4} = \frac{0.00088}{0.015} = 0.0587 M | 0.0587 M |
| 5. [H⁺] ve pH Hesabı | [H^+] = 2 \times 0.0587 = 0.1174 M ve pH = -\log(0.1174) \approx 0.93 | pH ≈ 0.93 |
Kısa Cevap:
• H₂SO₄ derişimi ≈ 0.0587 M
• pH ≈ 0.93