Asitler Ve Bazlar

. I. BAZLAR

I. I. A. BAZIN TANIMI, BULUNUŞU, ELDESİ VE ÖZELLİKLERİ

Baz kavramı, her zaman, asit kavramına bağlı kalmıştır. Baz, asidin karşıtıdır; ama baz olmadan hiçbir asit tepkimesi gerçekleşemez. Bazların asitlerle tepkimeye girmesiyle, gene önemli bir bileşik sınıfı olan tuzlar ve su oluşur. Bu bir nötrleşme (yansızlaşma) tepkimesidir; çünkü tepkime ürünü olan tuz artık ne asit, ne de baz özelliği taşıyan nötr ya da yansız bir bileşiktir.

1887’de Svante Arrhenius, sulu bir çözeltide iyonun var olduğu kuramını açıklarken, asit çözeltilerinin H + iyonları, baz çözeltilerinin de OH - iyonları içerdiğini belirtmişti.1923’te Brönsted ve Lowry birbirlerinden bağımsız olarak, ama, aynı zamanda, daha genel bir tanım önerdiler: Asit, kimyasal tepkime sırasında, her zaman, bir proton vermeye elverişliyse, baz da bu protonun alıcısıdır. Bir maddenin baz olabilmesi için protonu “bağlayacak”, her hangi bir kimyasal bağda kullanılmamış bir elektron çifti taşıması gerekmektedir. Ama, yitirilecek protonu olduğu sürece asit olan madde, bu protonu yitirdiği an baza dönüşür. Gerçekten, protonunu yitiren asitte bir elektron çifti kalır. Asit – baz tepkimesi kavramına, “asit- baz çifti” ya da “aside eşlenik baz kavramı” eklenir. Böylece asetik asit (CH 3 – COOH), asetat iyonunu (CH 3 – COO) ya da eşlenik bazlarını karşılar. Amonyak (NH 3 ) da, NH 4 + asidinin karşıladığı bazdır.

NH 3 + H 2 O D NH 4 + + OH -

Baz bir molekül (CH 3 – NH 2 ya da metilamin ), ya da OH - , CH 3 – COO - gibi bir anyon olabilir. Bu asit- baz tepkimeleri, proton aktarımlarına dönüşürler. 1938’te, Lewis bu kuramı, asidin, bazın verdiği elektron çiftinin alıcısı olduğunu belirterek genelleştirmiştir. Bu durumda bir kovalans bağ oluşur. Ama bu sonuncu tanım, Brönsted’in baz tanımına yeni bir şey eklemez.

ASİT – BAZ TEPKİMESİ (BRÖNSTED)

B + AH u BH + A

baz asit asit baz

Bazlar genel olarak molekülünde bir hidroksil grubu (OH ) ile en az bir metal atomu bulunan bileşikler olarak tanımlar; bu nedenle kimyasal açıdan metal hidroksitleri sayılır. Bunların çoğu suda çözünmeyen katı bileşiklerdir. Oysa bazıları, örneğin metal atomları içermeyen amonyağın (NH 3 ) ve sodyum, potasyum gibi alkali metallerin hidroksitleri suda kolayca çözünür. Sanayi açısından büyük bir önem taşıyan bu bazlara alkaliler denir. Alkali terimi , “kül” anlamındaki Arapça bir sözcükten türetilmiştir. Çünkü bu bileşikler eskiden odun ve bitki küllerinden elde edilirdi. Gerçekten de alkalilerin küllü suyu andıran kendine özgü, acımsı bir tadı vardır. Bu çözeltiler deriye kaygan bir izlenim bırakır ve baz belirteci olarak kullanılan kırmızı turnusol kağıdının rengini maviye dönüştürür.

Kostik (yakıcı) alkali denen en kuvvetli bazlar, büyük bir dikkatle ve sakınılarak kullanılması gereken çok tehlikeli maddelerdir. İnsanın üzerine sıçradığında giysilerini parçalayan ve derisini ateş ve kaynar su gibi yakan bu maddelerin kazayla yutulması da yemek borusunun ve midenin delinmesiyle, hatta ölümle sonuçlanan ağır yanıklara yol açar. Sanayide çok önemli uygulamaları olan bu bileşikler arasında en çok kullanılanları sodyum hidroksit (sudkostik ) potasyum hidroksit (potas kostik) kalsiyum hidroksit (sönmüş kireç ) ve amonyum hidroksittir. (amonyaklı su)

En önemli alkalilerden biri olan sudkostik beyaz renkli bir bileşiktir. Ya ince levha ve çubuklar halinde katı olarak ya da suda eritilerek sıvı halde satışa sunulur. Sabun yapımında ve reyon denilen yapay ipekli kumaşların üretiminde çok önemli bir ham madde olan sudkostik, ayrıca pamuk ipliklerine sağlamlık ve parlaklık kazandırmak amacıyla pamuklu dokuma sanayisinde de kullanılır.

Potaskostiğin sanayideki en önemli kullanım alanı arap sabunu ve öbür temizlik maddelerinin üretimidir. Sönmüş kireçten inşaat sanayisinde sıva, çimento ve badana yapımında, ayrıca asitli toprakları nötrleştirmek için tarımda yararlanılır. Yaygın ama yanlış bir adlandırmayla kısaca amonyak olarak bilinen amonyaklı su evlerde en çok kullanılan temizlik maddelerinden biridir. Bütün yağ ve kirleri çözen bu bileşik özellikle banyo küveti, lavabo ve cam temizleyicileri bileşimine katılır. Gene kısaca karbonat tozu olarak ya da karbonat olarak bilinen sodyum di karbonat oldukça zayıf bir alkalidir. Kabartma tozlarının ve bazı köpüklü içeceklerin yapımında kullanılır; midedeki fazla asidi giderdiği için mide yanmalarına ve arı sokmasından dolayı meydana gelen ağrıya karşı etkilidir.

Dünyanın bir çok yerinde, özellikle ABD’nin batısında alkali topraklar denen geniş topraklar vardır. Bu bölgelerde çok az yağmur yağdığı için, çözünebilen tuzlar yağmur suyuna karışarak akıp gitmez ve alkaliler toprakta birikir. Alkali oranı çok yüksek olan topraklarda pek az bitki ve hayvanın yaşama şansı olduğundan, sonunda bu bölgeler çorak alanlara dönüşür.

NASIL HAZIRLANIRLAR?

Bazlar çeşitli yollarla hazırlanır. Bu yöntemlerin başlıcaları arasında, NaOH ve KOH için alkali klorürlerin elektroliz yoluyla ayrışmaları amonyağın (NH 3 )doğrudan bileşimi kireç ve barit için, suyla “söndürmeyle” süren karbonatların ısıl- bozulmaları (piroliz) sayılabilir.

Bazlar çeşitli alanlarda kullanılmalarının yanı sıra bir ortamın PH’ını yükseltir ve ester hidrolizi tepkimelerini sonuçlandırır.

I. II. ASİTLER

I. II. A. ASİTİN TANIMI, BULUNUŞU, ELDESİ VE ÖZELLİKLERİ

Kimyada turnusolün mavi rengini kırmızıya dönüştürme özelliği taşıyan hidrojenli bileşiklere “asit” denir. Ayrıca “asit” suda çözündüğünde H + iyonları veren hidrojenli kimyasal bir türdür. Asitler: kimi metallerle (örn:demir) tepkimeye girerek hidrojen açığa çıkarırlar; bazlarla tepkimeye girip, bileşimlerindeki hidrojenin, yerine maden alarak, tuzları meydana getirirler; bazı kimyasal tepkimeleri ise hızlandırırlar. (asit katalizi)

Sirke bir başka deyişle asetik asit, XIII.yy’da kadar bilinen tek asitti. Günümüzde kimya sanayisinin büyük bölümü, az sayıda asidin, (sözgelimi sülfürik, nitrik, asetik ve hidroklorik asitler ) üretime ya da kullanıma dayanır.

Eskiden tadı ekşi olan, suda eriyebilen, sodyum hidroksit (NaOH), potasyum hidroksit (KOH) gibi alkali özellik gösteren maddelere karıştırılınca, bu alkali özellikleri gideren, mavi turnusol kağıdının rengini kırmızıya çeviren her madde asit sayılırdı. Ancak, şapın ve daha birkaç maddenin asitlikle hiç ilgileri olmadığı halde aynı özellikleri taşıdıkları anlaşılınca bu sayılan özelliklerin asitleri tanımlamaya yeterli olmadığı anlaşıldı.

Fransız kimyager Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) elementlerin havada yanarak meydana getirdikleri oksitlerin, su ile birleşince, asitleri meydana getirdikleri sonucuna varmıştı. Örneğin; SO 2 +H 2 O " H 2 SO 3 (sülfürüz asit) gibi. Dolayısıyla asitlerin özelliklerinin içlerindeki oksijenden ileri geldiği görünüşünü savunuyordu. Bunun sonucu olarak, oksijene gereğinden fazla önem vermişti. Gel gelelim, hidroklorik asit (HC1) ,v.b. gibi oksijensiz asitlerin varlığı ortaya çıkınca Lavoisier ‘nin kuramı da değerini yitirdi.; oksijenli asitler, “oksi asitler “ adı altında, ötekilerden ayırt edilmeye başlandı. Daha sonra İngiliz bilgini Humphrey Devy (1778 – 1829), asit özelliği gösteren maddelerdeki özelliklerin, içlerindeki oksijenden değil, hidrojenden ileri geldiğini öne sürdü. 1887’de Svante Arrhenius, asitlerin, bazların ve tuzların sudaki çözeltilerin elektriksel davranışlarını açıklamak için bir iyon ayrışması kuramı geliştirdi. Elektrolit adını verdiği maddeleri şöyle tanımladı: erimiş ya da suda çözünmüş bu maddeler, elektriği iletir ve elektrik onları ayrıştırır. Asitler H + iyonları veren elektrditlerdir; bazlarsa tersine OH - hidroksil iyonları oluşturur.

Asetik asit... (CH 3 COOH) molekülü koyu mavi küreler karbonu,açık mavi olanlar hidrojeni, pembeler ise oksijeni gösterir.

Çizim-1

Bir su molekülünün oluşumu güçlü asit ve zayıf asit

(çizim 2)

bir metalin çözünmesi (çizim-3)

8

Arrhenius kuramı, yalnızca sulu çözeltiler için geçerlidir. Oysa 1923’te Johannes Nicolaus Brönsted kullanılan çözücü ne olursa olsun H + iyonu rolünü açıklayan yeni bir tanım önermiştir. Brönsted’e göre asit, bir H + iyonu bırakmaya elverişli bir maddedir. Bazsa, söz konusu iyonu alan maddedir; dolaysıyla, eşlenik asit – baz çifti ortaya çıkar.

Asit D Baz + H +

Aynı yıl Gilbert Newton Lewis ( 1875 – 1946) yansızlaştırmayı, renkli ayıraçların tepkimelerini ve katalizi ölçüt alarak, asit özelliklerini gösteren bütün maddeleri bir küme içinde toplamaya ve elektron yapılarında ortak bir özellik bulmaya çalışmıştır. Asitler, bazların verdiği elektron çiftini alan ve ortak bir birleşme bağı oluşturan maddelerdir. Bütün Brönsted asitleri bu tanıma girer. ( H + ) iyonu bir elektron çifti alabilir, ama bu tanıma AlC 13 , SO 3 vb maddeleri de eklemek gerekir. Brönsted kuramı hidrojenli asitler için kullanılır, dolayısıyla Lewis asitleri söz konusudur.

Başlıca mineral asitler arasında nitrik asit ( HNO 3 ), sülfürik asit ( H 2 SO 4 ) ve hidroklorik asit (HCl) sayılabilir. İki H + iyonu açığa çıkarılabilen sülfürik asit, bir di asit oluşturur. Fosforik asitse (H 3 PO 4 ) bir triasittir, yani üç H + iyonu açığa çıkarır. Kimya sanayisinde büyük ölçüde üretilen ve tüketilen bu asitler, gübre ( nitratlar ve fosfatlar), plastik madde, boya, patlayıcı, parfüm, ilaç sanayisi ürünleri vb. üretiminde ya ham maddeyi ya da ara maddeyi oluştur. Organik asitler, organik kimyayı ilgilendirir ve en az bir karboksil kökü (-COOH) içerirler; aralarında, temel biyokimyasal, maddelerin bileşenlerini oluşturan aminoasitlerin ve yağ asitlerinin de yer alması nedeniyle, çok büyük önem taşırlar.

NASIL ELDE EDİLİR?

Hangi asit elde edilmek isteniyorsa, o asidin tuzu alınır; elde edilecek asitten daha az uçucu olan başka bir asitle işlenir. Örneğin;

NaCl + H 2 SO 4 " NaHSO 4 + HCl

Yorum Yaz