Bu hesaplayıcı ne işe yarar?
Bu araç, seyreltik bir zayıf monoprotik asit çözeltisinin pH değerini iki veriden yola çıkarak tahmin eder: asidin ayrışma sabiti (Ka) ve litre başına mol cinsinden başlangıç (analitik) derişimi C. Tam bir ikinci dereceden denklem çözmeden hızlı ve ders kitabı doğruluğunda sonuç veren standart zayıf asit yaklaşımını kullanır.
Nasıl kullanılır?
Asidinizin Ka değerini girin (örneğin asetik asit için \(\text{Ka} \approx 1{,}8 \times 10^{-5}\)) ve başlangıç derişimini mol/L olarak yazın. Hesaplayıcı; hidrojen iyonu derişimini \([\text{H}^+]\), pH değerini ve buna karşılık gelen pOH değerini (25 °C'de \(\text{pOH} = 14 - \text{pH}\)) verir. Bilimsel gösterimi rahatça kullanabilirsiniz — çoğu tarayıcı 1.8e-5 gibi değerleri kabul eder.
Formülün açıklaması
\(\text{HA} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{A}^-\) şeklinde ayrışan bir zayıf HA asidi için denge ifadesi $$\text{Ka} = \frac{[\text{H}^+][\text{A}^-]}{[\text{HA}]}$$ olur. Ayrışma az olduğunda (\(x \ll C\)), \([\text{H}^+] = [\text{A}^-] = x\) ve \([\text{HA}] \approx C\) kabul edilir, dolayısıyla \(\text{Ka} \approx x^2/C\) yazılır. \(x\) için çözüldüğünde \([\text{H}^+] = \sqrt{\text{Ka} \cdot C}\) ve $$\text{pH} = -\log_{10}\sqrt{\text{Ka} \cdot C}$$ elde edilir. Bu yaklaşım, asit zayıf olduğunda ve aşırı seyreltik olmadığında güvenilirdir (kabaca \(C/\text{Ka} > 100\)).
Çözümlü örnek
0,1 mol/L derişiminde, \(\text{Ka} = 1{,}8 \times 10^{-5}\) olan asetik asidi ele alalım. Bu durumda $$[\text{H}^+] = \sqrt{1{,}8\times10^{-5} \times 0{,}1} = \sqrt{1{,}8\times10^{-6}} \approx 1{,}342 \times 10^{-3}\ \text{mol/L}$$ olur. \(\text{pH} = -\log_{10}(1{,}342\times10^{-3}) \approx 2{,}87\) olarak bulunur; bu, seyreltik asetik asit için tipik bir değerdir.
Sıkça Sorulan Sorular
Bu yaklaşım ne zaman geçerliliğini yitirir? \(x\) değerinin \(C\)'ye kıyasla artık ihmal edilemediği çok seyreltik veya görece güçlü asitlerde, bunun yerine tam ikinci dereceden denklemi çözmelisiniz.
Sıcaklık önemli mi? \(\text{pOH} = 14 - \text{pH}\) ilişkisi, suyun iyon çarpımının \(\text{Kw} = 1{,}0 \times 10^{-14}\) olduğu 25 °C koşulunu varsayar.
Ka yerine pKa kullanabilir miyim? Önce \(\text{Ka} = 10^{-\text{pKa}}\) ile dönüştürün, ardından bulduğunuz Ka değerini buraya girin.