Question

Difficulty: HardRedoks Tepkimeleri ve Yükseltgenme Basamakları

Demir(II) sülfür bileşiğinin (FeS2FeS_2, pirit) oksijen gazı ile yüksek sıcaklıktaki tepkimesi sonucu demir(III) oksit (Fe2O3Fe_2O_3) ve kükürt dioksit (SO2SO_2) gazı oluşmaktadır. Tepkime denklemi aşağıda verilmiştir:

4FeS2(k)+11O2(g)2Fe2O3(k)+8SO2(g)4FeS_2(k) + 11O_2(g) \rightarrow 2Fe_2O_3(k) + 8SO_2(g)

Buna göre, bu tepkimeyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    FeS2FeS_2 bileşiği tepkimede yükseltgen özellik göstermiştir.
  2. Tepkimede FeS2FeS_2 bileşiğindeki hem demir hem de kükürt atomları yükseltgenmiştir.Answer
  3. C
    Tepkimede kükürt atomlarının yükseltgenme basamağı 2-2'den +4+4'e yükselmiştir.
  4. D
    O2O_2 gazı yükseltgenmiş ve indirgen özellik göstermiştir.
  5. E
    En küçük tam sayılarla denkleştirilmiş bu tepkimede alınan ve verilen elektron sayısı 2222'dir.

Answer

Tepkimede FeS2FeS_2 bileşiğindeki hem demir hem de kükürt atomları yükseltgenmiştir.
Tepkimede FeS2FeS_2 bileşiğindeki demir atomu +2+2'den +3+3'e yükseltgenirken, kükürt atomu 1-1'den +4+4'e yükseltgenmiştir. Dolayısıyla her iki element de yükseltgenmiştir.

Step-by-Step Solution

1
Tepkimeye giren ve çıkan maddelerdeki elementlerin yükseltgenme basamakları hesaplanır.
FeS2FeS_2 bileşiğinde demir +2+2, kükürt 1-1 yükseltgenme basamağındadır. O2O_2 elementel halde olduğundan 00'dır. Fe2O3Fe_2O_3 bileşiğinde demir +3+3, oksijen 2-2'dir. SO2SO_2 bileşiğinde kükürt +4+4, oksijen 2-2'dir.
Yükseltgenen ve indirgenen türleri belirlemek için ilk olarak her atomun yükseltgenme basamağını bulmak gerekir.
2
Yükseltgenme ve indirgenme yarı tepkimeleri üzerinden elektron alışverişi analiz edilir.
Demir: Fe2+Fe3++eFe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^- (yükseltgenme). Kükürt: S1S4++5eS^{-1} \rightarrow S^{4+} + 5e^- (yükseltgenme). Oksijen: O2+4e2O2O_2 + 4e^- \rightarrow 2O^{2-} (indirgenme).
Hangi atomların yükseltgendiği ve indirgendiği ile toplam aktarılan elektron sayısını hesaplamak için yarı tepkimeler yazılır.
3
Seçeneklerdeki ifadeler elde edilen bulgularla karşılaştırılır.
Hem demir hem de kükürt elektron verdiğinden her ikisi de yükseltgenmiştir. Bu durum FeS2FeS_2 bileşiğinin bir bütün olarak indirgen özellik göstermesini sağlar. Alınan/verilen toplam elektron sayısı denklem katsayılarına göre 11×4=4411 \times 4 = 44'tür.
Doğru seçeneği belirlemek ve yanlış seçeneklerin neden elendiğini açıklamak amacıyla analiz tamamlanır.

Key Concept

Bir redoks tepkimesinde birden fazla elementin aynı anda yükseltgenmesi ve yükseltgenme basamağı tayini.
Rate this question