15.8:
Zayıf Baz Çözeltileri
15.8:
Zayıf Baz Çözeltileri
Bazı bileşikler, su molekülleri ile kimyasal olarak reaksiyona girerek çözündüklerinde hidroksit iyonları üretir. Her durumda, bu bileşikler sadece kısmen reaksiyona girerler ve bu nedenle zayıf bazlar olarak sınıflandırılırlar. Bu tür bileşikler ayrıca doğada bol miktarda bulunur ve çeşitli teknolojilerde önemli hammaddelerdir. Örneğin, zayıf baz amonyağın küresel üretimi tipik olarak yılda 100 metrik tonun üzerindedir ve yaygın olarak bir tarımsal gübre, diğer bileşiklerin kimyasal sentezi için bir hammadde ve ev temizleyicilerinde aktif bir bileşen olarak kullanılmaktadır. Suda çözündüğünde, amonyak kısmen tepkimeye girerek hidroksit iyonları verir, burada gösterildiği gibi:
Bu, tanımı gereği, H+ iyonlarının su moleküllerinden amonyak moleküllerine transferini içeren bir asit-baz reaksiyonudur. Tipik koşullar altında, çözünmüş amonyağın yalnızca % 1’i NH4+ iyonları olarak bulunur.
Zayıf Baz Çözeltisinde Hidroksit İyon Konsantrasyonlarını ve pOH’yı Hesaplama
Zayıf bir baz olan 0,25 M trimetilamin çözeltisinin hidroksit iyon konsantrasyonunu, pOH ve pH değerlerini bulun:
Bu sistem için ICE tablosu şu şekildedir
| (CH3)3N (aq) | (CH3)3NH+ (aq) | OH− (aq) | |
| Başlangıç Konsantrasyonu (M) | 0,25 | 0 | ~0 |
| Değişim (M) | −x | +x | +x |
| Denge Konsantrasyonu (M) | 0,25 − x | 0 + x | ~0 + x |
Denge konsantrasyon terimlerini Kb tanımı yerine koymak şunu verir
x << 0,25 varsaymak ve x çözmek şunu verir
Bu değer, ilk konsantrasyonun(0,25) % 5’inden azdır, bu nedenle varsayım doğrudur.
ICE tablosunda tanımlandığı gibi, x, hidroksit iyonunun denge konsantrasyonuna eşittir:
pOH şu şekilde hesaplanır
İlişkiyi kullanarak;
pH’nın hesaplanmasını sağlar:
pH’dan Kb’nin belirlenmesi
0,28 M etilamin çözeltisinin (C2H5NH2) pH’sı 12,10 ise, Kb’si nedir?
Etilaminin Kb ’sini hesaplamak için, ilk önce pOH ve hidroksit iyonu konsantrasyonunun belirlenmesi gerekir. pH 12,10 olduğundan, pOH aşağıdaki gibi hesaplanabilir:
pOH 1,90 olduğu için, çözeltinin hidroksit iyon konsantrasyonu, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir.
ICE tablosu bu sistem için aşağıdaki gibi yapılabilir.
| C2H5NH2 (aq) | C2H5NH3+ (aq) | OH− (aq) | |
| Başlangıç Konsantrasyonu (M) | 0,28 | 0 | ~0 |
| Değişim (M) | −0,0126 | +0,0126 | +0,0126 |
| Denge Konsantrasyonu (M) | 0,28 − 0,0126 | 0,0126 | 0,0126 |
0,0126 M, 0,28 M’nin 4,5%’u olduğu için, 5% kuralına göre 0,28 − 0,0126 ifadesinin 0,28 M’ye neredeyse eşit olduğu düşünülebilir.
Etilaminin Kb ifadesinde yukarıdaki değerleri değiştirdikten sonra,
Bu metin bu kaynaklardan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e Section 4.2: Classifying Chemical Reactions ve 14.3 Relative Strengths of Acids and Bases.