Oda koşullarında 3,4 gram NH_{3} gazının saf suda tamamen çözünmesi ile 2 litrelik çözeltisi hazırlanıyor.
Çalışılan sıcaklıkta hazırlanan çözeltinin pH değeri 9 olduğuna göre NH_{3}'ün iyonlaşma yüzdesi kaçtır?
(NH_{3} = 17 g/mol, çalışılan sıcaklıkta K_{su} = 1 \cdot 10^{-14})
A) 1,0
B) 0,5
C) 0,1
D) 0,01
E) 0,001
Zayıf Bazlarda pH ve İyonlaşma Yüzdesi Hesabı
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Zayıf bazların sulu çözeltilerinde iyonlaşma yüzdesi, ortamdaki [OH^-] derişiminin başlangıçtaki baz derişimine oranının yüzle çarpılmasıyla bulunur:
\text{İyonlaşma Yüzdesi} = \frac{[OH^-]}{[Baz]_{başlangıç}} \times 100
ÇÖZÜM ADIMLARI
Adım 1 — Başlangıç NH_3 Derişiminin Hesaplanması
Verilen 3,4\text{ gram} NH_3’ün mol sayısı ve ardından 2\text{ litrelik} çözeltideki molaritesi bulunur:
n = \frac{m}{M_A} = \frac{3,4\text{ g}}{17\text{ g/mol}} = 0,2\text{ mol}
M = \frac{n}{V} = \frac{0,2\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,1\text{ M}
Adım 2 — Ortamdaki [OH^-] İyon Derişiminin Bulunması
25^\circ\text{C} oda koşullarında pH + pOH = 14 bağıntısından yararlanılarak çözeltinin pOH değeri ve [OH^-] derişimi hesaplanır:
pH = 9 \implies pOH = 14 - 9 = 5
[OH^-] = 10^{-pOH} = 10^{-5}\text{ M}
Adım 3 — İyonlaşma Yüzdesinin Hesaplanması
NH_3(suda) + H_2O(s) \rightleftharpoons NH_4^+(suda) + OH^-(suda) dengesine göre iyonlaşan miktar [OH^-] = 10^{-5}\text{ M}'dır:
\text{İyonlaşma Yüzdesi} = \frac{10^{-5}\text{ M}}{0,1\text{ M}} \times 100 = 10^{-4} \times 100 = 10^{-2} = \%0,01
CEVAP: D) 0,01 (\text{İyonlaşma Yüzdesi} = \%0,01)
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: NH_3 bir baz olduğundan verilen pH değerinden doğrudan değil, pOH değerine geçilerek [OH^-] derişimi çekilmelidir. Formüldeki 100 ile çarpma adımı unutulduğunda 10^{-4} (0,0001) veya oransal işlem hatalarıyla E seçeneğine düşmek en yaygın çeldirici tuzağıdır.