Question

Difficulty: MediumRedoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

Fosfin (PH3PH_3) gazının derişik nitrik asit (HNO3HNO_3) ç��zeltisi ile tepkimesi sonucu fosforik asit (H3PO4H_3PO_4), azot dioksit (NO2NO_2) gazı ve su (H2OH_2O) oluşmaktadır.

Tepkime denklemi şu şekildedir:
PH3(g)+HNO3(suda)H3PO4(suda)+NO2(g)+H2O(s)PH_3\text{(g)} + HNO_3\text{(suda)} \rightarrow H_3PO_4\text{(suda)} + NO_2\text{(g)} + H_2O\text{(s)}

Buna göre, bu tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde suyun (H2OH_2O) katsayısı kaç olur?

  1. A
    2
  2. B
    3
  3. 4Answer
  4. D
    5
  5. E
    6

Answer

Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde suyun (H2OH_2O) katsayısı 4 olmalıdır.
Tepkimede fosfor atomu 3-3'ten +5+5'e yükseltgenirken 8 elektron verir; azot atomu ise +5+5'ten +4+4'e indirgenirken 1 elektron alır. Elektron denkliği için azotlu bileşiklerin katsayısı 8 ile çarpılır. Girenler tarafında oluşan 11 hidrojen atomunu ürünler tarafında eşitlemek amacıyla, fosforik asitteki 3 hidrojen düşüldükten sonra kalan 8 hidrojen atomu için suyun katsayısı 4 olarak belirlenir.

Step-by-Step Solution

1
Tepkimedeki elementlerin yükseltgenme basamaklarını belirleyin.
PH3PH_3'teki P atomu 3-3, HNO3HNO_3'teki N atomu +5+5, H3PO4H_3PO_4'teki P atomu +5+5 ve NO2NO_2'deki N atomu +4+4 yükseltgenme basamağına sahiptir.
Yükseltgenen ve indirgenen elementleri ve bunların elektron değişimlerini bulmak için bu adım gereklidir.
2
Alınan ve verilen elektron sayılarını tespit ederek elektron denkliğini sağlayın.
P atomu 8 elektron vermiş (P3P+5+8eP^{-3} \rightarrow P^{+5} + 8e^-), N atomu 1 elektron almıştır (N+5+eN+4N^{+5} + e^- \rightarrow N^{+4}). Alınan ve verilen elektronları eşitlemek için azotlu bileşiklerin katsayısı 8 ile çarpılır: PH3+8HNO3H3PO4+8NO2+H2OPH_3 + 8HNO_3 \rightarrow H_3PO_4 + 8NO_2 + H_2O.
Redoks tepkimelerinde toplam alınan elektron sayısının toplam verilen elektron sayısına eşit olması kuralını uygulamak için bu adım gereklidir.
3
Hidrojen atomu sayılarını eşitleyerek suyun katsayısını bulun.
Tepkimenin girenler tarafında toplam 11 H atomu vardır (3 adet PH3PH_3'ten, 8 adet HNO3HNO_3'ten). Ürünler tarafındaki H3PO4H_3PO_4'te 3 H atomu bulunduğuna göre, kalan 8 H atomunu karşılamak için suyun (H2OH_2O) katsayısı 4 olmalıdır.
Kütlenin korunumu kanunu gereğince tepkimenin her iki tarafındaki hidrojen atomu sayılarını eşitlemek için bu adım gereklidir.
4
Oksijen atomu sayılarını kontrol ederek denkliği doğrulayın.
Girenlerde 24 oksijen atomu (8×38 \times 3), ürünlerde ise 24 oksijen atomu (4+16+44 + 16 + 4) bulunur. Tepkime denkleşmiştir.
Yapılan denkleştirme işleminin doğruluğundan emin olmak için bu son kontrol adımı gereklidir.

Key Concept

Redoks Tepkimelerinin Yarı Tepkime ve Elektron Denkliği Yöntemiyle Denkleştirilmesi
Rate this question