Asitler ve bazlar, kimyanın temel kavramlarındandır ve sulu çözeltilerdeki davranışları birçok kimyasal tepkime ve biyolojik süreç için hayati öneme sahiptir. Farklı tanımları olsa da, genel olarak asitler proton (H+) verme eğiliminde olan maddeler, bazlar ise proton alma eğiliminde olan maddelerdir.

Asit ve Baz Tanımları:

• Arrhenius Tanımı: Sulu çözeltide H+ iyonu oluşturan maddeler asit, OH− iyonu oluşturan maddeler bazdır.
• Brønsted-Lowry Tanımı: Proton (H+) veren maddeler asit, proton alan maddeler bazdır. Bu tanım, Arrhenius tanımından daha kapsamlıdır çünkü sulu olmayan çözeltileri de içerir. Bir asit proton verdiğinde, konjuge bazı oluşur; bir baz proton aldığında, konjuge asidi oluşur.
• Lewis Tanımı: Elektron çifti alıcısı olan maddeler asit, elektron çifti vericisi olan maddeler bazdır. Bu tanım, proton içermeyen maddeleri de asit veya baz olarak sınıflandırabilir (örneğin, BF3 bir Lewis asididir).

Asit ve Baz Kuvveti:

Asitler ve bazlar, sulu çözeltide iyonlaşma derecelerine göre kuvvetli veya zayıf olarak sınıflandırılır:

• Kuvvetli Asitler: Sulu çözeltide tamamen veya neredeyse tamamen iyonlaşarak yüksek konsantrasyonlarda H+ iyonları oluştururlar (örneğin, HCl, H2SO4, HNO3).
• Zayıf Asitler: Sulu çözeltide kısmen iyonlaşarak düşük konsantrasyonlarda H+ iyonları oluştururlar (örneğin, CH3COOH, HCN). Zayıf asitlerin iyonlaşma dengesi bir asitlik sabiti (Ka) ile ifade edilir. Düşük Ka değeri, daha zayıf bir asidi gösterir.
• Kuvvetli Bazlar: Sulu çözeltide tamamen veya neredeyse tamamen çözünerek yüksek konsantrasyonlarda OH− iyonları oluştururlar (örneğin, NaOH, KOH).
• Zayıf Bazlar: Sulu çözeltide kısmen iyonlaşarak düşük konsantrasyonlarda OH− iyonları oluştururlar (örneğin, NH3). Zayıf bazların iyonlaşma dengesi bir bazlık sabiti (Kb) ile ifade edilir. Düşük Kb değeri, daha zayıf bir bazı gösterir.

pH Kavramı:

Sulu çözeltilerdeki asitlik veya bazikliği ifade etmek için pH ölçeği kullanılır. pH, hidrojen iyonu derişiminin negatif logaritmasıdır:

pH=−log10[H+]

• pH < 7 ise çözelti asidiktir.
• pH = 7 ise çözelti nötrdür (25 °C'de saf su gibi).
• pH > 7 ise çözelti baziktir.

Ayrıca, pOH kavramı da hidroksit iyonu derişimini ifade etmek için benzer şekilde tanımlanır:

pOH=−log10[OH−]

Sulu çözeltilerde, 25 °C'de pH+pOH=14 ilişkisi geçerlidir.

Nötrleşme Tepkimeleri:

Bir asit ile bir bazın tepkimeye girerek tuz ve su oluşturduğu tepkimelere nötrleşme tepkimeleri denir. Örneğin:

HCl(aq)+NaOH(aq)→NaCl(aq)+H2O(l)

Tampon Çözeltiler:

Tampon çözeltiler, az miktarda asit veya baz eklendiğinde pH değişimine direnç gösteren çözeltilerdir. Genellikle zayıf bir asit ve onun konjuge bazını veya zayıf bir baz ve onun konjuge asidini içerirler. Tampon çözeltiler, biyolojik sistemlerde pH'ın sabit tutulması için hayati öneme sahiptir.