BÖLÜM 2 Su, Asit - Baz ve Tampon Çözeltiler
Fosfat
Malat
Tablo 2.1 Bazı bileşiklerin pK değerleri.
Adı
Piruvat
Fosfat
Formülü
Formik asit
Asetik asit
Fosforik asit
Dihidrojen fosfat
Monohidrojen fosfat
Bikarbonat
Malat
Amonyak
Dikarboksilat
taşycs
HCOOH
CH3COOH
H3PO4
H2PO4–
HPO4–2
HCO3–
Sitrat + H+
NH3
Trikarboksilat
taşycs
Ka (M)
1.78 x 10
1.74 x 10–5
(a)
7.25 x 10–3
1.38 x 10–7
3.98 x 10–13
MATRİKS
6.31 x 10–11
5.62OH10–10
x
OH
Fosfat
taşycs
Piruvat
taşycs
H→ 4
H+
H+ + Cl¯ + Na+ + OH¯ 2PONa+ + Cl¯ + H2OH+
asit
baz
tuz
su
SİTOZOL
Nötralizasyon reaksiyonunda, asitten ayrılan H+
bazdan ayrılan OH¯ ile birleşerek H2O oluşturur. Nötralizasyon reaksiyonunda asit ve baz harcanır ve her ikisinin de tükendiği noktaya ekivalans noktası denir.
d) Titrasyon
MATRİKS
Titrasyon, verilen bir çözeltinin içerdiği asit konsantrasyonunu belirlemekte kullanılır. Bu işlemde, hacmi
H+
bilinen asit, kuvvetli bir bazla H2PO4 nötralize oluncaya
ortam
kadar titre edilir. Bu nokta pHmetre veya indikatör ile
belirlenir. Eklenen bazın miktarından, ortamdaki asidin
H+
konsantrasyonu hesaplanır. pH değişimi ile eklenen
baz miktarı birlikte değerlendirilerek elde edilen eğriye
titrasyon eğrisi denir.
Şekil 11.33
Kuvvetli asit 25 mL 0.1 M HCl ile kuvvetli baz 0.1
M NaOH titrasyonu sırasındaki pH değişiklikleri Şekil
2.5’de gösterilmiştir.
Şekil 6, Bölüm 2
SİTOZOL
–4
Sulu ortamda asit ve bazlar karıştırıldıkları zaman
Fosfat ortadan kaldırarak tuz oluştubirbirlerinin özelliklerinitranslokaz
ATP sentaz
(Simporter)
rurlar. Buna nötralizasyon denir.
13
pKa
3.75
4.76
2.14
6.86
12.4
10.2
9.25
a) Başlangıç pH’ı: [H+] = 0.1M ; pH = 1
Adenin nükleotid translokaz
b) 24 mL 0.1 M NaOH eklendiği zaman pH:
(Antiporter)
25 mL 0.1 M HCl 2.5 x 10-3 mol H+, 24 mL 0.1 M
NaOH ise 2.4x10-3 mol OH¯ içereceğinden ;
ATP 4
3 + 24 = 49 mL içinde 0.1 x 10-3 mol H+ bulun
ADP25
maktadır.
[H+]=0.1 x 10-3 x 103/49 = 2.04x10-3 M
pH = 2.69
(b)
c) 25 mL 0.1 M NaOH eklendiği zaman (ekivalans
noktası) pH:
2.5 x 10-3 mol H+ ın tamamı 2.5x10-3 mol OH¯ tarafından nötralize edilir.
[H+] = [OH¯ ]
pH = 7
ADP 3
d) 26ATP 4 M NaOH eklendiği zaman pH:
mL 0.1
25 + 26 = 51 mL içinde 0.1x10-3 mol NaOH bulunmaktadır.
[OH¯] = 0.1 x 10-3x 103/51 = 1.96x10-3 M
[H+] = 10-14/1.96 x 10-3 = 5x10-12 M
pH = 11.29
e) 30 mL 0.1 M NaOH eklendiği zaman pH:
25 + 30 = 55 mL içinde 0.5x10-3 mol OH¯
[OH¯ ] = 0.5 x 10-3 x103/55 = 9.1x10-3 M
[H+] =1.1x10-12 M
pH = 11.96
Zayıf asit (örneğin CH3COOH) ve onun konjuge bazının (örneğin CH3COO¯ ) birlikte bulunduğu ortamların
pH’ını hesaplamak için Henderson-Hasselbalch denklemi
kullanılır. Bu denklemde pH, pKa, zayıf asit konsantrasyonu ve onun konjuge bazının konsantrasyonları arasındaki ilişki gösterilir. Titrasyon sırasında zayıf asidin
yarısının kuvvetli baz tarafından tüketildiği noktada,
[zayıf asit] =[konjuge baz] olur ve pH zayıf asidin pK
değerine eşittir.
e) Henderson-Hasselbalch denkleminin türetilmesi
Zayıf bir asitle (HA) onun konjuge bazı (A-) arasınŞEKİL 2-5. Kuvvetli asit-kuvvetli baz titrasyontitrasyon eğrisi.
Şekil 2.5 Kuvvetli asit-kuvvetli baz eğrisi.
daki kantitatif ilişki Henderson-Hasselbalch denklemi
a) Başlangç pH’: [H+] = 0.1M ; pH = 1