Bu hesaplama aracı ne işe yarar?
Bu araç, baz iyonlaşma sabitini (Kb) ve bazın başlangıç molar derişimini kullanarak bir zayıf baz çözeltisinin pH değerini tahmin eder. Amonyak (NH₃) gibi zayıf bazlar suda yalnızca kısmen iyonlaştığı için pH değerleri, kuvvetli bazlarda olduğu gibi doğrudan derişimden okunamaz. Bunun yerine bir denge hesabı yapmak gerekir.
Nasıl kullanılır?
Baz iyonlaşma sabiti Kb değerini (örneğin amonyak için \(1{,}8\times10^{-5}\)) ve litre başına mol cinsinden başlangıç derişimi C değerini girin. Araç; hidroksit iyonu derişimini, pOH değerini ve son olarak pH değerini hesaplar. 7'nin üzerindeki değerler çözeltinin bazik (alkali) olduğunu gösterir.
Formülün açıklaması
Su ile tepkimeye giren bir zayıf baz B için (B + H₂O ⇌ BH⁺ + OH⁻), denge ifadesi şöyledir: \(\text{K}_b = \dfrac{[\text{BH}^+][\text{OH}^-]}{[\text{B}]}\). İyonlaşan miktarın C'ye kıyasla küçük olduğu varsayıldığında denklem \(\text{K}_b \approx \dfrac{x^2}{\text{C}}\) şekline sadeleşir; burada \(x = [\text{OH}^-]\)'dir. Çözüldüğünde $$[\text{OH}^-] = \sqrt{\text{K}_b \cdot \text{C}}$$ elde edilir. Ardından \(\text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-]\) ve \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\) hesaplanır (su sabiti \(\text{pK}_w = 14\) olan 25 °C için geçerlidir).
Örnek çözüm
\(\text{K}_b = 1{,}8\times10^{-5}\) olan 0,1 M amonyak için: $$[\text{OH}^-] = \sqrt{1{,}8\times10^{-5} \times 0{,}1} = \sqrt{1{,}8\times10^{-6}} \approx 1{,}342\times10^{-3}\ \text{mol/L}.$$ Buradan \(\text{pOH} = -\log(1{,}342\times10^{-3}) \approx 2{,}872\) olur, dolayısıyla \(\text{pH} = 14 - 2{,}872 \approx 11{,}13\) — orta derecede bazik bir çözelti.
Sıkça Sorulan Sorular
Bu yaklaşım her zaman geçerli midir? \(\sqrt{\text{K}_b \cdot \text{C}}\) kestirme yöntemi, iyonlaşmanın C'nin yaklaşık %5'inden daha az olduğunu varsayar. Çok seyreltik veya çok zayıf bazlarda, tam ikinci derece denklem çözümü daha doğru sonuç verir.
Neden pH = 14 − pOH? 25 °C'de \(\text{pH} + \text{pOH} = \text{pK}_w = 14\)'tür. Farklı sıcaklıklarda \(\text{pK}_w\) biraz değişir.
Derişim hangi birimle ifade edilir? Litre başına mol (molarite, M). Buraya girilen Kb ise boyutsuzdur.