Asit baz tanımı

11,421 views

Published on

  • Be the first to comment

Asit baz tanımı

  1. 1. Asit baz tanımında tarihçe • Önceleri H+ iyonu veren madde asit,OH- iyonu veren madde baz olarak tanımlanmış ancak bu tanımın bazı bileşiklere uymadığı görülmüştür CO2 , NH3 CH4 gibi
  2. 2. • Arrhenius (1884) bunu düzeltmek için su ile reaksiyonlaştığı vakit ortama H+ veya OH- veren maddeleri asit ve baz olarak tanımlamıştır.Bu tanım CO2’nin asit NH3’ün baz olduğunu açıklar NH3 + H2O ------- NH4 + OH- CO2 + H2O ------- H2 CO3------H+ + HCO- 3 Ancak bu tanımda HCO- 3 ve H2PO- 4 gibi kuvvetli bazları kapsamamaktadır
  3. 3. • Bronsted-Lowry (1923),suda iyonlaştıkları zaman H+ iyonu veren maddeleri asit, H+ bağlayan maddeleride baz olarak tanımlayarak daha kapsamlı bir tanım yapmıştır. Bu tanım HCO- 3,H2PO- 4,HPO-- 4 kuvvetli bazları içine almaktadır
  4. 4. • Her iki asit baz tanımına uymayan asidik ve bazik maddelerin varlığı yeni bir tanım yapılmasını sağlamıştır • Lewis;e- alan her madde asit e- veren her madde baz diyerek bu tanımlamaları en kapsamlı hale getirmiştir BF3 + F- ---------- BF4 Asit Baz Ag+ + 2CN- --------Ag(CN)2 Asit Baz
  5. 5. ASİT Çözeltiye hidrojen iyonu (proton)verebilen yada elektron çifti kabul eden maddelerdir.
  6. 6. Asit HA ------ H+ +A¯ H+ +H2O-------- H3O+
  7. 7. BAZ Hidrojen kabul eden yada elektron çifti veren bileşiklerdir.
  8. 8. NaOH---------- OH¯+Na+ OH¯+ H+ ---------- H2O Baz
  9. 9. • Bronsted Lowry’nin asit baz tarifi biyolojik sistemler için en uygun olanıdır.Buna göre her asit bir bazla eşleniktir Bir proton donörü ve ona uygun proton akseptörü, bir konjuge asit- baz çifti oluşturur
  10. 10. Konjuge asit-baz çiftleri
  11. 11. Kuvvetli ve zayıf asitler • Kuvvetli asitler sulu çözeltilerinde tamamen iyonlarına ayrışırlar (HCl ve H2SO4) • Sulu çözeltilerinde tamamen iyonlarına ayrışmayan asitlerde zayıf asitlerdir (CH3COOH) • Aynı özellikler kuvvetli ve zayıf bazlar içinde geçerlidir
  12. 12. • Her kuvvetli asitte zayıf bir baz • Her zayıf asitte kuvvetli bir baz vardır
  13. 13. Asitler ve bazlar Canlı organizmada bulunan asitlerin çoğu zayıf asittir. Cl- zayıf ,karboksilat kuvvetli bir bazdır
  14. 14. • Bir asidin zayıf veya kuvvetli oluşu ,o asidin ortama verdiği hidrojen iyonu miktarı ile ilgilidir • Bir asidin iyonlaşma derecesi dissosiasyon sabitesi ile belirlenir ve her asit için sabit bir değerdir
  15. 15. İyonlaşma sabitesi • İki yönlü bir kimyasal reaksiyonda iyonlaşmış moleküller arasındaki ilişkiyi gösterir
  16. 16. HA ile gösterilebilen her hangi bir asidin iyonizasyon sabiti veya dissosiasyon sabiti Ka ’nın negatif logaritması da pKa ile gösterilir pKa zayıf asitlerin asitlik derecesinin bir ölçüsüdür pKa ne kadar küçükse asit o kadar kuvvetlidir Ka sabitesi ne kadar büyükse asit o kadar kuvvetlidir
  17. 17. Canlı organizmada bulunan asitlerin çoğu zayıf asittir.
  18. 18. Zayıf asitlerin pKa değerleri, titrasyon grafiği çizilerek bulunabilir Zayıf asidin pKa değerine eşit pH’da, zayıf asit ve bunun konjuge bazı eşit konsantrasyonlarda bulunur daha düşük pH’larda asit konsantrasyonu fazladır daha yüksek pH’larda asidin konjuge bazının konsantrasyonu fazladır
  19. 19. pH kavramı • H+ iyon konsantrasyonu ve Ka’nın çok küçük değerler olması logaritmik olarak ifade edilmesine neden olmuş ve pH tanımlaması yapılarak işlem kolaylığı sağlanmıştır
  20. 20. • Kuvvetli asitlerde H+ iyon konsantrasyonu asit konsantrasyonuna eşittir • Zayıf asitlerde H+ iyon konsantrasyonu iyonlaşma sabitinden hesaplanır • Kuvvetli ve zayıf bazlarda da OH- iyon konsantrasyonlarının hesaplanması benzer şekilde yapılır
  21. 21. • 0.1 N HCl asidin pH’ı? • 0.1 N asetik asidin pH’ı? Ka:1.86x10-5 pH=-logVKaxC
  22. 22. pH=-logV 1.86x10-6 = 2.87
  23. 23. • 0.0004 M NaOH’ın pH’ı? • pOH=-log 4*10-4 =-log4-log10-4 pOH= 4 - 0.602=3.398 pH=10.602 • 0.1 N NH4OH’ın pH’ı Kb=2x10-5 pOH=-logVKbxC =-log V2x10-6 = -log 1.41x10-3 =3-0.15=2.85 pH=14-2.85=11.15
  24. 24. Suyun iyonlaşması
  25. 25. Su moleküllerinin ayrışması ile az da olsa proton ve hidroksil iyonları elde edilir. 25o C saf suda suyun konsantrasyonu, 55,5 M’dır Keq değeri, suyun elektriksel iletkenliği ölçülerek 1,8 x 10−16 M bulunmuştur Suyun iyonlar çarpımının sabit olduğunu görüyoruz
  26. 26. Sulu çözeltilerde, saf suda olduğu gibi H+ ile OH− ’nin konsantrasyonları eşit olduğunda, çözeltinin nötral pH’ da olduğu ifade edilir Nötral pH’da H+ ile OH− ’nin konsantrasyonu birbirine eşit ve 10-7 M’dır.
  27. 27. • Suyun iyon çarpımının sabit oluşu pH tablosunun temelini oluşturur • Konsantrasyonu 1M H+ ile 1M OH- arasında bulunan sulu ortamın H+ iyonunun gerçek konsantrasyonunu göstermede kullanılır • Derişik asit baz çözeltilerinde pH kullanılmaz
  28. 28. pH, bir çözelti için bir karakteristiktir. Bir çözeltinin pH’ı, çözeltideki H+ iyonları konsantrasyonunun eksi logaritmasıdır. 25o C’de nötral bir çözeltinin pH’ı 7’dir
  29. 29. Asidik ve alkali çözeltiler Bir çözeltinin pH’ı 7’den küçükse (H+ iyonu konsantrasyonu daha yüksek), çözelti asidiktir Bir çözeltinin pH’ı 7’den büyükse (H+ iyonu konsantrasyonu daha düşük), çözelti alkali veya baziktir
  30. 30. pH Şiddetli asit 2’nin altı Asit 2-4 Zayıf asit 4-6.5 Nötral 6.5-7.5 Zayıf alkali 7.5-10 Alkali 10-12 Şiddetli alkali 12’nin üstü
  31. 31. • Su zayıf bir asit olduğuna göre saf sudaki H+ ve OH- iyon konsantrasyonlarını ve suyun pH’ını hesaplayınız
  32. 32. TAMPON ÇÖZELTİLER Tamponlar, küçük miktarlarda asit (H+ ) veya baz (OH− ) eklendiğinde pH değişikliklerine karşı koyma eğiliminde olan sulu sistemlerdir.
  33. 33. Tampon sistemler • Zayıf asitler ve zayıf alkaliler CO2 + Na+ + OH- -------Na+ + HCO3 - C5H5N + H+ + Cl- ---------C5H6N+ + Cl- • Zayıf asitler ve tuzlarının bir karışımı • Zayıf bazlar ve tuzlarının bir karışımı • Aminoasitler ve proteinler
  34. 34. Tamponlama, proton donörü ve onun konjuge proton akseptörünün yaklaşık olarak eşit konsantrasyonlarda bulunduğu çözeltilerde denge oluşturan iki reverzibl reaksiyonun sonucudur
  35. 35. TAMPON ÇÖZELTİLER • Tampon asit eklendiğinde bir baz, baz eklendiğinde de asit gibi davranır.
  36. 36. Baz eklenince HB iyonizasyonu artıyor,asit eklenince asidin konjuge bazı (B-) asit halini alıyor(HB)
  37. 37. • Bir tampon sistem, eklenen kuvvetli asidi zayıf aside dönüştürerek pH’ı korur • Yine bir tampon sisteme eklenen OH- iyonları H2O haline gelerek etkisiz kalır
  38. 38. CHEMICAL BUFFER SYSTEMS H2CO3 HCO3 - H+ Na+ Cl- Add HCl Na+ Cl- H+ Cl- Unbuffered Salt Solution All protons are free H2CO3: HCO3 - Buffer Add HCl H2CO3 HCO3 - + H+ Protons taken up as Carbonic Acid
  39. 39. zayıf asit ile onun konjuge bazının bir karışımının tamponlama etkisi ve zayıf asidin pKa ’sı ile pH arasındaki kantitatif ilişki, Henderson-Hasselbalch denklemi ile ifade edilir
  40. 40. • pH=pK+log(A)/(HA) *pH=pK ise asit baz konsantrasyonları birbirine eşittir.Bu noktada tamponlama kapasitesi en fazladır. *tamponlama ;(A)/(HA)=0,1-10 aralığında etkindir.
  41. 41. Baz eklenince HB iyonizasyonu artıyor,asit eklenince asidin konjuge bazı (B-) asit halini alıyor(HB)
  42. 42. • Canlı organizmaların hücre içi ve hücre dışı sıvıları ,bunların normal pH larında tampon görevi yapan eşlenik asit –baz çiftleri ihtiva ederler • En önemli hücre içi tamponu H2PO4/HPO4 eşlenik asit –baz sistemidir(pK=7.2)
  43. 43. • Glukoz 6-P ve ATP gibi organik fosfatlar ile iyonlaşabilir gruplar taşıyan proteinlerde önemli hücre içi tamponları teşkil ederler • Eritrositlerdeki tamponlamadan , hemoglobin ve oksihemoglobin sorumludur • Kan ve hücreler arası sıvının en önemli tamponu ise bikarbonat tampon sistemidir
  44. 44. • Vucut sıvılarında söz konusu tampon sistemler olmasaydı canlılık devam edemezdi • Çünkü dışarıdan alınan gıda maddelerinde bulunan asitli bileşikler ve metabolizma olayları sonucu oluşan organik asitler ve CO2,pH’ı çok düşüreceklerdi • Protein yapısındaki enzimlerin aktiviteside pH’a bağlı olduğundan metabolizma olayları felce uğrayacaktı
  45. 45. Çoğu hücrenin sitoplazması, yüksek konsantrasyonda protein içerir. Proteinlerde, birçok amino asit, amino asitlerde de zayıf asit ve zayıf baz olan fonksiyonel gruplar vardır
  46. 46. Henderson-Hasselbalch denkleminin kullanımı
  47. 47. Serbest laktik asit 0,010M, laktat 0,087M olduğu durumda pH 4,80 olarak ölçüldüğüne göre laktik asidin pKa değeri: Bir zayıf asidin pKa değerini bulmak için; bu asit ve konjuge bazının bilinen konsantrasyonlarını içeren tampon hazırlanır ve bu tamponun pH’ı ölçüldükten sonra Henderson-Hasselbalch denklemi ile hesaplama yapılır.
  48. 48. Asetik asidin pKa değeri 4,76 olduğuna göre 0,1M asetik asit ve 0,2M sodyum asetat karışımının pH’ı: Asit ve tuz konsantrasyonu bilinen bir tampon çözeltinin pH’ının hesaplanmasında
  49. 49. • Plazma HCO3 - /H2CO3 oranı 20 olduğuna göre kan pH’ını hesaplayınız(pK=6.1)
  50. 50. • Biyokimya laboratuvarlarında en çok kullanılan tamponlar asetat,fosfat ve Tris tamponlarıdır
  51. 51. Sulu çözeltilerin pH’ı, çeşitli yöntemlerle ölçülebilir Kolorimetrik yöntemler İndikatör boyalar ile Elektrometrik yöntemler pH metre ile
  52. 52. İndikatörler • Çeşitli pH’larda renk değiştiren maddelerdir • Genellikle zayıf asitlerdir • Alkali ortamlarda dissosiye olarak farklı renkler verirler • Ortam önceki pH’larına getirilince dissosiasyon kalkar ,H+ iyonlarını alarak molekül haline geçerler ve ilk renklerine dönerler(asit rengi) • Örn.fenol ftaleinin asit rengi renksizdir.iyonize olduğu zaman pembe renkli olur • Her indikatörün dissosiye olduğu pH aralığı farklı olup o indikatörün pK’sı ile ilişkilidir
  53. 53. pH < IN pH=amfolitin izoelektrik noktası (IN) pH >IN H+ 2A H+ A− A− [ortamda fazla miktarda bulunan H+ iyonları, amfolite katılarak A− ’nin yükünü ortadan kaldırırlar.] [amfolit (+) ve (−) yükler içermekle birlikte dışarıya karşı yüksüz gibi davranır; (+) ve (−) yükler birbirini dengelemektedirler.] [ortamda fazla miktarda bulunan OH− iyonları, amfolitteki H+ ile su oluştururlar ve böylece (+) yükü ortadan kaldırılmış olur.]
  54. 54. • Her indikatör için rengin en iyi şekilde gözlemleneceği pH aralığı pKind +- 1 ‘dir • Örn.8 ile 10 arasındaki bir pH değişimini gözlemek için fenol ftalein kullanılır
  55. 55. Bir tüpe alınan tükürük içerisine bir damla fenolftalein damlatıldığında tükürüğün renksiz kalması, pH’ının 8,3’ten küçük olduğunu gösterir. Başka bir tüpe alınmış aynı tükürük örneğinin üzerine bir damla turnusol damlatılınca renk mavi oluyorsa, pH 7’den büyük demektir. SONUÇ: Tükürük örneğinin pH’ı 7 ile 8,3 arasındadır
  56. 56. pH metre

×