Skip Navigation

Bölüm 6, Ders 9:

Asit ve Baz Nötralizasyonu

Temel Kavramlar

  • Çözeltide H3O+ iyon konsantrasyonu pH’ı verir.
  • Asit eklenmesi çözeltideki H3O+ iyon konsantrasyonu artırır.
  • Baz eklenmesi çözeltideki H3O+ iyon konsantrasyonu azaltır.
  • Asit ve baz birbirinin zıttıdır.
  • Eğer bir asit çözeltisine baz eklenirse, çözelti daha az asidik olur ve pH renk skalası ortaya doğru hareket eder. Bu "asidin nötralizasyonu" olarak adlandırılır.
  • Eğer bir baz çözeltisine asit eklenirse, çözelti daha az bazik olur ve pH renk skalası ortaya doğru hareket eder. Bu "bazın nötralizasyonu" olarak adlandırılır.

Özet

Öğrenciler sitrik asit ve sodyum karbonat çözeltisini kullanacaklar. Baz kullanarak asidik çözeltisini daha az asidik yapacaklar ve daha sonra konsantrasyonu arttırılmış iki asidik çözeltisinin ne olduğunu belirlemek için baz kullanacaklar.

Amaç

Öğrenciler moleküler seviyede, pH’a etki eden sudaki H3O+ iyon konsantrasyonunu açıklayabilecekler. Ayrıca pH değerini 7’ye yaklaştırmak için neden baza asit, aside baz kullandıklarını açıklayabilecekler.

Değerlendirme

Etkinlik sayfası, her biri 5E kuramı ders planının “değerlendirme” bileşeni olarak hizmet verecektir. Etkinlik sayfaları öğrencinin anlamasını ve gelişmesini sağlayan biçimlendirici değerlendirmelerdir. Çok resmi olan özetleyici değerlendirme her bölümün sonunda yer almaktadır.

Güvenlik

Öğrencilerin etkinlik boyunca gözlük taktığından emin olun ve etkinlikten sonra ellerini iyice yıkadıklarından emin olun. Sodyum karbonat cildi tahriş edebilir. Sitrik asit gözü tahriş eder. İndikatörler alkol bazlı ve yanıcıdır. Etiketlerdeki güvenlik uyarılarına uyun. Dersin sonunda, öğrenciler atık çözeltileri kimyasal atık bidonlarına atmalıdır. Bu atıkları boşaltıyla ilgili atık boşaltma yönetmeliklerine göz atın.

Gösteri deneyi için malzemeler

  • 4 şeffaf plastik bardak
  • Dereceli silindir
  • İndikatör çözeltisi
  • Su
  • Sodyum karbonat
  • Sitrik asit
  • Kürdan
  • 2 adet damlalık
  • Maskeleme bandı ve işaretleyici kalem

Her Grup için malzemeler

  • Bir bardakta universal indikatör çözeltisi
  • Sitrik asit
  • Sodyum karbonat
  • Su
  • Solüsyon A: sodyum karbonat çözeltisi
  • Solüsyon B: konsantrasyonu arttırılmış sodyum karbonat çözeltisi
  • En az 8 diş kürdanı
  • Dereceli silindir
  • 4 adet damlalık
  • Kuyulu Plaka
  • 3 adet şeffaf plastik bardak
  • Maskeleme bandı ve işaretleyici kalem

Bu Ders Hakkında

Kimyasal özelliklerden dolayı, asitleri ve bazları içeren kimyasal reaksiyonlar öğrencilerin şimdiye kadar gördükleri kimyasal reaksiyonlardan farklıdır. Bölüm 6’daki önceki derslerde, daima elektronların elektron transferi ya da paylaşımı gösterilmişti. Ancak asit ve bazlarla ilgili bu durum farklıdır. Elektron paylaşımı yerine proton paylaşımı gerçekleşmektedir. Bu ve gelecek üç derste asit ve bazlarda hidrojen atomunun bir protonunun transferi görülecektir.

Öğrencilerin gelecek üç derste inceleyeceği asit ve bazların asıl unsuru, asit ve bazların suyla olan etkisiyle ilgilidir. pH metre kullanılarak asit ve baz reaksiyonları ölçülür. Moleküler seviyede pH’ı anlamak, öğrencilerin asit ve baz içeren çevre sorunlarını daha iyi anlamasını sağlar. pH’ı anlamak ve asitlerden ve bazlardan etkilenme şekli biraz zor olabilir. Ancak animasyonlar, çizimler ve bazı basitleştirmeler kullanılması öğrencilerin pH’ı anlamasına yardımcı olur.

  1. GİRİŞ-ENGAGE

    Asit çözeltisine baz eklenmesiyle asidik çözeltinin daha az asidik yapılmasının gösterilmesi

    Gösteri için malzemeler

    • 4 şeffaf plastik bardak
    • Dereceli silindir
    • İndikatör
    • Su
    • Sodyum karbonat
    • Sitrik Asit
    • Diş kürdanı
    • 2 adet damlalık
    • Maskeleme bandı ve işaretleyici kalem

    Öğretmen ön hazırlık

    • Her grup için indikatör çözeltisinin hazırlanması
    • İndikatör çözeltisi hazırlamak için 5 mL İndikatör çözeltisiyle 125 mL suyu karıştırın
    • Hazırladığınız çözeltiden her öğrenci grubu için temiz bir bardağa 15 mL koyun.

    Not: Bu dersteki deneylerde ve gösterilerde çeşme suyu kullanabilirsiniz ancak eğer indikatör çözeltisi suyunuzu yeşil yapmıyorsa, suyunuz asidik ya da bazik olabilir. Eğer böyle bir olay gerçekleşirse, saf su kullanın. Saf su eczanelerde ve kimyasal madde tedarik eden marketlerde bulunabilir.

    Not: Bu etkinlikte, öğrenciler indikatör çözeltisiyle 6 kuyuyu dolduracaklar. Her öğrenci grubuna çözeltilerden 15 mL vermeniz yeterlidir. Gösteri deneyi için ise İndikatör çözeltisinden 25 mL vermeniz yeterlidir. Eğer 125 mL çözelti yeterli değilse, aynı miktarları kullanarak daha fazla çözelti hazırlayın.

    Gösteri deneyinin hazırlanması

    • Gösteride kullanmak için iki plastik bardağa 15 mL indikatör çözeltisi alın.
    • Maskeleme bandı ve işaretleyici kalem kullanarak boş bardaklardan birine "sitrik asit" diğerine "sodyum karbonat" yazın
    • Her bir etiketli bardağa dereceli silindir ile 5 mL su ekleyin.
    • Kürdan kullanarak sitrik asit bardağındaki suya sitrik asit ekleyin ve çözünmesi için bardağı çalkalayın.
    • Aynı şekilde kürdan kullanarak sodyum karbonat bardağındaki suya sodyum karbonat ekleyin ve çözünmesi için bardağı çalkalayın.

    Uygulama

    1. İki bardağa indikatör çözeltisi ekleyin. Her iki bardakta aynı miktarda yeşil olduğunda durun.
    2. Öğrencilere hazırlamış olduğunuz sitrik asit ve sodyum karbonat çözeltilerini de gösterin.

    Öğrencilere sorun:

    Yeşil indikatör çözeltisine birkaç damla sitrik asit çözeltisi damlatıldığında çözeltinin rengi ne olur?
    İndikatör çözeltisi kırmızıya dönecektir.

    Uygulama

    1. Bardakların birine 3-5 damla sitrik asit çözeltisi damlatın.

    Beklenen Sonuçlar

    Çözeltinin rengi yeşilden kırmızıya dönecektir.

    Öğrencilere sorun:

    Sizce indikatör çözeltisini kırmızıdan tekrar yeşile nasıl döndürebiliriz?
    Öğrenciler aside baz (sodyum karbonat çözeltisi) eklenmesiyle rengine yeşile döneceğini söyleyebilirler.

    Uygulama

    1. Kırmızı indikatör çözeltisine 1 damla sodyum karbonat çözeltisi damlatın, çalkalayın ve renk kontrolü yapın.

    2. Renk yeşile yaklaşmamışsa bir damla daha sodyum karbonat çözeltisi ekleyin. Renk yeşil oluncaya kadar birer damla sodyum karbonat çözeltisi ekleyin.

      Bir öğretmenin damlalık ile sodyum karbonat çözeltisine ve Sitrik asit çözeltisine indikatör çözeltisi eklemesi

    Eğer renk yeşilden maviye dönerse öğrencilere çözeltinin asidik mi yoksa bazik mi olduğunu sorun.

    Öğrencilere asit ve bazın birbirlerinin zıttı özellik gösterdiğini söyleyin. Eğer bir asit çözeltisine baz eklenirse, çözelti daha az asidik olur ve pH renk skalası ortaya doğru hareket eder. Bu asidin nötralizasyonu olarak adlandırılır.

    Her öğrenciye bir etkinlik kâğıdı verin.

    Öğrenciler etkinlik sayfasında etkinlik hakkındaki soruları cevaplayacak ve gözlemlerini kaydedecekler. Etkinlik sayfasının ek kısımlarını talimatınıza bağlı olarak, sınıfça, grupça veya tek tek cevaplayacak “atom ve molekülleriyle birlikte” ve “Daha Fazlası” bölümlerini de tamamlayacaklar.

    Soruları ve cevapları bulmak için etkinlik sayfası öğretmen sürümüne bakın.

  2. Etkinlik çözeltilerinin hazırlanması

    Teacher Preparation

    Öğretmen ön hazırlık

    • Öğrenciler sitrik asit ve sodyum karbonat maddelerinden az miktarlarda kullanacaklar.
    • Her grup için plastik bardaklara sitrik asit ve sodyum karbonat yazıp etiketleyin
    • Etiketli (yazılı) bardaklara ¼ çay kaşığı sitrik asit ve sodyum karbonat ekleyin.
    • Her gruba Universal indikatör çözeltisi dağıtın.

    Her grup için malzemeler

    • Sodyum karbonat
    • Sitrik asit
    • Universal indikatör
    • Su
    • 3 adet şeffaf plastik bardak
    • Dereceli silindir
    • 2 düz diş kürdanı
    • 2 damlalık
    • Kuyulu plaka
    • Maskeleme bandı ve işaretleyici kalem

    Uygulama

    1. Malzemeleri etiketleme

      1. Maskeleme bandı ve marker işaretleyici kalem kullanarak bardaklardan birine Sitrik asit çözeltisi diğerine Sodyum karbonat çözeltisi yazın

        Sitrik asit çözeltisi ve sodyum karbonat çözeltisini bardaklara etiketlenmesi
      2. Aynı şekilde maskeleme bandı ve marker kullanarak iki damlalığın birine Sitrik asit çözeltisi diğerine Sodyum karbonat çözeltisi yazın

    2. Sitrik asit çözeltisi Hazırlama

      1. Sitrik asit etiketli bardağa bir dereceli silindir ile 5 mL su ekleyin

      2. Bir düz diş kürdanı kullanarak çok az miktarda sitrik asit alıp bardağa ekleyin. Yandaki şekilde gösterilmiştir.

        Bir bardak suya sitrik asit ilave edilmesi
      3. Sitrik asit eklendikten sonra asidin çözünmesi için bardağı çalkalayın

    3. Sodyum Karbonat çözeltisi Hazırlama

      1. Sodyum karbonat etiketli bardağa bir dereceli silindir ile 5 mL su ekleyin

      2. Bir düz diş kürdanı kullanarak çok az miktarda sodyum karbonat alıp bardağa ekleyin.

      3. Sodyum karbonat eklendikten sonra karbonatın çözünmesi için bardağı çalkalayın

        sodyum karbonat çözeltisi eklenmesi

  3. Nötral asit çözeltisi

    Araştırma sorusu

    Sitrik asit çözeltisini nötral yapmak için kaç damla sodyum karbonat çözeltisi eklenmelidir?

    Her grup için malzemeler

    • İndikatör çözeltisi
    • Sodyum karbonat çözeltisi
    • Sitrik asit çözeltisi
    • 6 adet kürdan
    • Kuyulu plaka (tabak)
    • 3 adet damlalık

    Uygulama

    1. Damlalıklardan birini kullanarak iki kuyuya indikatör çözeltisini damlatın. İlk kuyuya indikatör çözeltisinden başka bir çözelti damlatmayın. İlk kuyu kontrol kuyusu olacaktır.
    2. İkinci plakadan başlayarak her bir kuyuya 3 damla sitrik asit çözeltisi ekleyin. Bir kürdan kullanarak kuyudaki çözeltileri hafifçe karıştırın. Eğer çözelti kırmızı renkli olmamışsa biraz daha sitrik asit damlatın.

    Öğrencilere sorun:

    Sizce çözeltiyi daha az asidik yapmak için ne yapmalıyız?
    Baz eklenmelidir (Sodyum karbonat çözeltisi gibi). Bu çözeltiyi daha az asidik yapacaktır.
    Bir damla mı yoksa birkaç damla mı sodyum karbonat çözeltisi eklemeliyiz?
    Birkaç damla sodyum karbonat çözeltisi eklememiz rengi daha iyi görmemizi sağlar.
    Nötral çözelti olduğunu nasıl anlarsınız?
    Nötral çözelti kontrol çözeltisiyle aynı renkte olacaktır. Eğer çözelti maviye dönmüşse, asitten uzak nötralliği geçmiş bazik olmuştur. Bu çözeltiyi nötral yapmak için birkaç damla sitrik asit eklemek gerekecektir. Renk kontrol çözeltisine yaklaştığında çözelti nötral olmuştur.

    1. Sitrik asit eklediğimiz ikinci kuyuya bir tek tek sodyum karbonat çözeltisi ekleyin. Her damladan sonra farklı diş kürdanları kullanarak kuyudaki çözeltileri karıştırın.

      sitrik asit ve sodyum karbonat çözeltisi eklenmesi

    Beklenen Sonuçlar

    Her bir sodyum karbonat çözeltisi, sitrik asit çözeltisini nötrale yaklaştıracak ve kırmızı rengi yeşil yapacaktır.

    Not: Çözeltinin rengi kontrol çözeltisine yaklaşacaktır, ancak muhtemelen kontrol çözeltisi rengiyle birebir olmayacaktır. Çünkü sitrik asit ve sodyum karbonat çözeltisinin derişimi ve etkileşimi birbiriyle eşit değildir. Ayrıca, öğrenciler damlattıkları damla sayısını eşit damlatamayacaklarından bazı damlalar çeyrek, bazı damlalar yarım eksik damlamış olabilir yani kayıplar olmuş olabilir. En iyi sonuç çözelti renginin kontrol çözeltisi rengine doğru yaklaşmasıdır.

    Tablo 1. Sitrik asit çözeltisini nötral yapmak için eklenen Sodyum karbonat çözeltisi
    Asit çözeltisi İndikatör çözeltisine damlatılan sitrik asit sayısı Sitrik asit çözeltisini nötral yapmak için damlatılan sodyum karbonat çözeltisi
    İlk asit çözeltisi 3 damla
    Konsantrasyonu artırılmış asit çözeltisi

  4. Öğrenci gözlemlerinin tartışılması

    Rengi kontrol kuyusundaki renge getirmek için kaç damla sodyum karbonat çözeltisi eklendi?
    Farklı cevaplar gelebilir. Sitrik asit çözeltisini nötral yapmaz için birkaç damla sodyum karbonat çözeltisi eklenmiştir.
    İndikatör çözeltisine damlatılan her bir sodyum karbonat çözeltisi asidik özelliği azaltır mı yoksa arttırır mı?
    Sodyum karbonat çözeltisi bazik olduğu için çözeltideki asidik özelliği azaltır. Böylece çözelti daha aza asidik olur.
    Nötral asidi belirlemeye yardımcı olması için kontrol rengini nasıl kullanırsınız?
    Kontrol kuyusundaki çözelti indikatör çözeltisidir ve rengi yeşildir. Asidik çözelti nötrale yaklaştığında rengi yeşile dönecektir.

  5. AÇIKLAMA - EXPLAIN

    H3O+ iyon konsantrasyonuna asit ve bazın nasıl etki ettiğinin açıklanması

    Animasyon yansıtma (Asit çözeltisinin nötralizasyonu)

    İndikatör çözeltisine sitrik asit damlatılması H3O+ iyon konsantrasyonunu yükseltir. Asidik çözeltiye baz eklendiğinde, baz proton alır ve suda OH−iyonları oluşur. Yeterince baz eklendiğinde H3O+ ve OH−iyonları birbirine eşit olur, böylece çözelti nötral olmuş olur.

  6. KEŞFETME - EXPLORE

    Konsantrasyonu fazla asit çözeltisini nötral yapmak için daha fazla baz damlatılmasının test edilmesi

    Araştırma sorusu

    Konsantrasyonu arttırılmış sitrik asit çözeltisini nötral yapmak için ne kadar sodyum karbonat damlatılır?

    Her grup için malzemeler

    • Sitrik asit
    • Sitrik asit çözeltisi
    • Sodyum karbonat çözeltisi
    • İndikatör çözeltisi
    • 2 adet diş kürdanı
    • 3 adet damlalık
    • Kuyulu plaka

    1. Nötral asit baz çözeltisi

      1. Sitrik asit bardağına başka bir kurdan ile sitrik asit ilave edin. Sitrik asit çözülünceye kadar hafifçe çalkalayın. Böylece daha yoğun sitrik asit çözeltisi elde edilmiş olur.

        Sitrik Asit Ekleme
      2. Kuyulu plakaya indikatör çözeltisi ekleyin.
      3. İndikatör çözeltisine yoğunluğu arttırılmış sitrik asit çözeltisinden 3 damla ekleyin ve bir kürdan ile karıştırın.

      Öğrencilere Sorun:

      Sizce daha yoğun sitrik asit çözeltisini nötral yapmak için ne kadar sodyum karbonat çözeltisi eklenmelidir?
      Daha yoğun sitrik asit çözeltisini nötral yapmak için daha fazla baz (sodyum karbonat) kullanılmalıdır.
      Animasyona göre neden daha fazla sodyum karbonat kullanılmaktadır?
      Daha fazla sitrik asit çözeltisi olduğu için, çözeltideki H3O+ iyon sayısı daha fazladır. Bu çözeltiye baz eklenmesiyle H3O+ iyonu bir protonunu kaybeder ve sayıları azalır. Böylece çözelti nötrale yaklaşır.

    2. Daha yoğun sitrik asidin nötral yapılması

      1. Asit çözeltisine tek tek sodyum karbonat çözeltisi ekleyin. Her bir damladan sonra bir kürdan ile çözeltiyi karıştırın. Eklediğiniz damla sayısını not alıp kaydedin.

        Daha fazla sitrik asit çözeltisi

  7. DERİNLEŞTİRME- EXTEND

    Öğrencilere Seyreltik ve derişik çözeltilerin gösterilmesi

    Her grup için malzemeler

    • İndikatör çözeltisi
    • Sitrik asit çözeltisi
    • Solüsyon A
    • Solüsyon B
    • En az 6 diş kürdanı
    • Kuyulu plaka
    • 3 adet damlalık

    Öğretmen ön hazırlık

    Farklı miktarlarda sodyum karbonat çözeltisi kullanarak iki solüsyon hazırlama

    • Solüsyon A ve B hazırlamak için;
    • Solüsyon A: 50 mL suya 5 kürdan sodyum karbonat
    • Solüsyon B: 50 mL suya 10 kürdan sodyum karbonat
    • Her grup için iki bardağa Solüsyon A ve Solüsyon B yazıp etiketleyin
    • Etiketlenen her bardağa yaklaşık 5 mL çözeltilerden ekleyin.

    Öğrencilere sorun:

    Her iki çözelti de sodyum karbonat ve su ile hazırlanmıştır (Solüsyon A ve B). Bu çözeltilerden birinin sodyum karbonat oranı diğerine göre daha fazladır. Çözeltilerin nötral olduğunu nasıl anlarsınız?
    Öğrenciler her iki çözeltiyi nötral yapmak için sitrik asit kullanmalarını önermelidir. Çözelti renkleri kontrol çözeltisi renklerine yakın olduğunda çözelti nötraldir.
    Çözeltinin daha fazla konsantreye sahip olduğunu nasıl anlarsınız?
    Daha fazla sitrik asit damlası alarak nötral olan çözelti daha fazla konsantreye sahiptir.

    Öğrencilerin yapacağı tartışmalar:

    • En iyi sonucu elde etmek için, kuyulu plakanın bir kuyusuna indikatör çözeltisi ve solüsyon A başka bir kuyusuna solüsyon B damlatırız
    • Daha sonra bu her iki çözeltinin üzerine birer damla sitrik asit damlatıp karıştırırız, ve renkleri kontrol ederiz.
    • Çözeltileri nötral etmek için damlatılan sitrik asit sayısını not etmeliyiz.

    Uygulama

    1. Kuyulu plakanın üç kuyusuna indikatör çözeltisi ekleyin

    2. İlk kuyu kontrol kuyusu olacağı için ikinci kuyudan başlayarak 2 damla Solüsyon A’dan damlatın

      bilinmeyen sıvı
    3. Aynı şekilde üçüncü kuyuya Solüsyon B’den damlatın
    4. Solüsyon A’yı nötral yapmak için damlatılan sitrik asit sayısını yazın.
    5. Solüsyon B’yı nötral yapmak için damlatılan sitrik asit sayısını yazın.
    Tablo 2. Hangi çözelti daha derişik?
    Çözelti İndikatör çözeltisine damlatılan solüsyon sayısı Solüsyon çözeltisini nötral yapmak için damlatılan sitrik asit çözeltisi sayısı
    Solüsyon A 2 damla
    Solüsyon B 2 damla

    Öğrencilere sorun:

    Hangi çözelti daha derişik? Nerden anladınız?
    Solüsyon B’yi nötral yapmak için daha fazla sitrik asit damlatılmalıdır. Çünkü Solüsyon A, Solüsyon B’ye göre daha derişiktir.
    Antasitler insanların karnındaki asit kendilerine rahatsızlık verdiği zaman verilen ilaçlardır. Bir reklam, ilacın asit hazımsızlığı ve ekşi mide için rahatlama sağladığını söylüyor. Sizce ilaçta ne tür bir kimyasal vardır?
    Asitleri nötral yapan bazlardır, bu nedenle kimyasal muhtemelen bir bazdır.