Asitler ve Özellikleri

– ASİTLER –




Suda çözündüğünde H+ iyonları veren hidrojenli kimyasal türe ASİT denir. Asitler , en eski çağlardan bu yana tanınan maddelerdir. Sözgelimi , alkol mayalanmasının yanı sıra , asetik mayalanma , yani mikroorganizmaların etkisiyle alkolün sirkeye dönüşmesi daha o dönemlerde biliniyordu. Sirke , bir başka deyişle asetik asit , XIII. yy’a kadar bilinen tek asitti. Günümüzde kimya sanayisinin büyük bir bölümü , az sayıda asidin ( sözgelimi sülfürik, nitrik, asetik ve hidroklorik asitler ) üretimine ya da kullanımına dayanır. Antoine Laurent Lavoisier ( 1743-1794 )


bazı maddelerdeki asit niteliğinin , oksijen ( asit doğrudan anlamına gelir ) kapsamalarından kaynaklandığını düşünüyordu. Ama Sir Humphrey Davy ( 1778-1829 ) hidroklorik asitte oksijen bulunmadığını kanıtlayıp , asit özelliğinin hidrojenin davranışından kaynaklanabileceğini ileri sürdü. 1887’de Svante Arrhenius , asitlerin , bazların ve tuzların sudaki çözeltilerinin 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 elektrolitlerdir ; bazlarsa tersine , OH- hidroksil iyonlarını oluşturur. Bu , bütün asitlerin , topluca asit işlevini oluşturan bir özellikler kümesi taşıdığını ortaya koyar.




H+ iyonu , elektronumu yitirmiş ( e- ) bir hidrojen atomudur. Artı yüklü bu iyonu , anyonlar , özellikle de eksi yüklü hidroksil iyonları çeker. Karşıt yüklü bu iki iyon karşılaştıklarında , çok kararlı bir su molekülü oluşur ( 555 milyon su molekülünden yalnızca biri ayrışır ). Ayrıca su molekülünün oluşumu sırasında , bir litre suyun sıcaklığını 10oC’tan 23,6oC’ta yükseltecek ölçüde ısı açığa çıkar. Bir litre suda bir mol ( 6,02 * 1023 molekül ) hidroklorik asit çözündürülürse , elde edilen çözeltinin 55 su molü içinde bir mol H+ iyonu ve bir mol CI- iyonu yer alır. Bu , güçlü ya da bütünüyle çözünen bir asittir. Ama bir mol asetik asit , ancak bir molün binde 4,2’si kadar H+ iyonu sağlar ; dolayısıyla bu , zayıf ya da bütünüyle çözünmeyen bir asittir. Söz konusu olaylar , bir çözeltide açığa çıkan H+ iyonu sayısının yalın ve kolay bir biçimde dile getirilmesini gerektirir ; bu nedenle pH’yi ( ya da hidrojen potansiyeli ) tanımlama yoluna gidilir.




Bir litre çözeltide bulunan H+ iyonunun mol sayısı 10-a ‘yla gösterilirse , a’nın değeri pH’yi verir. Dolayısıyla , litre başına 10-2 mol hidroklorik asit içeren bir çözeltinin pH’si 2’ye eşittir. Gerçekte , H+ iyonu H3O+ ya da H+ (H2O) n hidronyum iyonu biçiminde , bir ya da birçok çözücüye ( yani su molekülüne ) bağlıdır. Bu nedenle renkli ayrıçlar ( gösterge ) katıldığında , asitler H+ iyonlarını onlara verir ve ayraçların yapısında , renginde değişime yol açarlar. Bilinen ilk renkli ayraçlar , helyantin çözeltisi ve turnusoldur. Demir , çinko ve alüminyum gibi bazı metaller , elektronlarını kolayca bırakır. Bir asit eşliğinde , söz konusu elektronlar iyonlarla birleşerek Hidrojen açığa çıkar ve metal , artı yüklü iyon biçiminde çözünür. Bakır , gümüş ve altın gibi metallerse , elektronlarını bırakmadıkları için çözelti halindeki asitlerden etkilenmezler. Gerçi nitrik asidin bakırı etkilediği gözlenir ; ama bu etki , yükseltgen kümesinden [NO3] kaynaklanır ve azot oksit buharları açığa çıkar. Asitler , kireçtaşlarıyla , yani kalsiyum karbonatla tepkimeye girerler : H+ iyonları , Ca2 ve CO32 iyonlarından oluşan billursu yapıyı parçalar ve karbondioksit gazını [CO2] açığa çıkaran bir çözelti oluşur.




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



Asit  Baz + H+




Aynı yıl , Gilbert Newton Lewis (1875-1946 ) , yansızlaştırmayı , renkli ayraçların tepkimelerini ve katalizi ölçüt alarak , asit özellikleri gösteren bütün maddeleri bir küme içinde toplamaya ve elektron yapılarında ortak bir özellik bulmaya çalışmıştır. Asitler , bazların verdiği elektron çiftini alan ve bir ortak birleşme bağı oluşturan maddelerdir. Bütün Brönsted asitleri bu tanıma girer ( [ H+] iyonu bir elektron çifti alabilir ) ; ama bu tanıma AICI3 , SO3 vb. maddeleri de eklemek gerekir. Brönsted kuramı hidrojenli asitler için kullanılır ; dolayısıyla Lewis asitleri söz konusudur.




Başlıca mineral asitler arasında nitrik asit [ HNO3 ] , hidroklorik asit [HCI ] ve sülfürik asit [ H2SO4 ] sayılabilir. İki H+ iyonu açığa çıkarabilen sülfürik asit , bir diasit oluşturur. Fosforik asitse [ H3PO4 ] bir triasittir ( 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. üretimde ya hammaddeyi ya da ara maddeyi oluşturur. 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 taşır.




Asitlerin büyük çoğunluğu ekşi lezzetlidir. Limonda sitrik asit , sirkede asetik asit tadı vardır. Ancak bazı asitler zehirli , bazıları parçalayıcı olduklarından rasgele tadılmamalıdır. Asit ve bazlarla renk değiştiren maddeler , asit ve bazların çözücüsü olur. Asit ve baz çözücülere ayraç adı verilir. Bir maddenin asit veya baz olduğunu bunlarla anlaşılır. Laboratuarlarda en çok kullanılan ayraç , turnusoldür. Turnusol , mor renkli bitkisel boyadır. Mavi turnusol kağıdı kırmızıya dönüyorsa o madde asit özelliğini taşır.



Asitlerin Bazı Özellikleri :




- Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.


- Mavi turnusol kağıdının rengini kırmızıya dönüştürür.


- Metallere etki ettiklerinde H2 gazının çıkmasını sağlar.


- Bazlarla birleşerek tuzları oluştururlar.


HCI + KOH  KCI + H20


- Çözeltilerinin tadı ekşidir, daha çok suda çözünür.


- Mg , Zn , Fe , Al gibi soy olmayan metallere etki ederek bunların tuzlarını oluşturur ve hidrojen gazını açığa çıkarırlar.


Zn + 2HCI  ZnCI2 + H2




Fe + H2SO4  FeSO4 + H2

*