MAKALELER / ASİT VE BAZLAR KULLANILDIĞI ALANLAR
ASİTLER
Asitler kimyada önemli bir bileşik sınıfını oluştururlar.Asit-latince anlamına gelen asidus kelimesinden alınmıştır.Günlük gıda maddelerinin bir çoğunda asit vardır.Canlı organizmaların hayatsal faaliyetlerinde asitlerin önemi büyüktür.Mide özsuyu besinlerin sindirimi için %0,4 oranında hidroklorik asit içerir.Proteinlerin oluşumunda amino asitlerin önemi tartışılmaz bir gerçektir.Genel olarak asitler;inorganik ve organik asitler olarak iki gruba ayrılırlar.Yapısında karbon elementi bulunmayan asitlere inorganik asitler ,karbon elementi kullanılarak oluşturulan asitlere ise organik asitler denir.
ASİTLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ
-Asitlerin tadları ekşidir.Örnek olarak;sirkedeki asetik asit ekşi elmada ki malik asit , limondaki sitrik asit ve askorbik asit(C Vitamini),yoğurt suyundaki laktik asit, meşrubat ve kolalardaki karbonik asit sayılabilir.Ancak her asitin tadına bakamayız.Çünkü asitlerden bazıları parçalayıcı bazıları da zehirlidir.
-Asitler yakıcı özelliğe sahiptir.Asitlerin bu özelliği her asitte aynı şekilde olmaz.Örneğin Hno3 deriye döküldüğünde proteinlerle tepkimeye girer.H2SO4 ise hücre suyunu çekerek yakma etkisi gösterir.
-Asit suda çözüldüğünde ne kadar fazla iyon oluşuyorsa,iletkenlik o kadar fazla olur .Kuvvetli asitlerde iletkenlik fazla zayıf asitlerde ise azdır.
-Asitler mavi turnusol kağıdını kırmızıya çevirir.Turnusol kağıtları indikatör boyası emdirilmiş kağıtlardır.İndikatör boyaları ise ortamın asidik veya bazik olmasına göre renk değiştiren maddelerdir.Örneğin bir indikatör olan metil oranj asitler kırmızı renge döner.
-Asitlerin genel olarak yapılarında proton bulunur.Ancak yapılarında hdrojen bulunan tüm maddeler asit değildir.MC1 kuvvetli bir asit olmasına karşın nh3 baz özelliği gösterir.CH+ ise asit ve baz karakteri göstermez.
-Bazlarda birleşerek tuz ve su oluştururlar.Kimyada bu tepkimelere nötrleşme tepkimesi denir.
[BAZ+ASİTàTUZ+SU]
NaOH + Hcı > Nac I + h20
2KOH + H2SO 4 + K2SO4 + 2H2O
Ca(OH)2 + H2SO4 - CASO4 + 2H2O
Metal oksitlerde(Bazik oksitlerle)birleşerek tuzları yaparlar.
METAL OKSİT + ASİTà TUZ+SU
Na2O + 2hcI >> 2NacI + H2 O
CaO + H2SO4 >> CASO4 + H2O
K2O + H2CO3 >>K2CO3 + H2 O
CUO + 2HNO3>>CU(NO3)3 + H2O
Asitlerin metaller ile olan tepkimeleri , metallerin aktifliğine göre değerlendirilir.Metallerin aktiflik sırası
K , Na , Ca , Mg , Al , Zn , Fe
Aktifliği hidrojenden fazla olan metaller
Cu , Ag , Hg, Au, Pt
Aktifliği hidrojenden az olan metaller (şeklindedir)
Aktifliği hidrojenden fazla olan metaller seyreltik asitler ile H2 gazı oluşturacak şekilde tepkime verirler.
METAL+ASİTà TUZ + H2 GAZI
Mg + 2Hcı à MgCI2 + H2
Zn+2Hcıà ZnCI2+H2
Aktifliği hidrojenden az olan metallere HCI ve seyreltik H2SO4 etki etmez.
Cu+HCI à Tepkime gerçekleşmez.
Cu+H2SO4àTepkime gerçekleşmez.
Ag+HCI àTepkime gerçekleşmez.
c)Aktifliği hidrojenden az olan metallere HCI ve seyreltik H2SO4 tepkime verir.Bu tür tepkimelerden H2 yerine SO2 oluşur.
Cu+2H2+SO4àCuSo4+So2+2h30
Derişik
Zn+2H2SO4àZnSo4+SO2+2H2O
Derişik
d)Aktifliği hidrojenden az olan metallere HNO3’ün etkisi ise seyreltik ve derişik olmasına bağlı olarak değişir.HNO3;Cu Hg ve Ag'’ etki eder.Pt ve Au '‘a etki etmez.
Cu+4HNO3àCu(NO3)+2NO2+2H3O
Derişik
3Cu+8HNO3-3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Seyreltik
--Asitlerin ametallere etkisi ise genellikle derişik durumunda olabilir.
C+4HNO3àCO2+4NO2+2H20
(Derişik)
C+2H2SO2àCO2+2SO2+2H20
(Derişik)
S+4HNO3_SO2+4NO2+2H2O oluşur
(Derişik)
Na2CO3+H2SO2-Na2SO4+H2O+CO2
Ca(HCO3)2 + 2HCI – CACI2 +2H2O+2CO2
Ametal oksitlerin (CO2, SO2, SO3, N2O5, P2O5 gibi) sulu çözeltileri asit özelliği gösterir.Ametal oksitlere asit oksitlerde denir.
ASİT OKSİT +SU àASİT
CO2+ H2 O àH2CO3
SO2+ H2O àH2SO3
SO3 + H2o à H2SO4
N2O5 + H2O à 2HNO3
DİĞER REAKSİYONLAR
Üç tür genel reaksiyondan başka sık karşılaşılan bir takım özel reaksiyonlar da vardır.Bunlar yukarıdaki reaksiyon türlerinden birine benzese de özel hali ile bilinirler.
Metallerin Asitlerle Reaksiyonu
Metallerin asitlerle reaksiyonundan tuz oluşur,hidrojen gazı açığa çıkar.Mesela , Al metalinin HCI ile reaksiyonundan AICI3 tuzu oluşurken , hidrojen gazı açığa çıkar.
Metal + Asit à Tuz + Hidrojen gazı
Al(k) + 3HCI (suda)à AICI3(suda)+ 3/2H2(g)
Soy metallerin dışında ki metaller hidrojenden daha aktiftir.Bu yüzden burada Al metali Al+3c
Yükseltilirken bileşik haline geçerken asit katyonu olan H+ iyonu H2’ye indirgenmektedir.
Metallerin asitlerle reaksiyonlarına aşağıdaki örnekler verilebilir.
Zn(k) + 2HCI(suda) à ZnCI2 (suda) + H2(g)
2Na(k) + 2HCI(suda)à 2NACI (suda) + H2(g)
Mg(k) + H2SO4(suda)à MgSO4(k) + H2(g)
Fe(k) + 2HNO3(suda)àFe(NO3)2(suda)+H2(g)
Soy ve yarı soy metallere (Cu- Hg- Ag- Pt- Au) oksijensiz asitler etki etmezler.
Cu+HCIà Reaksiyon vermez
Ag+HCIà Reaksiyon vermez
3)Yarı soy metallere (Cu-Hg-Ag) yükseltgen özellik gösteren asitler etki ederler.H2SO4 ve HNO3 yükseltgen özellik gösteren iki önemli asittir.Bunların yarı soy metallere etkisinden tuz,oksit ve su oluşur.
Yarı soy metal + Yükseltgen asit àTuz + oksit + su
Asit olarak derişik HNO3 asidi kullanıldığında NO2 gazı açığa çıkar , tuz ve su oluşur.HNO3 deki azot indirgenirken , metal yükseltgenir.
Ag(k)2HNO3(suda) Derişik AgNo3(Suda) No2(g) + H2O(s)
Cu(k)+ 4HNO3(SUDA) Derişik Cu(NO3)2(suda)+ 2NO2(g) + 2H2O(s)
Seyreltik HNO3 asidi kullanıldığında ise NO gazı açığa çıkar.Gümüş ve bakırın seyreltik nitrik asitle reaksiyonları aşağıda verilmiştir.
Ag(k)+4hno3(suda)à 3 AgNO3+ NO (g) 2H2O(s)
3cu(k)+HNO3(suda)à 3 Cu (NO3)2 + 2NO(g) + 4h2O(s)
4)Altın (Au) be platin (Pt) tam soy metaldir.Bunlar asitlerle hidrojen çıkışı ile reaksiyona girmediği gibi yükseltgen özellik gösteren asitler de reaksiyon vermez.
Altına yalnızca kral suyu denilen (3HCI+HNO2) karışımı etki eder.
Au(k)+HCI(suda)+HNO3 à AuCI3 + NO(g)+ 2HO(s)
BAZLAR
Baz kavramı, her zaman, asit kavramına bağlı kalmıştır. Baz, asidin karşıtıdır; ama baz olmadan hiçbir asit tepkimesi gerçekleşemez. Bazların asitlerle tepkimeye girmesiyle, gene önemli bir bileşik sınıfı olan tuzlar ve su oluşur. Bu bir nötrleşme (yansızlaşma) tepkimesidir; çünkü tepkime ürünü olan tuz artık ne asit, ne de baz özelliği taşıyan nötr ya da yansız bir bileşiktir.
1887’de Svante Arrhenius, sulu bir çözeltide iyonun var olduğu kuramını açıklarken, asit çözeltilerinin H+ iyonları, baz çözeltilerinin de OH- iyonları içerdiğini belirtmişti.1923’te Brönsted ve Lowry birbirlerinden bağımsız olarak, ama, aynı zamanda, daha genel bir tanım önerdiler: Asit, kimyasal tepkime sırasında, her zaman, bir proton vermeye elverişliyse, baz da bu protonun alıcısıdır. Bir maddenin baz olabilmesi için protonu “bağlayacak”, her hangi bir kimyasal bağda kullanılmamış bir elektron çifti taşıması gerekmektedir. Ama, yitirilecek protonu olduğu sürece asit olan madde, bu protonu yitirdiği an baza dönüşür. Gerçekten, protonunu yitiren asitte bir elektron çifti kalır. Asit – baz tepkimesi kavramına, “asit- baz çifti” ya da “aside eşlenik baz kavramı” eklenir. Böylece asetik asit (CH3 – COOH), asetat iyonunu (CH3 – COO) ya da eşlenik bazlarını karşılar. Amonyak (NH3) da, NH4+ asidinin karşıladığı bazdır.
NH3 + H2O D NH4+ + OH-
Baz bir molekül (CH3 – NH2 ya da metilamin ), ya da OH- , CH3 – COO- gibi bir anyon olabilir. Bu asit- baz tepkimeleri, proton aktarımlarına dönüşürler. 1938’te, Lewis bu kuramı, asidin, bazın verdiği elektron çiftinin alıcısı olduğunu belirterek genelleştirmiştir. Bu durumda bir kovalans bağ oluşur. Ama bu sonuncu tanım, Brönsted’in baz tanımına yeni bir şey eklemez.
ASİT – BAZ TEPKİMESİ (BRÖNSTED)
B + AH u BH + A
baz asit asit baz
Bazlar genel olarak molekülünde bir hidroksil grubu (OH ) ile en az bir metal atomu bulunan bileşikler olarak tanımlar; bu nedenle kimyasal açıdan metal hidroksitleri sayılır. Bunların çoğu suda çözünmeyen katı bileşiklerdir. Oysa bazıları, örneğin metal atomları içermeyen amonyağın (NH3 ) ve sodyum, potasyum gibi alkali metallerin hidroksitleri suda kolayca çözünür. Sanayi açısından büyük bir önem taşıyan bu bazlara alkaliler denir. Alkali terimi , “kül” anlamındaki Arapça bir sözcükten türetilmiştir. Çünkü bu bileşikler eskiden odun ve bitki küllerinden elde edilirdi. Gerçekten de alkalilerin küllü suyu andıran kendine özgü, acımsı bir tadı vardır. Bu çözeltiler deriye kaygan bir izlenim bırakır ve baz belirteci olarak kullanılan kırmızı turnusol kağıdının rengini maviye dönüştürür.
Kostik (yakıcı) alkali denen en kuvvetli bazlar, büyük bir dikkatle ve sakınılarak kullanılması gereken çok tehlikeli maddelerdir. İnsanın üzerine sıçradığında giysilerini parçalayan ve derisini ateş ve kaynar su gibi yakan bu maddelerin kazayla yutulması da yemek borusunun ve midenin delinmesiyle, hatta ölümle sonuçlanan ağır yanıklara yol açar. Sanayide çok önemli uygulamaları olan bu bileşikler arasında en çok kullanılanları sodyum hidroksit (sudkostik ) potasyum hidroksit (potas kostik) kalsiyum hidroksit (sönmüş kireç ) ve amonyum hidroksittir. (amonyaklı su)
En önemli alkalilerden biri olan sudkostik beyaz renkli bir bileşiktir. Ya ince levha ve çubuklar halinde katı olarak ya da suda eritilerek sıvı halde satışa sunulur. Sabun yapımında ve reyon denilen yapay ipekli kumaşların üretiminde çok önemli bir ham madde olan sudkostik, ayrıca pamuk ipliklerine sağlamlık ve parlaklık kazandırmak amacıyla pamuklu dokuma sanayisinde de kullanılır.
Potaskostiğin sanayideki en önemli kullanım alanı arap sabunu ve öbür temizlik maddelerinin üretimidir. Sönmüş kireçten inşaat sanayisinde sıva, çimento ve badana yapımında, ayrıca asitli toprakları nötrleştirmek için tarımda yararlanılır. Yaygın ama yanlış bir adlandırmayla kısaca amonyak olarak bilinen amonyaklı su evlerde en çok kullanılan temizlik maddelerinden biridir. Bütün yağ ve kirleri çözen bu bileşik özellikle banyo küveti, lavabo ve cam temizleyicileri bileşimine katılır. Gene kısaca karbonat tozu olarak ya da karbonat olarak bilinen sodyum di karbonat oldukça zayıf bir alkalidir. Kabartma tozlarının ve bazı köpüklü içeceklerin yapımında kullanılır; midedeki fazla asidi giderdiği için mide yanmalarına ve arı sokmasından dolayı meydana gelen ağrıya karşı etkilidir.
Dünyanın bir çok yerinde, özellikle ABD’nin batısında alkali topraklar denen geniş topraklar vardır. Bu bölgelerde çok az yağmur yağdığı için, çözünebilen tuzlar yağmur suyuna karışarak akıp gitmez ve alkaliler toprakta birikir. Alkali oranı çok yüksek olan topraklarda pek az bitki ve hayvanın yaşama şansı olduğundan, sonunda bu bölgeler çorak alanlara dönüşür.
NASIL HAZIRLANIRLAR?
Bazlar çeşitli yollarla hazırlanır. Bu yöntemlerin başlıcaları arasında, NaOH ve KOH için alkali klorürlerin elektroliz yoluyla ayrışmaları amonyağın (NH3 )doğrudan bileşimi kireç ve barit için, suyla “söndürmeyle” süren karbonatların ısıl- bozulmaları (piroliz) sayılabilir.
Bazlar çeşitli alanlarda kullanılmalarının yanı sıra bir ortamın PH’ını yükseltir ve ester hidrolizi tepkimelerini sonuçlandırır.
METALLERİN BAZLARLA REAKSİYONU
Genelde metaller bazlarla reaksiyon vermezler.Ancak amfoter metal olarak bilinen Al, Zn , Sn, Pb , Cr gibi metaller derişik kuvvetli baz çözeltileriyle reaksiyon verirler.Reaksiyon sonucunda hidrojen gazı açığa çıkar.
Amfoter metal + Baz à Tuz+ hidrojen gazı
Al(K)+ NaOH(suda)àNa3 AlO3 + H2 (g)
Zn(k)+ NaOH(suda)àNa2ZnO2 + H2 (g)
Amfoter metallerin oksit ve hidroksit bileşikleri de amfoter özellik gösterirler.Bunların kuvvetli bazların derişik çözeltileri ile reaksiyonundan ise tuz ile su oluşur.
HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
