İndikatör eklenen örnek pH metre ölçümünde kullanılmaz

İndikatör eklenen örnek pH metre ölçümünde kullanılmaz.
Tablo 2. Zayıf asitlerin pK_{a} değerlerinin hesaplanması
| Çözelti | Ölçülen pH | [H^{+}] (mol/L) | K_{a} | pK_{a} |
|1--- | 1— | 1--- | 1— |$ 1— |
| 0,010 M CH_{3}COOH | 3,88 | 10^{-3,88} | | |
| 0,10 M NH_{4}Cl | 6,38 | 10^{-6,38} | | |
Bu tablo, deney raporunun hesaplama kısmında çözümlenecektir.
2. Gözlemler
3. Deney sonu kontrolü
square Tablo 1 eksiksiz dolduruldu.
square Kullanılmış pH kâğıtları kimyasal bulaşmış katı atık kabına atıldı.
square Tüpler, beher ve Pasteur pipetleri saf suyla yıkandı; tezgâh temiz bırakıldı.

Zayıf Asit Çözeltilerinde Denge ve \text{pK}_a Hesabı

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Zayıf bir tek protonlu asidin (\text{HA}) iyonlaşma dengesinde [\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}} eşitliği kullanılır. İyonlaşma yüzdesi düşük olduğundan asitlik sabiti K_a \approx \frac{[\text{H}^+]^2}{C_a} ve logaritmik asitlik sabiti \text{pK}_a = -\log_{10}(K_a) = 2\text{pH} + \log_{10}(C_a) bağıntısıyla hesaplanır.


:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI

Adım 1 — 0{,}010\text{ M } \text{CH}_3\text{COOH} (Asetik Asit) Hesaplamaları

  • [\text{H}^+] Derişimi:
    [\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}} = 10^{-3{,}88} = 10^{0{,}12} \times 10^{-4} \approx 1{,}32 \times 10^{-4}\text{ M}
  • K_a Değeri:
    K_a = \frac{[\text{H}^+]^2}{C_a - [\text{H}^+]} \approx \frac{(1{,}32 \times 10^{-4})^2}{0{,}010} = \frac{1{,}74 \times 10^{-8}}{10^{-2}} = 1{,}74 \times 10^{-6}
    (İhmalsiz tam değer: \frac{1{,}742 \times 10^{-8}}{0{,}010 - 0{,}000132} \approx 1{,}77 \times 10^{-6})
  • \text{pK}_a Değeri:
    \text{pK}_a = -\log_{10}(K_a) = -\log_{10}(1{,}74 \times 10^{-6}) \approx 5{,}76

Adım 2 — 0{,}10\text{ M } \text{NH}_4\text{Cl} (Amonyum Klorür) Hesaplamaları
\text{NH}_4^+ iyonu zayıf bir asit gibi hidroliz olur (\text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_3 + \text{H}_3\text{O}^+):

  • [\text{H}^+] Derişimi:
    [\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}} = 10^{-6{,}38} = 10^{0{,}62} \times 10^{-7} \approx 4{,}17 \times 10^{-7}\text{ M}
  • K_a Değeri:
    K_a = \frac{[\text{H}^+]^2}{C_a - [\text{H}^+]} \approx \frac{(4{,}17 \times 10^{-7})^2}{0{,}10} = \frac{1{,}739 \times 10^{-13}}{10^{-1}} = 1{,}74 \times 10^{-12}
  • \text{pK}_a Değeri:
    \text{pK}_a = -\log_{10}(K_a) = -\log_{10}(1{,}74 \times 10^{-12}) = 12 - 0{,}24 = 11{,}76

:clipboard: Doldurulmuş Tablo 2

Çözelti Ölçülen \text{pH} [\text{H}^+]\text{ (mol/L)} K_a \text{pK}_a
0{,}010\text{ M } \text{CH}_3\text{COOH} 3{,}88 1{,}32 \times 10^{-4} 1{,}74 \times 10^{-6} 5{,}76
0{,}10\text{ M } \text{NH}_4\text{Cl} 6{,}38 4{,}17 \times 10^{-7} 1{,}74 \times 10^{-12} 11{,}76

:white_check_mark: CEVAP:

  • \text{CH}_3\text{COOH} için: [\text{H}^+] = 1{,}32 \times 10^{-4}\text{ M}, K_a = 1{,}74 \times 10^{-6}, \text{pK}_a = 5{,}76
  • \text{NH}_4\text{Cl} için: [\text{H}^+] = 4{,}17 \times 10^{-7}\text{ M}, K_a = 1{,}74 \times 10^{-12}, \text{pK}_a = 11{,}76

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: [\text{H}^+] \ll C_a olduğunda paydadaki ayrışan miktar ihmal edilebilir. Pratik yoldan \text{pK}_a = 2\text{pH} + \log(C_a) formülüyle doğrudan \text{pK}_a değerine ulaşarak logaritma ve karesel işlemler kontrol edilebilir.