Mavi çözeltisine bir çinko levha daldır. Birkaç dakikada levha kırmızımsı bakırla kaplanır, mavi renk açılır, çözelti ısınır. Çinko nereye gitti, bakır nereden geldi?
Levhada çözeltiye dalmış çinko levha var: yüzeyinde bakır birikiyor, çözeltinin mavisi soluyor.
Isınma
Başlamadan: iyon ve basamak
Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
: 12 proton kalır, elektron 12’den 10’a iner.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
, .
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
peroksittir: , . Kuralların tamamı: Periyodik Özellikler ve Yükseltgenme Basamakları.
Temel
Yükseltgenme, İndirgenme ve Roller
1. Yükseltgenme Elektron Vermek, İndirgenme Elektron Almaktır
Levhanın yüzeyine yaklaştık. Bir Zn atomu iki elektronunu bırakıp olarak çözeltiye geçiyor; ışıklı iki elektron metalin yüzeyi boyunca gelen bir iyonuna gidiyor, iyon Cu atomu olup levhaya yapışıyor. Taneciklerin üstündeki kutulu sayılar yükseltgenme basamağıdır; her elektronla bir değişir.
Her verilen elektron basamağı bir artırır, her alınan elektron bir azaltır. Basamak, elektronun sayacıdır.
Eski tanımda yükseltgenme oksijenle birleşmek, indirgenme oksijen kaybetmekti. Elektron tanımı bunu da kapsar.
Örnek
kolay
Magnezyumun yanması
tepkimesinde hangi element yükseltgenir, hangisi indirgenir? Denkleme göre kaç mol elektron aktarılır?
Basamakları yaz: element hâlindeki Mg ve ’de ; ’da Mg , O .
Mg : her atom verir, yükseltgenir. O : her atom alır, indirgenir.
Mg atomu elektron verir; ’deki O atomu elektron alır. Verilen, alınana eşit.
Sonuç
Mg yükseltgenir, O indirgenir; denklem başına mol elektron aktarılır.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Elektron veren yükseltgenir; basamak .
2. İndirgen Elektron Verir, Yükseltgen Elektron Alır
Aynı iki tanecik etiketlendi: elektron veren Zn indirgen, elektron alan yükseltgen. Zn’den çıkan iki elektronun ikisi de ’ya gidiyor; ortada elektron kalmıyor.
Örnek
kolay
Hidrojenle bakır eldesi
Isıtılan bakır(II) oksidin üzerinden hidrojen gazı geçiriliyor: . Yükseltgen ve indirgen hangisidir?
Cu: ’da , bakır metalinde . Bakır elektron almış, indirgenmiş; onu içeren yükseltgendir.
H: ’de , ’da . Hidrojen elektron vermiş, yükseltgenmiş; indirgendir.
O iki tarafta da ; basamağı değişmez.
Sonuç
Yükseltgen , indirgen ’dir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Cl : elektron alır, indirgenir; yükseltgendir.
3. Basamağı Değişen Atom Yoksa Redoks Yoktur
Örnek
kolay
Hangileri redoks?
- I.
- II.
- III.
- IV.
Bu tepkimelerden hangileri redokstur?
I: Zn , H . Redoks.
II: Na , O , H , Cl iki tarafta aynı. Nötrleşmedir, redoks değil.
III: ’te , Cl ; KCl’de . O . Aynı bileşikte biri indirgenir, öteki yükseltgenir. Redoks.
IV: Ag , Cl , N , Na değişmez. Çökelmedir, redoks değil.
Sonuç
I ve III redokstur.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Ca , C , O iki tarafta da aynı; elektron alışverişi yok.
Temel bölümü tamamlandı.
Orta
Yaygın Yükseltgenler, İndirgenler ve Denkleştirme
4. Yedi Yaygın Tür: Beşi Yükseltgen, İkisi İndirgen
Rafta yedi kap var (gazlar tüpte): solda yükseltgenler , , , , ; sağda indirgenler ve . Sırası gelen kap öne çıkıyor; arkadaki basamak cetvelinde etkin atomun boncuğu, tepkimede vardığı basamağa iniyor ya da çıkıyor.
| Tür | Rol | Değişen atom | Ürün |
|---|---|---|---|
| yükseltgen | O: | , oksitler | |
| (asidik) | yükseltgen | Mn: | |
| (derişik) | yükseltgen | S: | |
| yükseltgen | N: ya da | (derişik), (seyreltik) | |
| yükseltgen | O: | ||
| indirgen | H: | ||
| indirgen | S: | , |
Örnek
orta
Hidrojen peroksidin iki yüzü
Her tepkimede yükseltgen mi, indirgen mi?
’de O ’dir. Önce bu oksijenin nereye gittiğine bak.
I: O, ’da ’ye iner, indirgenir. I ise ’den ’a () çıkar. yükseltgen, KI indirgendir.
II: O, ’de ’a çıkar, yükseltgenir. Mn ’den ’ye iner. indirgen, yükseltgendir.
Sonuç
I’de yükseltgen, II’de indirgen. Karşısında gibi daha güçlü bir yükseltgen varsa elektron verir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
’te N ’tir, 5A grubunun en yüksek basamağı. Azot daha fazla elektron veremez, yalnız alabilir.
5. Verilen Elektron Alınan Elektrona Eşitlenir
Terazinin sol kefesinde Cu atomlarının verdiği, sağ kefesinde N atomlarının aldığı elektronlar var. Her Cu iki, her N üç elektron getiriyor; üç Cu ve iki N konunca kefeler altışar elektronla dengeye geliyor.
Örnek
orta
Bakırın seyreltik nitrik asitte çözünmesi
tepkimesini en küçük tam sayılarla denkleştir. Kaç indirgenir?
Cu : verir. N, ’te , NO’da : alır. ’deki N kalır.
EKOK: Cu ve NO.
Ürünlerde N: , yani . H: , yani .
O kontrolü: solda , sağda .
Sonuç
’ün yalnız ’si indirgenir.
Örnek
orta
Laboratuvarda klor gazı
Laboratuvarda az miktarda klor gazı, kristallerine derişik HCl damlatılarak elde edilir:
Tepkimeyi denkleştir. mol için kaç mol gerekir?
Mn : alır. Cl : bir oluşurken verilir.
EKOK: ve .
K ve Mn: , . Ürünlerde Cl: , yani . H: , yani . O: .
Sonuç
mol için mol gerekir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
C : ; S : . Bir C için iki S: .
Orta bölümü tamamlandı.
İleri
Zor Denkleştirme, Redoks ve Elektrik
6. Aynı Element İki Rolde
Bir elementin atomlarından bazıları basamak değiştirir, bazıları değiştirmez; hatta aynı elementin bir kısmı yükseltgenip bir kısmı indirgenebilir. Her atom grubunu ayrı say.
Örnek
zor
Çinko ve çok seyreltik nitrik asit
Çok seyreltik nitrik asitte çinko gaz çıkarmadan çözünür; azot amonyum iyonuna kadar indirgenir:
Tepkimeyi en küçük tam sayılarla denkleştir.
Zn : verir. ’te , N : azot , alır. Nitratlardaki N kalır.
EKOK: Zn ve .
N: , yani (’te iki N var).
H: solda ; sağda ’te , kalan H için . O: .
Sonuç
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
’ye giden O (yükseltgenme), ’ya giden O (indirgenme). burada hem yükseltgen hem indirgendir.
7. Elektron Temas Olmadan da Telden Geçer
Çinko ve artık ayrı kaplarda. Önce yalnız tel bağlı: ampul yanmıyor. Tuz köprüsü de takılınca devre kapanıyor; elektronlar telden çinkodan bakıra akıyor, ampul yanıyor.
Doğrudan temasta elektron, yüzeyde atomdan iyona geçer; enerji ısı olarak çıkar. İndirgen ve yükseltgen ayrı kaplara konup bağlanınca aynı elektronlar telden geçer; enerji elektrik olarak alınır.
Bu düzenek galvanik hücredir. Anot, katot ve tuz köprüsünün işleyişi: Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Devreyi tamamlamak için kapları tuz köprüsüyle birleştirmek gerekir; ancak o zaman elektronlar telden sürekli akar.
8. İstemli Redoks Elektrik Verir, İstemsiz Redoks Elektrik İster
Basamaklı bir yokuş: üstte , altta . Aşağı yuvarlanan top ampulü yakıyor: istemli yön elektrik verir. Topu yukarı çıkarmak için bir güç kaynağı bağlanıyor: ters yön elektrik ister.
Hangi yönün istemli olduğunu deney söyler: Zn levha çözeltisinde bakırla kaplanır, Cu levha çözeltisinde değişmez. Bunun hesabı: Elektrot Potansiyelleri ve Piller; istemsiz yönü akımla yürütmek: Elektroliz ve Korozyon.
Örnek
zor
Üç metal, üç kap
X, Y ve Z metalleriyle üç deney yapılıyor (hepsi yüklü iyon oluşturur):
- X levha çözeltisine daldırılınca X aşınıyor, üzerinde Y birikiyor.
- Y levha çözeltisine daldırılınca değişiklik olmuyor.
- Z levha çözeltisine daldırılınca değişiklik olmuyor.
En güçlü indirgen hangisidir? tepkimesiyle pil yapılabilir mi? nasıl yürütülür?
- deney: X elektron verdi, aldı. X, Y’den güçlü indirgendir.
- deney: Y, ’ya elektron veremedi; ters yön istemlidir. Z, Y’den güçlüdür.
- deney: Z, ’ya veremedi; istemlidir. X, Z’den güçlüdür. Sıra: .
istemlidir: pilde elektrik üretir. ise 1. deneydeki tepkimenin tersidir: istemsizdir.
Sonuç
En güçlü indirgen X’tir. ile pil yapılır. ancak dışarıdan elektrik verilerek, elektrolizle yürür.
Örnek
zor
Raylarda termit kaynağı
Demiryolu raylarının uçları termit tepkimesiyle kaynatılır:
Tepkimede g Al harcanıyor. İndirgen hangisidir? Kaç mol elektron aktarılır, kaç gram demir oluşur? Enerji neden elektrik değil de ısı olarak çıkar? (, )
Al : yükseltgenir, Al indirgendir. Fe : yükseltgendir.
mol. Her Al verir: mol elektron.
Her demir iyonu alır: mol Fe, g.
Al ile toz hâlinde iç içedir; elektron doğrudan geçer. Dış devre yoktur, enerji ısı olur ve demiri eritir.
Sonuç
İndirgen Al; mol elektron aktarılır, g Fe oluşur. Doğrudan temas olduğu için enerji ısıdır.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
İstemsiz redoks kendiliğinden yürümez; güç kaynağı elektronları ters yöne iter. Bu işlem elektrolizdir.
İleri bölümü tamamlandı.
Özet
Bu konudan aklında kalacaklar
- Yükseltgenme elektron vermek, basamağın artmasıdır; indirgenme elektron almak, basamağın azalmasıdır. İkisi birlikte yürür.
- İndirgen elektron verir ve kendisi yükseltgenir; yükseltgen elektron alır ve kendisi indirgenir.
- Redoks mu? En az bir atomun basamağı değişiyorsa evet; nötrleşme ve çökelme redoks değildir.
- Yaygın yükseltgenler: , , , , . Yaygın indirgenler: , .
- Uç basamak tek rol verir; ara basamaktaki atom (, ) iki rolü de oynayabilir.
- Denkleştirme: verilen = alınan ; asidin tuza giden kısmını en son say.
- Dış devre: indirgen ve yükseltgen ayrı kaplarda tel ve tuz köprüsüyle bağlanınca elektron telden akar.
- İstemli redoks pilde elektrik verir; istemsiz redoks ancak dışarıdan elektrikle, elektrolizle yürür.