HÜCRE KİMYASI

Sulu çözeltilerinin tadı ekşi ve turnusol kağıdını kırmızıya dönüştürenler asit, buna karşın tatları acı ve turnusol kağıdını maviye dönüştürenler baz olarak adlandırılır.

Bir bileşik farklı bileşiklere karşı hem asit hem de baz gibi davranabiliyorsa amfoter (amfiprotik) bileşik olarak adlandırılır.

Nitrik asit (HNO₃) ve perklorik asit (HClO₄) gibi asitler kuvvetli asittir ve sulu çözeltide tamamen iyonlaşırlar. Asetik asit (CH₃COOH) ve nitröz asit (HNO2) gibi asitler zayıf asittir ve sulu çözeltide tamamen iyonlaşamazlar.

Otoprotoliz: Su molekülünün başka bir su molekülü ile hidronyum ve hidroksit iyonu oluşturduğu tepkimeye, suyun kendi kendine iyonlaşması (otoprotoliz) denir.

Nötral sulu çözeltide, pH=pOH=7’dir. Asidik çözeltide pH<7, bazik çözeltide ise pH>7’dir.

Bazı asitler molekül başına iyonlaşabilen birden fazla H⁺ iyonu içerirler. Böyle asitlere poliprotik (çok protonlu) asitler denir.

Derişimi bilinen, standart çözelti yardımıyla derişimi bilinmeyen bir çözeltinin derişimini bulmak için uygulanan yönteme titrasyon denir

Bir asitle bir bazın tepkimeye girmesi sonucunda meydana gelen maddeye tuz denir.

Bu öğrendiklerimize göre hidroliz, yalnızca zayıf asit veya zayıf bir baz oluşumuna neden olan bir tepkime varsa gerçekleşir. Özetlemek gerekirse:

• Kuvvetli asit ve kuvvetli bazların tuzları (NaCl gibi) hidroliz olmaz. Hem anyon hem de katyon hidroliz olmaz.

• Kuvvetli asit ve zayıf bazlardan oluşan tuzlar (NH₄ Cl gibi); katyon hidroliz olur, anyon olmaz, pH<7’dir.

• Zayıf asit ve kuvvetli bazlardan oluşan tuzlar (CH₃ COONa gibi); anyon hidroliz olur, katyon hidroliz olmaz, pH>7’dir.

• Zayıf asit ve zayıf bazlardan oluşan tuzlar (CH₃ COONH4 gibi); anyon ve katyon hidroliz olur, çözeltinin asidik mi, bazik mi olduğu iyonların Ka ve Kb değerlerine bağlıdır.

Bunlar karbonik asit/bikarbonat, hidrojenfosfat/dihidrojen fosfat, asit protein/proteinat ve asit hemoglobin/hemoglobinat tampon sistemleridir. Bikarbonat (HCO₃^–)-karbonik asit en önemli biyolojik tampon sistemidir. Kandaki HCO₃^– -karbonik asit sistemi, pH 7,4’de etkili fizyolojik bir tampondur.

Asit ve baz kavramları ile günlük yaşantımızda sıkça karşılaşırız. Asit ve bazlar için yapılan ilk tanımlar sulu çözeltideki özelliklerine göredir. Sulu çözeltilerinin tadı ekşi ve turnusol kağıdını kırmızıya dönüştürenler asit, buna karşın tatları acı ve turnusol kağıdını maviye dönüştürenler baz olarak adlandırılır. Atom ve molekül yapılarının daha ayrıntılı bir şekilde incelenmesiyle bu tanımların yetersiz olduğu anlaşılmıştır. Arrhenius, Brønsted-Lowry ve Lewis asit-baz tanımları en çok kullanılanlardır. Doğru cevap A'dır.

Doğru cevap D'dir.

Asit çözeltileri ile baz çözeltileri karıştırılırsa, asit ve baz arasında gerçekleşen tepkime nedeniyle tuz ve su oluşur. Asit ve bazın eşdeğer miktarlarının kullanılmasıyla nötralleşme tepkimesi meydana gelir. Doğru cevap C'dir.

Derişimi bilinen, standart çözelti yardımıyla derişimi bilinmeyen bir çözeltinin derişimini bulmak için uygulanan yönteme titrasyon denir. Titrasyon, asit ve bazın nötralleşme tepkimesine dayanılarak yapılıyorsa asit-baz titrasyonu olarak adlandırılır. Asit-baz titrasyonunda her iki tepkenin de tükendiği noktayı belirlemek önemlidir. Bu nokta titrasyonun eşdeğerlik noktasıdır. Eşdeğerlik noktasının belirlenmesi için ortama eklenen uygun bir indikatörün renk değişiminden yararlanılır. Doğru cevap B'dir.

hidroliz, yalnızca zayıf asit veya zayıf bir baz oluşumuna neden olan bir tepkime varsa gerçekleşir. Özetlemek gerekirse:

Doğru cevap C'dir.

Vücutta gerçekleşen biyolojik tepkimeler belirli pH değerleri (7,35-7,45) arasında olur. pH’daki az bir değişim tepkimeyi önemli ölçülerde etkiler. Kan pH değerinin 6,8’in altına düşmesi veya 7,8’in
üstüne çıkması ölümlere yol açabilir. Tamponlar ise düşük asit ve baz eklemelerine karşı direnç gösterdiklerinden, hücre ve dokuları pH değişimlerine karşı korurlar. Vücutta asit-baz dengesinin sağlanmasında etkili başlıca dört tampon sistemi vardır. Bunlar karbonik asit/bikarbonat, hidrojenfosfat/dihidrojen fosfat, asit protein/proteinat ve asit hemoglobin/hemoglobinat tampon sistemleridir. Doğru cevap A'dır.

Kandaki HCO3– -karbonik asit sistemi, pH 7,4’de etkili fizyolojik bir tampondur. HCO3– miktarının H2CO3 miktarına oranı, normalde 20:1’dir. HCO3– miktarı arttıkça kan pH’sı yükselir. Eğer HCO3– miktarı artar ve pH normal sınırların üstüne çıkarsa, alkaloz denilen durum meydana gelir. Doğru cevap C'dir.

Kandaki HCO3– -karbonik asit sistemi, pH 7,4’de etkili fizyolojik bir tampondur. HCO3– miktarının H2CO3 miktarına oranı, normalde 20:1’dir. HCO3– miktarı arttıkça kan pH’sı yükselir. Eğer HCO3
– miktarı artar ve pH normal sınırların üstüne çıkarsa, alkaloz denilen durum meydana gelir. Tersine bikarbonat miktarı azalınca kan pH’sı normal aralığın altına düşebilir. Bu duruma da asidoz denir. Doğru cevap D'dir.

Bazı kimyasal tepkimelerde ortamın pH değerinin değişmemesi gerekir. Böyle bir çözelti; bir zayıf asit ve tuzundan veya bir zayıf baz ve tuzundan oluşur. Bu çözeltiye belli miktara kadar asit veya baz eklendiğinde, çözeltinin pH değeri değişmez. pH değişimine karşı direnç gösteren çözeltilere tampon çözeltiler denir. Tampon çözeltiler özellikle biyolojik sistemler için önemlidir. Örneğin; kan ve diğer hücre sıvıları pH=7,4’de tamponlanmıştır. Vücuttaki enzim katalizli tepkimeler için önemli olan bu değerin 7,0’ın altına veya 7,8’in üstüne çıkması şiddetli hastalıklara neden olabilir. Kanın bu pH değerinin sağlanabilmesi karbonik asit-hidrojen karbonat iyonu tampon sistemi ile sağlanır. Tampon çözeltiler ortamın pH’sını az miktardaki asit veya baza karşı korur. Fazla miktarda asit veya baz eklenmesiyle tampon çözelti zarar görür ve ortamın pH’sı değişir. Tampon çözeltilerin pH’sı genel olarak on kat seyreltilmeye kadar değişmez. Doğru cevap B'dir.

Otoprotoliz: Su molekülünün başka bir su molekülü ile hidronyum ve hidroksit iyonu oluşturduğu tepkimeye, suyun kendi kendine iyonlaşması (otoprotoliz) denir. Doğru cevap A'dır.