Asit ve baz nedir?

Asit ve bazların özellikleri nelerdir?

Asit ve bazlar, birbirine zıt davranan iki madde grubudur. Gündelik hayatta limon suyu ve sirke asitlere, sabun ve deterjan ise bazlara bilinen örneklerdir.

Asitlerin ekşi tat verdiği bilinse de laboratuvarda hiçbir kimyasal maddenin tadına bakılmaz. Derişik asit ve bazların ikisi de aşındırıcıdır ve deriye, gözlere zarar verebilir; bu yüzden ancak uygun koruyucu donanımla kullanılmalıdır.

pH ölçeği nedir?

pH, bir çözeltideki hidrojen iyonu derişiminin ölçüsüdür. Kavramı 1909’da Danimarkalı kimyacı Søren Sørensen, Kopenhag’daki Carlsberg Laboratuvarı’nda çalışırken ortaya koydu. Saf suda 25 °C’de hidrojen ve hidroksit iyonlarının derişimleri birbirine eşittir (litrede 10⁻⁷ mol); bu yüzden saf suyun pH değeri 7’dir ve nötr kabul edilir.

pH ölçeği logaritmiktir. pH değerindeki bir birimlik azalma, hidrojen iyonu derişiminin 10 kat arttığı anlamına gelir. Yani pH’ı 3 olan bir çözelti, pH’ı 4 olandan 10 kat, pH’ı 5 olandan 100 kat daha asidiktir.

Asit ve baz tanımları nasıl gelişti?

1. Arrhenius tanımı (1884): İsveçli kimyacı Svante Arrhenius, asitleri suda H⁺, bazları suda OH⁻ iyonu oluşturan maddeler olarak tanımladı. Elektrolitik ayrışma kuramı nedeniyle 1903 Nobel Kimya Ödülü’nü aldı.
2. Brønsted-Lowry tanımı (1923): Danimarkalı Johannes Brønsted ve İngiliz Thomas Lowry birbirinden bağımsız olarak asidi proton (H⁺) veren, bazı proton alan madde olarak tanımladı. Bu tanımla sulu olmayan ortamlar da açıklanabildi.
3. Lewis tanımı (1923): Amerikalı kimyacı Gilbert N. Lewis, bazı elektron çifti veren, asidi elektron çifti alan madde olarak tanımladı. Bu en geniş kapsamlı tanımdır.

Brønsted-Lowry tanımında su ilginç bir konumdadır: Karşısındaki maddeye göre hem proton verebilir hem de alabilir. Bu tür maddelere amfoter ya da amfiprotik maddeler denir.

Asit ve bazlar nerelerde kullanılır?

Asit ve bazlar hem sanayide hem gündelik yaşamda geniş bir kullanım alanına sahiptir:

• Sülfürik asit: Dünyada en çok üretilen kimyasallar arasındadır; gübre üretiminde ve otomobil akülerinde kullanılır.
• Asetik ve sitrik asit: Sirke ve limon tuzunun temel bileşenleridir; gıdalarda tat verici ve koruyucu olarak yer alır.
• Sodyum hidroksit: Yağlarla tepkimeye girerek sabun oluşturur; bu tepkimeye sabunlaşma denir.
• Sodyum bikarbonat: Kabartma tozunun bileşenidir; asitle tepkimeye girdiğinde karbondioksit gazı çıkararak hamurun kabarmasını sağlar.
• Kireç: Tarımda asitliği fazla toprakların pH değerini yükseltmek için kullanılır.

Toprağın pH değeri, bitkilerin topraktaki besin maddelerinden ne kadar yararlanabileceğini etkiler. Ortanca gibi bazı süs bitkilerinin çiçek rengi bile toprağın asitliğine göre maviden pembeye değişebilir.

Kuvvetli ve zayıf asit ne demektir?

Asit ya da bazın “kuvvetli” olması, suda ne ölçüde iyonlaştığıyla ilgilidir. Kuvvetli asitler suda neredeyse tamamen iyonlarına ayrışır; hidroklorik asit (HCl), sülfürik asit (H₂SO₄) ve nitrik asit (HNO₃) bunlara örnektir. Zayıf asitler ise yalnızca kısmen iyonlaşır; sirkedeki asetik asit ve meyvelerdeki sitrik asit bu gruptadır. Benzer şekilde sodyum hidroksit kuvvetli, amonyak zayıf bir bazdır. Kuvvet ile derişim farklı kavramlardır: Seyreltik bir kuvvetli asit, derişik bir zayıf asitten daha yüksek pH değerine sahip olabilir.

Nötrleşme tepkimesi nedir?

Bir asit ile bir baz tepkimeye girdiğinde asidin H⁺ iyonları ile bazın OH⁻ iyonları birleşerek su oluşturur; geriye kalan iyonlar ise tuzu meydana getirir. Örneğin hidroklorik asit ile sodyum hidroksit tepkimeye girdiğinde sodyum klorür, yani sofra tuzu ve su oluşur: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. Nötrleşme tepkimelerinde ısı açığa çıkar. Tepkime sonundaki pH her zaman tam 7 olmaz; kullanılan asit ve bazın kuvvetine ve miktarına bağlıdır.

Kimya laboratuvarlarında bir asit ya da bazın derişimi, bilinen derişimdeki bir çözeltiyle nötrleştirilerek bulunur. Bu yönteme titrasyon denir ve tepkimenin bittiği an, renk değiştiren bir indikatörle belirlenir. Fenolftalein bu amaçla sık kullanılan indikatörlerden biridir; asidik ortamda renksizken bazik ortamda pembeleşir.

Doğada da indikatör gibi davranan maddeler vardır. Kırmızı lahananın kaynatılmasıyla elde edilen mor renkli su, asidik çözeltilerde kırmızıya ve pembeye, bazik çözeltilerde ise yeşile ve sarıya döner. Bu renk değişimi, lahanadaki antosiyanin adlı pigmentlerin yapısının pH ile değişmesinden kaynaklanır ve okullarda basit bir deney olarak sıkça kullanılır.