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. • 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. • 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. • 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
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
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.
13. • Her kuvvetli asitte zayıf bir baz
• Her zayıf asitte kuvvetli bir baz vardır
14. Asitler ve bazlar
Canlı organizmada bulunan asitlerin çoğu zayıf asittir.
Cl- zayıf ,karboksilat kuvvetli bir bazdır
15. • 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
16. İyonlaşma sabitesi
• İki yönlü bir kimyasal reaksiyonda
iyonlaşmış moleküller arasındaki ilişkiyi
gösterir
17. 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
20. 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
21. 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
22. • 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
23. • 0.1 N HCl asidin pH’ı?
• 0.1 N asetik asidin pH’ı? Ka:1.86x10-5
pH=-logVKaxC
27. 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
28. 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.
29. • 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
30. 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
31. 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
32. 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
33.
34. • Su zayıf bir asit olduğuna göre saf sudaki
H+ ve OH- iyon konsantrasyonlarını ve
suyun pH’ını hesaplayınız
35.
36. TAMPON ÇÖZELTİLER
Tamponlar, küçük miktarlarda asit (H+
) veya baz (OH−
)
eklendiğinde pH değişikliklerine karşı koyma eğiliminde
olan sulu sistemlerdir.
37. 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
38. Tamponlama, proton donörü ve onun konjuge proton
akseptörünün yaklaşık olarak eşit konsantrasyonlarda
bulunduğu çözeltilerde denge oluşturan iki reverzibl
reaksiyonun sonucudur
40. Baz eklenince HB iyonizasyonu artıyor,asit eklenince asidin konjuge bazı
(B-) asit halini alıyor(HB)
41.
42. • Bir tampon sistem, eklenen kuvvetli asidi
zayıf aside dönüştürerek pH’ı korur
• Yine bir tampon sisteme eklenen OH-
iyonları H2O haline gelerek etkisiz kalır
44. 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
45. • 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.
46. Baz eklenince HB iyonizasyonu artıyor,asit eklenince asidin konjuge bazı
(B-) asit halini alıyor(HB)
47. • 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)
48. • 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
49. • 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
50. Çoğu hücrenin sitoplazması, yüksek konsantrasyonda
protein içerir. Proteinlerde, birçok amino asit, amino
asitlerde de zayıf asit ve zayıf baz olan fonksiyonel
gruplar vardır
52. 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.
53. 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
57. Sulu çözeltilerin pH’ı,
çeşitli yöntemlerle ölçülebilir
Kolorimetrik yöntemler İndikatör boyalar ile
Elektrometrik yöntemler pH metre ile
58. 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
59. 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.]
60. • 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
61. 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