ASİTLER VE BAZLAR
ASİTLER
Suda çözündüğünde H+ iyonları veren hidrojenli kimyasal türe ASİT denir. Asitler, en eski çağlardan bu yana tanınan maddelerdir. Sözgelimi, alkol mayalanmasının yanı sıra, asetik mayalanma, yani mikroorganizmaların etkisiyle alkolün sirkeye dönüşmesi daha o dönemlerde biliniyordu. Sirke, bir başka deyişle asetik asit, XIII. yy’a kadar bilinen tek asitti. Günümüzde kimya sanayisinin büyük bir bölümü, az sayıda asidin (sözgelimi sülfürik, nitrik, asetik ve hidroklorik asitler) üretimine ya da kullanımına dayanır.
Asitler, çözeltiye hidrojen iyonu bırakan bileşiklerdir. Bütün asitler hidrojen (H+) içerir. Genelde;
1- Ekşi bir tada sahiptirler.
2- İndikatörlerin rengini değiştirirler. (Asitler litmus kağıdını kırmızıya çevirirler).
3- Bazlarla reaksiyona girdiklerinde tuz ve su oluştururlar. Bundan başka çok çeşitlilik gösteren başka özellikleri de bulunur. Bu spesifik özellikler, anyon muhtevası ve ayrılmamış molekülerden dolayı olur. Çeşitli asitlerin molekülleri, çözeltiye farklı miktarda serbest Hidrojen bırakma eğilimindedirler.
Hidroklorik asit (güçlü asit)
HCI H + CI –
Asetik asit (zayıf asit)
C2 H4 O2 (CH3COOH)
Asetik asit; (sirke) zayıf iyonize olur ve serbest oksijenden az miktarda çözeltiye bırakır. Güçlü asit ve bazlar iyonlarına ayrılır ve ayrılmış halde bulunur. Bu asit olarak tek yönlü ok ile ifade edilir. Zayıf asit ve bazlar sürekli olarak iyonizasyon prosesi altındadırlar. Serbest iyonlar sürekli olarak tekrar kombine olurlar. Bu durum çift yönlü ok ile belirtilir.
Asidik olan bir su asit nötralizerleri ile arıtılır. Su asidik ise geçtiği yerlerde zamanla mavi-yeşil lekeler ortaya çıkar. pH testleri ile suyun asidik olup olmadığı anlaşılabilir.
Asit nötralizer olarak kalsit kullanıldığı zaman suya karışan çözünmüş kireç taşları su sertliğinin artmasına neden olur.
Soda veya sodyumhidroksit ile de pHyükseltilebilir.
BAZLAR
Suda çözündükleri zaman OH- iyonu verebilen maddelere BAZ denir. Bazlar acıdır, çözeltileri kaygandır. Sodyum hidroksit (NaOH) veya Kalsiyum hidroksit ( Ca (OH)2 ) gibi bazlar deriyi yakar. Bazlar mor lahanayı yeşile, kırmızı turnusolü maviye çevirirler. Su ile hazırlanan çözeltilerinde hidroksil iyonu meydana gelir. Bazlar asitlerle birleşerek tuz yaparlar. En bol ve ucuz bazlardan biri kalsiyum hidroksittir ( Ca (OH)2 ). Bu maddeye sönmüş kireç de denir.
Asit ya da tuzlar gibi bazlar da bir dizi ayırt edici özelliği olan kimyasal maddelerdir. Bu özellikler “ baz işlevi ” adı verilen bir bitin oluşturur. Bazların özel bir tadı (kül suyu) vardır. Renkli ayraçlara etki eder (ftaleini kırmızıya, heliantini sarıya, turnusolu maviye boyar). Aside etkiyerek tuzu oluşturur. Bu tepkime sırasında su ve ısı açığa çıkar. Bazların sulu çözeltileri, iyonlaşmasıyla OH- iyonları doğuran elektrolitlerdir. Çözeltideki iyonlaşma, etkisiz biçimde gerçekleşirse bunlara kuvvetli bazlar denir (örneğin; sudkostik, potaskostik). Ama iyonlaşma yalnızca bölümsel olursa, bunlara da zayıf bazlar adı verilir (örneğin; amonyak). Bazların formulleri incelendiğine, bu bileşiklerin bir ya da birçok OH grubu içerdiği görülür. Formullerinde yalnızca bir OH grubu bulunduranlara “tekbaz” (örneğin; sudkostik: NaOH, amonyak: NH4OH), birden çok OH grubu içerenlere ise “çoğul baz” (örneğin; ikibazlı baryum hidroksit: Ba (OH)2) denir.
Bazlar, hidroksit iyonu bırakan maddelerdir. Örnek olarak Sodyum hidroksit (NaOH) ve amonyum hidroksit (NH4OH) verilebilir.
Sodyum hidroksit,
Na OH Na + + OH –
Amonyum hidroksit,
NH4OH NH4+ + OH –
Genelde;
1- Acı tada sahiptirler.
2- Kaygan hissiyatı verirler.
3- İndikatörlerin rengini değiştirirler. (Litmus kağıdını mavi yaparlar).
Amonyum hidroksit, zayıf bir bazdır ve çökeltiye az miktarda hidroksit iyonu bırakırlar. Güçlü baz ve zayıf baz durumu da asitlerde olduğu gibidir.
pH
pH suyun asitlik veya bazlık durumunun bir ölçüsüdür ve logaritmik bir ölçüdür. Saf su H ve OH iyonları açısından dengelidir ve PH değeri 7’dir.
PH7 ise baziktir.
PH H+ iyonlarının elektrik potansiyellerine bağlı olarak veya renk indikatörleri ile ölçülebilir. Düşük PH’lı sular çoğunlukla, hız kısıtlayıcı reaksiyon olan katot reaksiyonunu kolaylaştırıp, korozyonu artırır. Bu parametre içme suyunun güvenliği hakkında direk bilgi vermez. Düşük pH ve aynı zamanda düşük TDS ‘li sular korozif olduğu için borulardaki birtakım zehirli metalleri çözebilir. Yüksek pH ‘a sahip sularda da pH’ı yükselten kimyasalların zararlı olup olmadığı belirlenmelidir.
pH: hidrojen iyon konsantrasyonu veya sudaki hidrojen potansiyeli.
pH’ın asitlik ve alkalilikle ilişkisi
Asidite, alkalinite ve pH derecesi ayrı ayrı şeylerdir. Mesela hidroklorik asidin, sülfirik asidin ve hidroklorik asidin 0.1 normal eriyiklerinin (1 litre suda 1 litre eşdeğer gram ağırlıkta asit bulunan eriyik normal eriyiktir.) asiditesi birbirinin aynıdır. Halbuki bu eriyiklerin pH değerleri farklı ve sırasıyla 1.08, 1.20,2.889’dur. Asitlik bir yetenek faktörü olup bazları nötürleştirmek kapasitesi olarak belirlenir; aynı şekilde alkalilikte bir yetenek faktörüdür ve asitleri nötrleştirme kapasitesidir. Halboki pH değeri aksine bir şiddet, yoğunluk faktörü olup hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu gösterir. PH değeri asitlik ve alkalilik aktivitesinin (faaliyet derecesinin) bir ölçüsüdür.
Alkalilik bir sudaki HCO3, CO3 ve OH köklerinin toplamının me/lt veya mg/lt cinsinden eşdeğeri kalsiyum karbonat olarak verilmektedir. Asitlik de aynı şekilde sudaki SO4, CI, NO3 ve diğer asit köklerinin toplamına karşı gelen eşdeğer CaCO3 miktarını me/lt veya mg/lt cinsinden göstermektedir.
Yani alkalilik ve asitlik terimleri eriyikte mevcut HCO3 ve SO4 gibi birçok köklerin ağırlığını göstermekte fakat bunların hiçbiri eriyiğin kimyasal aktivitesi hakkında fikir vermemektedir. Halbuki pH, eriyiğin kimyasal aktivitesinin bir ifadesidir; zira eriyik ne kadar aktif ise o kadar çok iyonize olacak ve içindeki H+ iyonu miktarıda ona göre artacaktır.
Önemli asit ve bazların özellikleri ve kullanıldığı alanları aşağıda bulabilirsiniz.
FORMİK ASİT (HCOOH):
Bakterilere küf ve mayalara etki eder…
Mikrobik bozunmayı önlemek için gıdalarda koruyucu olarak kulanılır… ( Karınca salgısında bol miktarda bulunur)
ASETİK ASİT (CH3COOH):
Sirke asidi olarak bilinir. Asetik asitin %5-8 likçözeltisi sirke olarak kullanılır. Asetik asit birçok ilaç endüstri maddesinin kullanılmasında kullanılır. Tahriş edici bir kokouya sahip bir sıvıdır. Alüminyum asetat tuzu, taze kesilmiş yaralarda kan dindirici olarak kullanılır.
SORBİK ASİT (HC6H7O2):
Küf ve mayaların gelişmesine engel olur. Bu özelliğinden dolayı yiyeceklerde antimikrobik koruyucu olarak kullanılır. Kokusu lezzeti yoktur.
SÜLFÜRİK ASİT (H2SO4):
Endüstüride kullanılan en önemli asit ve dünyada en çok üretilen kimyasallardan biridir. SO2 gazı kullanılarak Kontakt metodu denilen bir metotla üretilir. Endüstride birçok alanda kullanılan bu asit, özellikle gübre üretiminde, amonyum sülfat üretiminde, patlayıcı yapımında, boya sanayinde, petrokimya sanayinde kullanılmaktadır.
BENZOİK ASİT (C6H5COOOH):
Beyaz renkli iğne ve yaprakçık görünümünde bir maddedir. Gıdalarda mikrobik bozunmayı önlemek için kullanılır. En çok kullanıldığı alanlar, meyva suyu, marmelat, reçel, gazlı, içecekler, turşular, ketçap ve benzeri ürünlerdir. Benzoik asit, bir çok bitkinin yaprak, kabuk ve meyvelerinde bulunur. Benzoik asit genellikle sodyum tuzu olarak (Sodyum benzoat) kullanılır. İlave edildiği bitkinin tadını etkiler.
FOLİK ASİT
Folik asit dokularında az da olsa bulunur.Folik asit en çok koyu yeşil yapraklı sebzeler ve gıda olarak kullanılan hayvanların böbrek ve karaciğerlerinde bulunur. Biftek, huhubat, sebzeler, domates, peynir ve sütte az miktarda bulunur. Folik asit eksikliğinde vücutta anemi (kansızlık) ortaya çıkar.
HİDROJEN SÜLFÜR (H2S):
Renksiz bir gazdır. Kokmuş yumurtayı andıran bir kokusu vardır. Çok zehirlidir. Uzun zaman solunduğunda insanı öldürebilir. Havada seyreltik olarak bulunduğunda yorgunluk ve baş ağrısı yapar.
NİTRİK ASIT (HNO3):
Nitrik asit, dinamit yapımında kullanılır. Nitrik asitin gliserin ile reaksiyonundan nitrogliserin meydana gelir. Ayrıca nitrik asit NH4NO3 içeren gübrelerin üretiminde kullanılır.
FOSFORİK ASİT (H3PO4):
Saf fosforik asit, renksiz kristaller halinde bir katıdır. Fosforik asit,en çok fosfatlı gübrelerin yapımında ve ilaç endüstrisinde kullanılır.
HİDROFLORİK ASİT (HF):
Hidroflorik asit yüksek oktanlı benzin yapımında, sentetik kriyolit (Na3AlF6) imalatında kullanılır. Ayrıca hidroflorik asit camların üzerine şekiller yapmak için kullanılır. Bu iş için, önce cam eşya yüzeyi bir parafin tabakası ile kaplanır.
Sonra parafinin üzerine bir çelik kalem ile istenen şekil çizilir. Bu çizgilere hidrojen florür gazı veya çözeltisi tatbik edilir. Camdaki parafin temizlendikten sonra camda yalnız sabit şekiller kalır.
SODYUM HİDROKSİT (NaOH):
Beyaz renkte nem çekici bir maddedir. Suda kolaylıkla çözünür ve yumuşak kaygan ve sabun hissi veren bir çözelti oluşturur. Sodyum hidroksit, laboratuvarlarda CO2 gibi asidik gazları yakalamak için kullanılır. Endüstride bir çok kimyasal maddenin yapımında, yapay ipek, sabun, kağıt, tekstil, boya, deterjan endüstrisinde ve petrol rafinerilerinde kullanılır.
POTASYUM HİDROKSİT (KOH):
Endüstride arap sabunu üretiminde,pillerde elektrolit olarak ve gübre yapımında kullanılır.
KALSİYUM HİDROKSİT (Ca(OH)2):
Beyaz bir toz olup, suda hamurumsu bir görünüş alır. Sönmemiş kirece su ilave edilmesi ile elde edilir. Kalsiyum hidroksit asidik gazların uzaklaştırılması (Hava gazından hidrojen sülfürün uzaklaştırılması gibi), kireç ve çimento yapımı alanlarında kullanılır.
AMONYAK (NH3):
Renksiz, kendine özgü keskin kokusu olan bir gazdır. Sıvı amonyak özellikleri bakımından suya benzer, polar yapıdadır, hidrojen bağı yapar ve su gibi iyonlarına ayrışır. Amonyak endüstride en çok azotlu gübrelerin ve nitrik asitin üretiminde başlangıç maddesi olarak kullanılır. Zayıf baz olarak ve birçok Laboratuvarlarda ise amonyak, zayıf baz olarak ve birçok kimyasal maddenin elde edilmesinde kullanılır. Amonyak bilhassa nitrik asit ve amonyum tuzları imalatında, üre, boya, ilaç ve plastik gibi organik madde imalatında kullanılır. Amonyak gazı normal sıcaklıkta basınç uygulandığında kolaylıkla sıvılaşır oluşan bu sıvının buharlaşma ısısı yüksektir (327 kcal/g ) bundan dolayı amonyak endüstride soğutucu olarak kullanılır.
HİDROSİYANİK ASİT (HCN):
Tabiatta bulunan zehirlerin en kuvvetlisidir. HCN’nin kokusu şeftali çekirdeği içi kokusuna benzer. Metreküpte 34 miligram HCN varlığında kokusu hissedilir. Öldürücü dozu konsantrasyonuna bağlıdır. Mesala,200 mg/m3 konsantrasyonda öldürücü doz 2000 mg dk/m3’tür.
ASİT ve BAZLARIN KUVVETİ
Asitlerin değerlikleriyle, kuvvetli ya da zayıf oluşları arasında doğrudan bir ilişki yoktur. Asitlerin molekül yapısı ile asitlik gücü arasındaki ilişkiler oldukçada karışıktır. Bununla beraber bir asit, iyonlarına ne kadar kolay ve ne kadar çok ayrılabiliyorsa o kadar kuvvetlidir.
Asitleri kendi aralarında kuvvetlilik bakımından şöyle sıralamak mümkündür.
1) Bir periyotta , elementlerin hidrojenli birleşiklerinin asitlik gücü , hidrojenin bağlı olduğu elementin elektronegatifliği arttıkça artar. Örneğin ; 2. Periyotta soldan sağa doğru sıralanan azot
oksijen ve flüorun hidrojenle oluşturdukları NH3 , H2O ve HF ‘ün asitlik güçleri NH3 < H2O < HF sırasında artar. Ancak , asitlik gücünün , hidrojenin bağlı olduğu elementin elektronegatifliğine paralel olarak artması kuralı , yalnızca aynı periyottaki elementlerin hidrojenli bileşikleri için geçerlidir.
2) Periyodik cetvelde bir grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe elementlerin atom yarı çapları artarken bu elementlerin hidrojenli bileşiklerinin asitlik gücü , hidrojenin bağlı olduğu elementin atom yarıçapı artıkça artar. Örneğin ; VIIA grubunda yukarıdan aşağıya sıralanan flüor klor , brom ve iyodun hidrojenle oluşturdukları asitlerin asitlik gücü HF < HCI < HBr < HI şeklinde değişir. Grupta yukarıdan aşağıya doğru elektronegatiflik azaldığından , elektronegatifliğe bağlı olarak asitlik kuvveti açıklanmaz.
3) Oksijenli inorganik asitlerde , oksijen sayısı artıkça H+ iyonunun koparılması kolaylaşır. Bu nedenle , daha fazla oksijen taşıyan aynı elementlerden oluşmuş asitlerde asitlik kuvveti artar.
Klor elementinin oluşturduğu oksijenli asitlerin kuvveti , HCIO , HCIO2 , HCIO3 , HCIO4 sırasıyla artar. Ancak , bu tür bir karşılaştırma HNO3 - HCIO3 - HIO3 gibi farklı elementlerden oluşmuş oksijenli asitler arasında yapılmaz.
Bazların da değerlikleriyle kuvvetli ya da zayıf oluşları arasında, doğrudan bir ilişki yoktur. Bazlar , çözeltilerinde iyonlarına ne kadar kolay ve çok ayrılabiliyorsa o kadar kuvvetlidir. Ancak bazlık gücündeki değişmeler, elementlerin periyodik özelliklerine göre aşağıdaki genellemelerle açıklanabilir.
1) Bir periyottaki elementlerden türeyen bazların bazlık gücü, bazı oluşturan elementin iyonlaşma enerjisi ( diğer bir tanımla elektronegatifliği ) arttıkça azalır. Çünkü, iyonlaşma enerjisi arttıkça , atomun elektron tutma gücü de artacak, -OH bağının kopması zorlaşacaktır. Periyodik sistemde soldan sağa doru gidildikçe iyonlaşma enerjisi arttığından, soldan sağa doğru sıralanan elementlerin oluşturdukları bazların bazlık gücü de azalır. Örneğin ; ikinci periyotta sıralanan N, O ve F elementlerinin oluşturdukları bileşiklerin bazlık gücü için, NH3 > H2O > HF sıralaması yapılabilir. Periyodik cetvelin üçüncü sıra elementleri olan Na , Mg ve Al elementlerinin oluşturduğu bazların bazlık gücü için de NaOH > Mg( OH )2 > Al( OH )3 sıralamasını yapmak uygundur.
2) Gruplarda aşağıya doğru inildikçe, iyonlaşma enerjisi (elektronegatifliği) azalır. Dolayısıyla aynı grup elementlerinin oluşturduğu bazlarda -OH bağının kopması aşağıya doru kolaylaşır, bazlık gücü artar. IIA grubunda yukarıdan aşağıya doru sıralanan Be, Mg, Ca, Sr ve Ba elementlerinin oluşturduğu bazların bazlık gücü, Be( OH )2 < Mg( OH )2 < Ca( OH )2 < Sr( OH )2 < Ba( OH )2 şeklinde değişir.
Asit ve bazların zayıf ya da kuvvetli olmaları iyonlaşma dereceleri ile açıklanabilir. Sulu çözeltilerinde HCI , HNO3 ve H2SO4 gibi asitler, tam olarak iyonlaştıklarından kuvvetli asit, tam olarak iyonlaşmayan NH3 zayıf bazdır. | 
