Metalik ve Ametalik Aktiflik

18 questions

Question 1Question

Aşağıda bazı metallerin standart yükseltgenme yarı tepkimeleri ve standart yükseltgenme potansiyelleri (EE^\circ) verilmiştir:

* Al(k)Al3+(suda)+3eE=+1,66 VAl(k) \rightarrow Al^{3+}(suda) + 3e^- \quad E^\circ = +1,66\text{ V}
* Fe(k)Fe2+(suda)+2eE=+0,44 VFe(k) \rightarrow Fe^{2+}(suda) + 2e^- \quad E^\circ = +0,44\text{ V}
* Ag(k)Ag+(suda)+eE=0,80 VAg(k) \rightarrow Ag^{+}(suda) + e^- \quad E^\circ = -0,80\text{ V}

Buna göre; bu metalleri metalik aktifliklerine (elektron verme eğilimlerine) göre en aktif olandan en az aktif olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin aktifliklerine göre en aktiften en az aktif olana doğru sıralaması Alüminyum (Al), Demir (Fe), Gümüş (Ag) şeklindedir.
Metalik aktiflik, bir metalin elektron vererek yükseltgenme eğiliminin bir ölçüsüdür. Standart yükseltgenme potansiyeli (EE^\circ) değeri ne kadar büyükse, metalin elektron verme eğilimi ve dolayısıyla metalik aktifliği o kadar fazladır. Verilen değerler karşılaştırıldığında en büyük potansiyele sahip olan alüminyum (+1,66 V+1,66\text{ V}) en aktif, en küçük potansiyele sahip olan gümüş (0,80 V-0,80\text{ V}) ise en az aktif metaldir. Bu durum sıralamayı alüminyum, demir ve gümüş şeklinde yapar.

Step-by-Step Solution

1
Metallerin aktiflik tanımını hatırlayınız.
Metaller için aktiflik, elektron verme (yükseltgenme) eğiliminin bir ölçüsüdür.
Hangi potansiyel türünün karşılaştır��lacağını belirlemek için bu bilgi gereklidir.
2
Verilen yarı tepkimelerin türünü ve potansiyel değerlerini inceleyiniz.
Verilen tüm tepkimeler yükseltgenme yarı tepkimesidir ve potansiyeller yükseltgenme potansiyelleridir (Eyu¨kseltgenmeE^\circ_{yükseltgenme}).
Değerlerin doğrudan karşılaştırılıp karşılaştırılamayacağını doğrulamak için tepkime yönleri kontrol edilir.
3
Yükseltgenme potansiyellerini büyüklüklerine göre sıralayınız.
+1,66 V>+0,44 V>0,80 V+1,66\text{ V} > +0,44\text{ V} > -0,80\text{ V} olduğundan aktiflik sırası Al>Fe>AgAl > Fe > Ag olur.
Yükseltgenme potansiyeli ne kadar büyükse metal o kadar aktiftir.

Key Concept

Metalik aktiflik, metallerin elektron verme (yükseltgenme) eğilimi ile doğrudan ilişkilidir ve standart yükseltgenme potansiyeli büyük olan metal daha aktiftir.
Question 2Question

Bir kimya laboratuvarında bazı metal kaplarda çeşitli sulu çözeltiler saklanmak isteniyor. Metallerin elektron verme eğilimleri (aktiflikleri) arasındaki ilişki şu şekildedir:

Mg>Zn>Fe>CuMg > Zn > Fe > Cu

Buna göre, aşağıdaki kapların hangisinde zamanla bir aşınma gözlenir ve çözelti bu kapta saklanamaz?

Show answer & explanation

Answer: ZnZn metalinden yapılmış bir kapta FeSO4FeSO_4 sulu çözeltisi

Answer

Çinko metalinden yapılmış kapta demir(II) sülfat ��özeltisi saklandığında kap aşınır.
Çinko metali, demir metaline göre daha aktiftir (elektron verme eğilimi daha yüksektir). Bu nedenle, çinko kap ile demir(II) iyonları arasında kendiliğinden bir redoks tepkimesi gerçekleşir, çinko metalik halden katyon haline geçerek aşınır ve çözelti bu kapta saklanamaz.

Step-by-Step Solution

1
Metallerin aktiflik sıralaması ile kap ve çözelti arasındaki etkileşimi analiz edin.
Bir metal kabın aşınması için kabın yapıldığı metalin, çözeltideki metal katyonundan daha aktif (elektron verme eğiliminin daha yüksek) olması gerekir.
Aktif olan metal elektron vererek yükseltgenir (aşınır), pasif olan katyon ise elektron alarak indirgenir.
2
Verilen seçeneklerdeki kap metallerini ve çözeltideki katyonları karşılaştırın.
Çinko metalinden yapılmış kapta demir(II) sülfat çözeltisi bulunduğunda, çinko (ZnZn) metali demir (FeFe) metalinden daha aktif olduğu için kendiliğinden Zn(k)+Fe2+(suda)Zn2+(suda)+Fe(k)Zn(k) + Fe^{2+}(suda) \rightarrow Zn^{2+}(suda) + Fe(k) tepkimesi gerçekleşir. Diğer seçeneklerde ise kap metali çözeltideki katyondan daha pasiftir.
Çinkonun aktifliği demirden büyük (Zn>FeZn > Fe) olduğu için tepkime kendiliğinden gerçekleşir ve kap zamanla aşınır.

Key Concept

Bir metalin kendisinden daha pasif bir metalin katyonunu içeren çözeltiyle kendiliğinden tepkimeye girmesi (redoks kendiliğindenliği).
Question 3Question

XX, YY ve ZZ metalleri ile gerçekleştirilen bazı deneylerde aşağıdaki gözlemler yapılmıştır:

- XX metal çubuk, YNO3YNO_3 sulu çözeltisine daldırıldığında çubuğun kütlesinde azalma (aşınma) meydana geliyor.
- YY metalinden yapılmış bir kapta Z(NO3)2Z(NO_3)_2 sulu çözeltisi saklanamıyor.

Buna göre; XX, YY ve ZZ metallerini elektron verme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en fazla olandan en az olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin elektron verme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en fazla olandan en az olana doğru doğru sıralaması X, Y, Z şeklindedir.
Aktiflik sıralaması X>Y>ZX > Y > Z şeklindedir. Çünkü XX metali YNO3YNO_3 çözeltisinde aşındığı için XX, YY'den aktiftir (X>YX > Y). YY kabında Z(NO3)2Z(NO_3)_2 çözeltisi saklanamadığı için kap aşınmaktadır, bu da YY metalinin ZZ'den aktif olduğunu gösterir (Y>ZY > Z). Bu iki bilgi birleştirildiğinde X>Y>ZX > Y > Z sıralaması elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
XX metal çubuğunun YNO3YNO_3 çözeltisinde aşınma durumunu analiz etme
XX metalinin elektron verme eğilimi, YY metalinin elektron verme eğiliminden büyüktür (X>YX > Y).
Aktif olan metal, pasif olan metalin katyonunu indirgeyerek kendisi yükseltgenir ve aşınır.
2
YY metalinden yapılmış kapta Z(NO3)2Z(NO_3)_2 çözeltisinin saklanamama durumunu analiz etme
YY metalinin elektron verme eğilimi, ZZ metalinin elektron verme eğiliminden büyüktür (Y>ZY > Z).
Bir metal kapta çözeltinin saklanamaması, kabın yapıldığı metal ile çözeltideki katyon arasında kendiliğinden bir redoks tepkimesi gerçekleştiğini ve kabın aşındığını gösterir.
3
Elde edilen verileri birleştirerek aktiflik sıralamasını oluşturma
Elektron verme eğilimleri (metalik aktiflikleri) sıralaması: X>Y>ZX > Y > Z şeklindedir.
X>YX > Y ve Y>ZY > Z ilişkileri birleştirildiğinde en aktif metal XX, en pasif metal ise ZZ olarak bulunur.

Key Concept

Bir metalin elektron verme (yükseltgenme) eğilimi ne kadar büyükse, kimyasal aktifliği (metalik aktifliği) de o kadar büyüktür. Aktif bir metal, kendisinden daha az aktif (pasif) bir metalin katyonunu içeren çözeltiyle kendiliğinden tepkimeye girer.
Estimated Time:1m 30s
Question 4Question

Bir kimya laboratuvarında metallerin yükseltgenme eğilimlerini (metalik aktifliklerini) belirlemek amacıyla görseldeki deney düzenekleri kurulmuş ve aşağıdaki gözlemler kaydedilmiştir:

* I. Gözlem: Görseldeki AlZnAl - Zn galvanik hücresinde zamanla AlAl elektrodunun kütlesi azalmakta ve hücrenin başlangıç potansiyeli (EpilE_{\text{pil}}), standart pil potansiyelinden (EpilE^\circ_{\text{pil}}) daha yüksek ölçülmektedir.
* II. Gözlem: Çinko (ZnZn) metalinden yapılmış bir kaşık yardımıyla FeSO4FeSO_4 sulu çözeltisi karıştırıldığında kaşığın zamanla aşındığı gözlenmiştir.
* III. Gözlem: 1. Kapta bulunan demir (FeFe) çubuk HClHCl çözeltisiyle tepkimeye girerek gaz çıkışına neden olurken, 2. Kapta bulunan bakır (CuCu) çubuk üzerinde gümüş (AgAg) katısı birikmektedir.

Buna göre; AlAl, ZnZn, FeFe, CuCu ve AgAg metallerini yükseltgenme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en aktif olandan en az aktif olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin yükseltgenme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en aktif olandan en az aktif olana doğru sıralaması Alüminyum (AlAl), Çinko (ZnZn), Demir (FeFe), Bakır (CuCu) ve Gümüş (AgAg) şeklindedir.
I. Gözlem'de AlAl anot olarak yükseltgendiği için Al>ZnAl > Zn; II. Gözlem'de ZnZn kaşığı Fe2+Fe^{2+} iyonlarını indirgeyerek aşındığı için Zn>FeZn > Fe; III. Gözlem'de FeFe asitle tepkime verip CuCu vermediği için Fe>H2>CuFe > H_2 > Cu ve CuCu gümüş iyonlarını indirgediği için Cu>AgCu > Ag bağıntıları elde edilir. Bu verilerin birleştirilmesiyle en aktif metalden en az aktif metale doğru sıralama Alüminyum, Çinko, Demir, Bakır ve Gümüş şeklinde gerçekleşir.

Step-by-Step Solution

1
Al-Zn pil sisteminin analiz edilmesi
AlAl elektrodunun kütlesindeki azalma, bu elektrotta yükseltgenme gerçekleştiğini (Al(k)Al3+(suda)+3eAl(k) \rightarrow Al^{3+}(suda) + 3e^-) gösterir. Nernst eşitliği (Epil=Epil00592nlogQE_{\text{pil}} = E^\circ_{\text{pil}} - \frac{0{}0592}{n} \log Q) yazıldığında, anot derişimi [Al3+]=001 M[Al^{3+}] = 0{}01\text{ M} ve katot derişimi [Zn2+]=01 M[Zn^{2+}] = 0{}1\text{ M} için tepkime kesri Q=[Al3+]2[Zn2+]3=(102)2(101)3=101=01Q = \frac{[Al^{3+}]^2}{[Zn^{2+}]^3} = \frac{(10^{-2})^2}{(10^{-1})^3} = 10^{-1} = 0{}1 bulunur. Q<1Q < 1 olduğundan logQ<0\log Q < 0 olur ve standart pil potansiyelinden daha büyük bir hücre potansiyeli elde edilir (Epil>EpilE_{\text{pil}} > E^\circ_{\text{pil}}). Bu veriler AlAl metalinin anot, ZnZn metalinin ise katot olduğunu, dolayısıyla AlAl metalinin ZnZn metalinden daha aktif olduğunu gösterir (Al>ZnAl > Zn).
Alüminyum ile çinko arasındaki bağıl aktiflik ilişkisini Nernst eşitliği ve anot/katot tayini üzerinden belirlemek.
2
Karıştırma kabındaki tepkimenin analiz edilmesi
ZnZn kaşığın FeSO4FeSO_4 çözeltisinde aşınması, Zn(k)Zn2+(suda)+2eZn(k) \rightarrow Zn^{2+}(suda) + 2e^- yükseltgenme tepkimesinin kendiliğinden gerçekleştiğini gösterir. Çözeltideki Fe2+Fe^{2+} iyonları indirgenirken, katı haldeki çinko yükseltgendiği için çinkonun elektron verme eğilimi demirden daha büyüktür (Zn>FeZn > Fe).
Çinko ile demir arasındaki bağıl aktiflik ilişkisini aşınma gözlemi üzerinden belirlemek.
3
1. Kaptaki asit-metal tepkimesinin analiz edilmesi
FeFe metalinin HClHCl çözeltisi ile tepkimeye girerek H2(g)H_2(g) oluşturması, demirin hidrojenden daha aktif bir metal olduğunu gösterir (Fe>H2Fe > H_2).
Demir metalinin aktifliğini hidrojen referansına göre belirlemek.
4
2. Kaptaki metal yer değiştirme tepkimesinin analiz edilmesi
CuCu metalinin AgNO3AgNO_3 çözeltisinde aşınması ve üzerinde Ag(k)Ag(k) birikmesi, Cu(k)+2Ag+(suda)Cu2+(suda)+2Ag(k)Cu(k) + 2Ag^+(suda) \rightarrow Cu^{2+}(suda) + 2Ag(k) redoks tepkimesinin kendiliğinden gerçekleştiğini gösterir. Bu durum, CuCu metalinin yükseltgenme eğiliminin AgAg metalinden daha fazla olduğunu kanıtlar (Cu>AgCu > Ag).
Bakır ile gümüş arasındaki bağıl aktiflik ilişkisini belirlemek.
5
Bütün bağıl aktiflik sonuçlarının birleştirilmesi
CuCu yarı soy metal olduğundan hidrojenden pasiftir (H2>CuH_2 > Cu). Elde edilen tüm bağıntılar (Al>ZnAl > Zn, Zn>FeZn > Fe, Fe>H2>Cu>AgFe > H_2 > Cu > Ag) bir araya getirildiğinde aktiflik sıralaması Al>Zn>Fe>Cu>AgAl > Zn > Fe > Cu > Ag şeklinde tamamlanır.
Farklı deneylerden elde edilen tüm verileri sentezleyerek tek bir sıralama elde etmek.

Key Concept

Kendiliğinden gerçekleşen galvanik veya kimyasal redoks tepkimelerinde elektron verme eğilimi (metalik aktifliği) daha yüksek olan metal yükseltgenirken, daha pasif olan metalin katyonu indirgenir. Aktif metaller asit çözeltilerinden H2H_2 gazı açığa çıkarabilirken yarı soy ve soy metaller bu tepkimeyi gerçekleştiremez.
Question 5Question

Bir kimyasal süreçte maddelerin elektron verme veya alma eğilimleri (aktiflikleri) tepkimelerin kendiliğinden gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini belirler. Laboratuvarda XX, YY ve ZZ metalleri ile T2T_2 ve Q2Q_2 halojenleri (7A7\text{A} grubu elementleri) kullanılarak yapılan deneylerde aşağıdaki bulgular elde edilmiştir:

* XX metali HClHCl sulu çözeltisi ile tepkimeye girerek H2H_2 gazı açığa çıkartırken, XX metalinden yapılmış bir kapta Y(NO3)2Y(\text{NO}_3)_2 sulu çözeltisi saklanamamaktadır.
* YY metal çubuğu HClHCl sulu çözeltisine daldırıldığında aşınma gözlenmezken, derişik HNO3\text{HNO}_3 çözeltisine daldırıldığında kahverengi NO2\text{NO}_2 gazı çıkışıyla birlikte çözünmektedir.
* ZZ metali ne HClHCl çözeltisiyle ne de derişik HNO3\text{HNO}_3 çözeltisiyle tepkime vermektedir.
* T2T_2 gazı, QQ^- iyonlarını içeren sulu çözeltiden geçirildiğinde kendiliğinden TT^- iyonlarına indirgenirken ortamda Q2Q_2 molekülleri oluşmaktadır.

Buna göre; XX, YY, ZZ metalleri ile T2T_2 ve Q2Q_2 halojenlerinin aktiflik özellikleri göz önüne alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

Show answer & explanation

Answer: YY metali ile derişik HNO3\text{HNO}_3 çözeltisi arasındaki tepkimede H+\text{H}^+ iyonları indirgenmiştir.

Answer

Y yarı soy metalinin derişik nitrik asit ile tepkimesinde nitrat iyonlarındaki azot atomları indirgenir, hidrojen iyonlarının yükseltgenme basamağı değişmez.
Yarı soy metal olan YY metali derişik HNO3\text{HNO}_3 çözeltisiyle tepkimeye girdiğinde açığa NO2\text{NO}_2 gazı çıkar. Bu redoks tepkimesinde yükseltgenen tür YY metali iken, indirgenen tür HNO3\text{HNO}_3 yapısındaki NO3\text{NO}_3^- iyonudur (azot atomu +5+5 değerlikten +4+4 değerliğe indirgenir). Çözeltideki H+\text{H}^+ iyonlarının yükseltgenme basamağı değişmez (+1+1 olarak kalır) ve indirgenmezler. Bu nedenle tepkimede H+\text{H}^+ iyonlarının indirgendiğini belirten ifade yanlıştır.

Step-by-Step Solution

1
XX, YY ve ZZ metallerinin aktifliklerini (elektron verme eğilimlerini) verilen deney g��zlemlerine göre belirleyin.
XX metali HClHCl ile tepkime verdiğinden aktif metaldir (X>H2X > H_2). XX kabında Y(NO3)2Y(\text{NO}_3)_2 saklanamadığı için X>YX > Y olur. YY metali HClHCl ile tepkime vermeyip derişik HNO3\text{HNO}_3 ile tepkime verdiğinden yarı soy metaldir (H2>YH_2 > Y). ZZ metali hiçbir asitle tepkime vermediğinden tam soy metaldir (Y>ZY > Z). Buradan metallerin aktiflik sıralaması X>Y>ZX > Y > Z olarak bulunur.
Tepkimenin kendiliğinden gerçekleşmesi, yükseltgenen metalin aktifliğinin çözeltideki katyondan fazla olduğunu gösterir.
2
Halojenlerin aktifliklerini (elektron alma eğilimlerini) verilen deneye göre belirleyin.
T2T_2 gazı, QQ^- iyonlarını içeren çözeltide kendiliğinden TT^- iyonlarına indirgenip Q2Q_2 oluşturuyorsa, T2T_2'nin elektron alma (indirgenme) eğilimi Q2Q_2'ninkinden büyüktür (T2>Q2T_2 > Q_2).
Ametallerde aktiflik, elektron alma (yükseltgen olma) eğiliminin bir ölçüsüdür.
3
Yarı soy metallerin asitlerle tepkime verme mekanizmasını inceleyerek yanlış ifadeyi belirleyin.
YY yarı soy metali derişik HNO3\text{HNO}_3 ile tepkimeye girdiğinde NO2\text{NO}_2 gazı açığa çıkar. Bu tepkimede indirgenen tür H+\text{H}^+ iyonları değil, NO3\text{NO}_3^- iyonlarındaki N5+\text{N}^{5+} atomlarıdır. H+\text{H}^+ iyonlarının yükseltgenme basamağı değişmez.
Yarı soy metaller oksijenli ve kuvvetli asitlerle tepkimeye girdiğinde asit anyonunun yapısındaki ametal indirgenir ve H2H_2 gazı yerine asidin türüne göre NO2\text{NO}_2, NO\text{NO} veya SO2\text{SO}_2 gibi gazlar açığa çıkar.

Key Concept

Metallerin ve ametallerin aktiflik (yükseltgenme ve indirgenme eğilimleri) karşılaştırılması ve redoks tepkimelerinin kendiliğindenliği.
Question 6Question

Laboratuvarda TT, ZZ, XX ve YY metalleriyle gerçekleştirilen bazı deneylerde a��ağıdaki bulgular elde edilmiştir:

* TT metali, oda sıcaklığındaki saf suya atıldığında suyla şiddetli bir şekilde tepkimeye girerek H2H_2 gazı açığa çıkarmaktadır.
* ZZ metali, oda sıcaklığındaki saf suyla tepkime vermezken, HClHCl sulu çözeltisine daldırıldığında zamanla aşınmakta ve H2H_2 gazı açığa çıkarmaktadır.
* Z2+Z^{2+} iyonlarını içeren sulu çözeltiye daldırılan XX metal çubuğunda herhangi bir kimyasal değişim gözlenmezken; Y2+Y^{2+} iyonlarını içeren sulu çözeltiye daldırılan XX metal çubuğunun yüzeyi zamanla YY katısıyla kaplanmaktadır.
* YY metali, HClHCl çözeltisiyle tepkime vermezken, sıcak ve derişik H2SO4H_2SO_4 çözeltisiyle tepkimeye girerek SO2SO_2 gazı açığa çıkarmaktadır.

Buna göre; TT, ZZ, XX ve YY metallerini yükseltgenme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en yüksekten en düşüğe doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin yükseltgenme eğilimlerine göre en aktiften en pasife doğru sıralaması T, Z, X ve Y şeklindedir.
Doğru sıralama en aktiften en pasife doğru T>Z>X>YT > Z > X > Y şeklindedir. TT suyla tepkimeye girebildiği için en aktiftir. ZZ asitle tepkime vererek H2H_2 çıkarır ancak suyla tepkime vermez, bu yüzden TT'den sonra gelir. XX, Z2+Z^{2+} ile tepkime vermediği için ZZ'den pasiftir, ancak Y2+Y^{2+} ile tepkime verdiği için YY'den aktiftir. YY ise yarı soy metal olup en pasif olanıdır.

Step-by-Step Solution

1
Metallerin su ve asitlerle olan tepkimelerini inceleyerek aktifliklerini karşılaştırmak.
TT metali oda sıcaklığındaki suyla tepkime verirken, ZZ yalnızca asitle (HClHCl) tepkime verir. Bu durum TT'nin aktifliğinin ZZ'den büyük olduğunu gösterir (T>ZT > Z).
Metallerin suyla tepkimeye girme kolaylığı aktifliklerinin bir ölçüsüdür; aktifliği çok yüksek olan alkali/toprak alkali metaller soğuk suyla tepkime verebilirken, orta aktiflikteki metaller yalnızca asitlerle tepkime verir.
2
Metal çubuk ve çözelti arasındaki tepkime eğilimlerini analiz etmek.
XX metal çubuğu Z2+Z^{2+} çözeltisinde tepkime vermediği için ZZ, XX'ten aktiftir (Z>XZ > X). XX çubuğu Y2+Y^{2+} çözeltisinde aşınıp tepkime verdiğine göre XX, YY'den aktiftir (X>YX > Y). Bu durumda Z>X>YZ > X > Y ilişkisi bulunur.
Aktif olan metal yükseltgenerek çözünür (aşınır) ve kendisinden daha az aktif olan metal katyonunu indirger. Eğer çubukta aşınma olmuyorsa çözeltideki metal katyonu çubuktaki metalden daha aktiftir.
3
Elde edilen tüm aktiflik ilişkilerini birleştirerek genel sıralamayı belirlemek.
T>ZT > Z, Z>X>YZ > X > Y ilişkileri birleştirildiğinde yükseltgenme eğilimleri sırası T>Z>X>YT > Z > X > Y olarak bulunur.
Farklı deneylerden elde edilen ikili karşılaştırmalar geçişlilik özelliği kullanılarak tek bir genel sıralama halinde birleştirilir.

Key Concept

Metalik aktiflik (yükseltgenme eğilimi), bir metalin elektron verme isteğidir. Aktifliği daha yüksek olan bir metal, kendisinden daha pasif olan metal katyonlarını indirgeyebilir veya asitlerden H2H_2 gazı açığa çıkarabilir.
Question 7Question

Bir kimya laboratuvarında AlAl, NiNi, CuCu ve AgAg metallerinin yükseltgenme eğilimlerini (metalik aktifliklerini) belirlemek amacıyla oda koşullarında gerçekleştirilen deneylerde şu gözlemler kaydedilmiştir:

* NiNi metalinden yapılmış bir spatül, Al(NO3)3Al(NO_3)_3 sulu çözeltisine daldırıldığında spatülde herhangi bir aşınma veya kimyasal değişim meydana gelmemektedir.
* NiNi metal şerit, 1 M HCl1\text{ M } HCl çözeltisine daldırıldığında gaz çıkışı gözlenirken; CuCu metal şerit daldırıldığında herhangi bir tepkime veya gaz çıkışı gözlenmemektedir.
* CuCu metalinden yapılmış bir kapta saklanan AgNO3AgNO_3 sulu çözeltisinin derişimi zamanla azalmakta ve kap çeperlerinde metalik gümüş katısı birikmektedir.

**Buna göre; AlAl, NiNi, CuCu ve AgAg metallerini metalik aktifliklerine (elektron verme eğilimlerine) göre en aktif olandan en pasif olana doğru sıralayınız.**

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin aktifliklerine göre en aktif olandan en pasif olana doğru sıralaması Al > Ni > Cu > Ag şeklindedir.
Verilen deneylerden alüminyumun nikelden, nikelin bakırdan, bakırın da gümüşten daha aktif olduğu sonucu çıkarılır. Dolayısıyla doğru sıralama alüminyum, nikel, bakır ve gümüş şeklindedir.

Step-by-Step Solution

1
NiNi spatülün Al(NO3)3Al(NO_3)_3 çözeltisinde aşınmama durumunun analiz edilmesi
AlAl metalinin aktifliği NiNi metalinden daha büyüktür (Al>NiAl > Ni).
Eğer nikel alüminyumdan daha aktif olsaydı, kendiliğinden yükseltgenerek aşınır ve çözeltideki alüminyum iyonlarını indirgerdi.
2
NiNi ve CuCu metallerinin HClHCl asit çözeltisiyle olan tepkimelerinin incelenmesi
NiNi aktif metal (Ni>H2Ni > H_2), CuCu ise yarı soy metaldir (H2>CuH_2 > Cu). Buradan Ni>CuNi > Cu ilişkisi elde edilir.
Aktif metaller asitlerdeki H+H^+ iyonlarını indirgeyerek H2H_2 gazı açığa çıkarabilirken, yarı soy metaller oksijensiz asitlerle tepkime vermezler.
3
CuCu kapta AgNO3AgNO_3 çözeltisinin saklanma durumunun ve gümüş birikiminin değerlendirilmesi
CuCu metalinin aktifliği AgAg metalinden daha büyüktür (Cu>AgCu > Ag).
Kapta aşınma meydana gelmesi ve gümüş katısının birikmesi, bakır atomlarının yükseltgenerek çözeltiye geçtiğini ve gümüş iyonlarını indirgediğini gösterir.
4
Elde edilen bağıntıların birleştirilmesi
Al>Ni>Cu>AgAl > Ni > Cu > Ag
Al>NiAl > Ni, Ni>CuNi > Cu ve Cu>AgCu > Ag bağıntıları birleştirildiğinde metallerin aktiflik sırası en aktiften en pasife doğru elde edilir.

Key Concept

Metallerin elektron verme eğilimlerinin (aktifliklerinin) deneysel gözlemlere ve redoks tepkimelerinin kendiliğinden gerçekleşme eğilimine göre karşılaştırılması
Question 8Question

Oda koşullarında gerçekleştirilen üç farklı deney düzeneği aşağıda verilmiştir:

[Görsel]

Bu deneylerde aşağıdaki gözlemler yapılmaktadır:
* I. kapta XX metal çubuğunun aşındığı ve gaz çıkışı olduğu belirleniyor.
* II. kapta XX metal çubuğunun aşındığı ve üzerinde metalik ZZ katısının birikti��i gözleniyor.
* III. kapta herhangi bir kimyasal değişim gerçekleşmiyor.

Ayrıca ZZ metalinin oda koşullarında HCl\text{HCl} sulu çözeltisi ile tepkime vermediği, ancak derişik HNO3\text{HNO}_3 çözeltisi ile tepkimeye girerek NO2\text{NO}_2 gazı açığa çıkardığı bilinmektedir.

Buna göre; X,Y,ZX, Y, Z metalleri ve H2\text{H}_2 elementi ile ilgili,

I. Metallerin aktiflik (elektron verme eğilimi) sırası X>H2>Z>YX > \text{H}_2 > Z > Y şeklindedir.
II. ZZ metalinin standart indirgenme potansiyeli, XX metalininkinden büyüktür.
III. YY metalinden yapılmış bir kapta, Z(NO3)2Z(NO_3)_2 sulu çözeltisi saklanamaz.

yargılarından hangileri doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: I ve II

Answer

I ve II nolu öncüller doğrudur.
Doğru seçenekte belirtilen yargılar, metallerin deneysel verilere göre doğru sıralanmış aktifliklerini ve buna bağlı fiziksel/kimyasal özellikleri yansıtmaktadır. Birinci öncülde belirtilen aktiflik sırası (X>H2>Z>YX > \text{H}_2 > Z > Y) deneysel gözlemlerle tam uyumludur. İkinci öncüldeki gibi aktifliği daha az olan metalin indirgenme eğilimi daha yüksek olacağından indirgenme potansiyeli de daha büyüktür.

Step-by-Step Solution

1
Kaplardaki gözlemlerden yararlanarak metallerin aktifliklerini karşılaştırın.
I. kapta XX metali HCl\text{HCl} çözeltisinde aş��ndığına göre X>H2X > \text{H}_2 ilişkisi vardır. II. kapta XX metali Z2+Z^{2+} iyonlarını indirgediğine göre X>ZX > Z ilişkisi vardır. III. kapta tepkime olmadığına göre YY metali Z2+Z^{2+} iyonlarını indirgeyemez, yani Z>YZ > Y ilişkisi vardır.
Bir metalin başka bir katyonu veya hidrojeni indirgeyebilmesi için aktifliğinin (elektron verme eğiliminin) o katyondan veya hidrojenden fazla olması gerekir.
2
ZZ metalinin asitlerle olan tepkimelerini inceleyerek hidrojene göre aktifliğini belirleyin.
ZZ metali HCl\text{HCl} ile tepkime vermediği halde derişik HNO3\text{HNO}_3 ile tepkime verdiğinden yarı soy metaldir. Bu nedenle H2>Z\text{H}_2 > Z ilişkisi yazılır.
Yarı soy metaller (Cu,Ag,Hg\text{Cu}, \text{Ag}, \text{Hg}) hidrojenden daha az aktiftir, bu yüzden aktif asitlerden (örneğin HCl\text{HCl}) hidrojen gazı açığa çıkaramazlar; ancak yükseltgen asitlerle (HNO3\text{HNO}_3, H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4) tepkimeye girerler.
3
Elde edilen tüm ilişkileri birleştirerek genel aktiflik sırasını oluşturun.
Tüm veriler birleştirildiğinde elektron verme eğilimleri (metalik aktiflik) sırası X>H2>Z>YX > \text{H}_2 > Z > Y olarak bulunur. Birinci öncül doğrudur.
X>H2X > \text{H}_2 ve H2>Z>Y\text{H}_2 > Z > Y ilişkileri bir araya getirilerek genel aktiflik sırası elde edilir.
4
Aktiflik sırasını kullanarak metallerin standart indirgenme potansiyellerini karşılaştırın.
Elektron verme eğilimi (yükseltgenme potansiyeli) fazla olan metalin indirgenme potansiyeli düşüktür. Aktiflik sırası X>ZX > Z olduğundan, standart indirgenme potansiyelleri arasındaki ilişki Ered(Z)>Ered(X)E^\circ_{\text{red}}(Z) > E^\circ_{\text{red}}(X) şeklindedir. İkinci öncül doğrudur.
Yükseltgenme potansiyeli ile indirgenme potansiyeli birbirinin ters işaretlisidir; dolayısıyla aktifliği yüksek olanın indirgenme potansiyeli daha düşüktür.
5
YY metal kabında Z(NO3)2Z(NO_3)_2 çözeltisinin saklanabilirliğini değerlendirin.
Aktiflik sırasına göre Z>YZ > Y olduğundan, YY kabı ile çözeltideki Z2+Z^{2+} iyonları arasında kendiliğinden bir redoks tepkimesi gerçekleşmez. Bu nedenle çözelti YY kabında saklanabilir. Üçüncü öncül yanlıştır.
Bir kabın aşınmaması ve çözeltinin saklanabilmesi için kabı oluşturan metalin aktifliğinin, çözeltideki metal katyonunun aktifliğinden daha düşük olması gerekir.

Key Concept

Metalik aktiflik (elektron verme eğilimi), metallerin asitlerle ve diğer metal katyonlarıyla olan kendiliğinden (istemsiz/istemli) tepkime verme eğilimlerini ve bunun standart pil/indirgenme potansiyelleriyle olan ilişkisini belirler.
Question 9Question

7A7A grubu elementleri olan halojenlerin ametalik aktiflikleri (elektron alma eğilimleri) arasındaki ilişki F2>Cl2>Br2>I2F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2 şeklindedir.

Buna göre, oda koşullarında gerçekleştirilen;

I. NaFNaF sulu çözeltisine Cl2Cl_2 gazı gönderilmesi,
II. KBrKBr sulu çözeltisine Cl2Cl_2 gazı gönderilmesi,
III. KIKI sulu çözeltisine Br2Br_2 sıvısı eklenmesi

işlemlerinden hangilerinde kendiliğinden bir kimyasal tepkime gerçekleşmesi beklenir?

Show answer & explanation

Answer: II ve III

Answer

Klorun bromür iyonunu ve bromun iyodür iyonunu kendiliğinden yükseltgediği işlemler gerçekleşir.
Kendiliğinden gerçekleşen bir ametal yer değiştirme tepkimesinde, serbest haldeki ametalin elektron alma eğilimi (aktifliği), çözeltideki anyonun türediği ametalden daha büyük olmalıdır. Klorun elektron alma eğilimi bromdan büyük olduğu için ikinci işlemde klor gazı bromür iyonunu yükseltgeyerek tepkime verir. Bromun elektron alma eğilimi iyottan büyük olduğu için üçüncü işlemde brom sıvısı iyodür iyonunu yükseltgeyerek tepkime verir. Ancak klorun elektron alma eğilimi flordan küçük olduğu için birinci işlemde klor gazı florür iyonunu yükseltgeyemez ve tepkime kendiliğinden gerçekleşmez. Bu nedenle klorun bromür iyonunu ve bromun iyodür iyonunu yükseltgediği işlemler kendiliğinden gerçekleşir.

Step-by-Step Solution

1
Halojenlerin aktiflik sıralamasının analiz edilmesi
Ametalik aktiflik elektron alma eğilimidir ve sıralama F2>Cl2>Br2>I2F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2 şeklindedir.
Hangi halojenin diğerinin yerine geçebileceğini belirlemek için bu eğilimlerin bilinmesi gerekir.
2
Verilen işlemlerin tek tek incelenmesi
I. işlemde Cl2Cl_2 daha aktif olan FF^- iyonu ile reaksiyon vermez. II. işlemde Cl2Cl_2 kendisinden az aktif olan BrBr^- iyonu ile reaksiyon verir. III. işlemde Br2Br_2 kendisinden az aktif olan II^- iyonu ile reaksiyon verir.
Aktif olan halojen molekülü, kendisinden daha az aktif olan halojenin iyonunu yükseltgeyerek yerine geçer.
3
Kendiliğinden gerçekleşen işlemlerin belirlenmesi
Yalnızca ikinci ve üçüncü işlemler kendiliğinden gerçekleşir.
Soruda kendiliğinden gerçekleşen tepkimeler sorulduğu için reaksiyon veren işlemler seçilir.

Key Concept

Ametalik aktiflik (elektron alma eğilimi) yüksek olan ametaller, kendilerinden daha az aktif olan ametallerin iyonlarını yükseltgeyerek yer değiştirme tepkimesi verir.
Estimated Time:2m 0s
Question 10Question

Aşağıda bazı metal katyonlarının standart indirgenme yarı tepkimeleri ve potansiyelleri verilmiştir:

Na+(suda)+eNa(k)E0=2,71 V\text{Na}^+(\text{suda}) + e^- \rightarrow \text{Na}(k) \quad E^0 = -2,71\text{ V}
Fe2+(suda)+2eFe(k)E0=0,44 V\text{Fe}^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow \text{Fe}(k) \quad E^0 = -0,44\text{ V}
Sn2+(suda)+2eSn(k)E0=0,14 V\text{Sn}^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow \text{Sn}(k) \quad E^0 = -0,14\text{ V}
Cu2+(suda)+2eCu(k)E0=+0,34 V\text{Cu}^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow \text{Cu}(k) \quad E^0 = +0,34\text{ V}

Buna göre; Na\text{Na}, Fe\text{Fe}, Sn\text{Sn} ve Cu\text{Cu} metallerini metalik aktifliklerine (elektron verme eğilimlerine) göre en aktif olandan en az aktif olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin aktifliklerine (elektron verme eğilimlerine) göre en aktiften en az aktife doğru doğru sıralaması Na>Fe>Sn>Cu\text{Na} > \text{Fe} > \text{Sn} > \text{Cu} şeklindedir.
Metallerin aktifliği elektron verme eğilimlerine bağlıdır. Standart indirgenme potansiyelinin ters işareti standart yükseltgenme potansiyelini verir. Na\text{Na}, Fe\text{Fe}, Sn\text{Sn} ve Cu\text{Cu} için standart yükseltgenme potansiyelleri sırasıyla +2,71 V+2,71\text{ V}, +0,44 V+0,44\text{ V}, +0,14 V+0,14\text{ V} ve 0,34 V-0,34\text{ V}'tur. Değerler karşılaştırıldığında en aktif metal Na\text{Na}, en az aktif metal ise Cu\text{Cu} olur. Bu durumda doğru sıralama Na>Fe>Sn>Cu\text{Na} > \text{Fe} > \text{Sn} > \text{Cu} şeklinde gerçekleşir.

Step-by-Step Solution

1
Metalik aktiflik, metal atomlarının elektron verme eğilimini ifade ettiğinden standart yükseltgenme potansiyellerini bulmak için verilen indirgenme potansiyellerinin işaretini tersine çeviririz.
Metallerin standart yükseltgenme yarı tepkime potansiyelleri şu şekilde elde edilir:
- Na\text{Na} için: E0=+2,71 VE^0 = +2,71\text{ V}
- Fe\text{Fe} için: E0=+0,44 VE^0 = +0,44\text{ V}
- Sn\text{Sn} için: E0=+0,14 VE^0 = +0,14\text{ V}
- Cu\text{Cu} için: E0=0,34 VE^0 = -0,34\text{ V}
Yükseltgenme potansiyeli arttıkça metalin elektron verme kolaylığı (aktifliği) artar.
2
Elde edilen standart yükseltgenme potansiyellerini en büyükten en küçüğe doğru karşılaştırırız.
+2,71 V>+0,44 V>+0,14 V>0,34 V+2,71\text{ V} > +0,44\text{ V} > +0,14\text{ V} > -0,34\text{ V} sıralaması kurulur.
Soruda en aktif metalden en az aktif olan metale doğru bir sıralama yapılması istenmektedir.
3
Potansiyel sıralamasına karşılık gelen metalleri yazarak nihai sırayı belirleriz.
Aktiflik sırası Na>Fe>Sn>Cu\text{Na} > \text{Fe} > \text{Sn} > \text{Cu} olarak kesinleşir.
Yükseltgenme potansiyeli en büyük olan sodyum en aktif, en küçük olan bakır ise en az aktiftir.

Key Concept

Bir metalin aktifliği, onun elektron verme (yükseltgenme) eğiliminin ölçüsüdür. Standart yükseltgenme potansiyeli daha yüksek olan metal kimyasal olarak daha aktiftir.

Alternative Method

Metallerin indirgenme potansiyelleri karşılaştırılarak en pasif olanın indirgenme eğilimi en yüksek olan metal (bakır) olduğu ve en aktif olanın ise indirgenme eğilimi en düşük olan metal (sodyum) olduğu doğrudan çıkarılabilir. Bu şekilde elektron alma eğilimi sıralaması (Cu2+>Sn2+>Fe2+>Na+\text{Cu}^{2+} > \text{Sn}^{2+} > \text{Fe}^{2+} > \text{Na}^+) ters çevrilerek aktiflik sıralamasına ulaşılabilir.
Estimated Time:1m 30s
Question 11Question

Bir laboratuvar çalışmasında, MgMg, ZnZn, SnSn ve CuCu metallerinin aktifliklerini (elektron verme eğilimlerini) karşılaştırmak amacıyla aşağıdaki gözlemler yapılıyor:

* ZnZn metalinden yapılmış bir kapta Sn2+Sn^{2+} iyonları içeren sulu çözelti saklanamazken, Cu2+Cu^{2+} iyonları içeren çözelti SnSn metalinden yapılmış bir kapta saklanamamaktadır.
* MgMg metali, Zn2+Zn^{2+} iyonlarını içeren çözeltiyle tepkimeye girerek Zn(k)Zn(k) açığa çıkarabilmektedir.

Buna göre; MgMg, ZnZn, SnSn ve CuCu metallerini, metalik aktiflikleri (indirgen güçleri) en fazla olandan en az olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Doğru sıralama metalik aktifliği en yüksek olandan en düşük olana doğru Mg, Zn, Sn ve Cu şeklindedir.
Doğru sıralama magnezyum, çinko, kalay ve bakır şeklinde olmalıdır. Çünkü magnezyum çinkoyu indirgeyebildiği için çinkodan aktiftir. Çinko kalayı indirgeyebildiği için kalaydan aktiftir. Kalay da bakırı indirgeyebildiği için bakırdan aktiftir.

Step-by-Step Solution

1
Birinci gözlemi analiz etmek
ZnZn metalinden yapılan kapta Sn2+Sn^{2+} çözeltisinin saklanamaması, ZnZn metalinin Sn2+Sn^{2+} iyonları ile kendiliğinden tepkime verdiğini gösterir. Bu durumda ZnZn metali SnSn metalinden daha aktidir (Zn>SnZn > Sn). Benzer şekilde, Cu2+Cu^{2+} çözeltisinin SnSn metalinden yapılan kapta saklanamaması, SnSn metalinin Cu2+Cu^{2+} iyonları ile tepkime verdiğini ve SnSn metalinin CuCu metalinden daha aktif olduğunu gösterir (Sn>CuSn > Cu).
Bir çözeltinin metal bir kapta saklanamaması, kap ile çözelti arasında spontan bir redoks tepkimesinin gerçekleştiğini, yani kabı oluşturan metalin çözeltideki katyondan daha aktif olduğunu gösterir.
2
İkinci gözlemi analiz etmek
MgMg metalinin Zn2+Zn^{2+} iyonları içeren çözeltiyle tepkimeye girerek Zn(k)Zn(k) açığa çıkarması, MgMg metalinin ZnZn metalinden daha aktif olduğunu gösterir (Mg>ZnMg > Zn).
Aktif bir metal, kendisinden daha az aktif olan bir metalin katyonunu indirgeyerek elemental hâle getirir.
3
Tüm gözlemleri birleştirerek sıralamayı oluşturmak
Bulunan bağıl aktiflik ilişkileri (Mg>ZnMg > Zn, Zn>SnZn > Sn ve Sn>CuSn > Cu) bir araya getirildiğinde, metallerin aktiflik sıralaması Mg>Zn>Sn>CuMg > Zn > Sn > Cu şeklinde olur.
Geçişkenlik özelliği kullanılarak tüm metallerin bağıl yükseltgenme eğilimleri tek bir doğru üzerinde sıralanır.

Key Concept

Metallerde aktiflik, elektron verme (yükseltgenme) eğiliminin bir ölçüsüdür. Aktif bir metal, kendisinden daha az aktif (pasif) bir metalin katyonunu içeren çözeltiyle kendiliğinden tepkimeye girerek yükseltgenir.

Alternative Method

Metallerin yükseltgenme eğilimlerini yarı tepkimeler yazarak karşılaştırabilirsiniz. Kolayca yükseltgenen metal en aktiftir: Mg(k) -> Mg2+(suda) + 2e- tepkimesi en kolay gerçekleşirken, Cu(k) -> Cu2+(suda) + 2e- tepkimesi en zor gerçekleşendir.
Estimated Time:2m 0s
Question 12Question

Bir kimya laboratuvarında metal kapların dayanıklılığını ve çözeltilerle etkileşimini incelemek amacıyla bir deney tasarlanıyor. Metallerden yapılmış üç farklı kapta bulunan sulu çözeltiler aşağıda belirtilmiştir:

* I. Kap: Kurşun (PbPb) metalinden yapılmış kapta bulunan Mn2+(suda)Mn^{2+}(\text{suda}) çözeltisi
* II. Kap: Nikel (NiNi) metalinden yapılmış kapta bulunan Cu2+(suda)Cu^{2+}(\text{suda}) çözeltisi
* III. Kap: Bakır (CuCu) metalinden yapılmış kapta bulunan HCl(suda)HCl(\text{suda}) çözeltisi

Deneyde kullanılan maddelerin standart indirgenme potansiyelleri (EE^\circ) şu şekildedir:

Mn2+(suda)+2eMn(k)E=1,18 V\text{Mn}^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow \text{Mn}(k) \quad E^\circ = -1,18\text{ V}
Ni2+(suda)+2eNi(k)E=0,25 V\text{Ni}^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow \text{Ni}(k) \quad E^\circ = -0,25\text{ V}
Pb2+(suda)+2ePb(k)E=0,13 V\text{Pb}^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow \text{Pb}(k) \quad E^\circ = -0,13\text{ V}
Cu2+(suda)+2eCu(k)E=+0,34 V\text{Cu}^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow \text{Cu}(k) \quad E^\circ = +0,34\text{ V}
2H+(suda)+2eH2(g)E=0,00 V\text{2H}^{+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow \text{H}_2(g) \quad E^\circ = 0,00\text{ V}

Buna göre, bu kapların hangilerinde zamanla aşınma gerçekleşir?

Show answer & explanation

Answer: Yalnız II

Answer

Zamanla aşınma sadece II. kapta (Nikel kap) gerçekleşir.
Yükseltgenme potansiyelleri karşılaştırıldığında aktiflik sıralaması Mn > Ni > Pb > H2 > Cu olur. Bir metal kabın aşınması için kaptaki metalin çözeltideki katyondan daha aktif olması gerekir. Yalnızca ikinci kapta nikel metali bakır katyonundan daha aktif olduğundan kendiliğinden bir redoks tepkimesi gerçekleşir ve kapta aşınma meydana gelir. Birinci kapta kurşun mangandan daha az aktif olduğundan, üçüncü kapta ise yarı soy metal olan bakır asitteki hidrojenden daha az aktif olduğundan tepkime gerçekleşmez ve aşınma gözlenmez. Bu nedenle zamanla aşınma yalnızca ikinci kapta gerçekleşir.

Step-by-Step Solution

1
Metallerin aktiflik sıralamasını belirlemek için verilen indirgenme yarı tepkimelerinin potansiyellerini ters çevirerek yükseltgenme potansiyellerini bulunuz.
Yükseltgenme potansiyelleri: E°(Mn) = +1,18 V, E°(Ni) = +0,25 V, E°(Pb) = +0,13 V, E°(H2) = 0,00 V, E°(Cu) = -0,34 V.
Metallerin aktifliği elektron verme (yükseltgenme) eğilimi ile doğru orantılıdır.
2
Yükseltgenme potansiyellerini büyükten küçüğe sıralayarak aktiflik serisini oluşturunuz.
Aktiflik sırası: Mn > Ni > Pb > H2 > Cu şeklindedir.
Yükseltgenme potansiyeli en büyük olan metal en aktiftir.
3
Her bir kapta bulunan metal ile çözeltideki katyonun aktifliğini karşılaştırarak tepkimenin kendiliğinden gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini kontrol ediniz.
I. Kapta: Pb ve Mn²⁺ (Mn > Pb olduğundan tepkime olmaz, aşınma yoktur). II. Kapta: Ni ve Cu²⁺ (Ni > Cu olduğundan tepkime olur, aşınma vardır). III. Kapta: Cu ve H⁺ (H2 > Cu olduğundan tepkime olmaz, aşınma yoktur).
Kaptaki metal, çözeltideki katyondan daha aktif ise tepkime kendiliğinden gerçekleşir ve kap aşınır.

Key Concept

Bir metal kabın aşınabilmesi için kap yapımında kullanılan metalin aktifliğinin, çözeltideki katyonun aktifliğinden daha yüksek olması gerekir.
Question 13Question

Bir kimya laboratuvarında bazı metallerin kimyasal aktifliklerini (elektron verme eğilimlerini) belirlemek amacıyla oda koşullarında aşağıdaki deneyler gerçekleştiriliyor:

* I. Deney: Baryum (BaBa) metali, çinko sülfat (ZnSO4ZnSO_4) sulu çözeltisine ilave edildiğinde kendiliğinden bir redoks tepkimesi gerçekleştiği gözleniyor.
* II. Deney: Çinko (ZnZn) metalinden yapılmış bir kapta kurşun(II) nitrat (Pb(NO3)2Pb(NO_3)_2) sulu çözeltisinin saklanamadığı tespit ediliyor.
* III. Deney: Kurşun (PbPb) çubuk, bakır(II) klorür (CuCl2CuCl_2) sulu çözeltisine daldırıldığında kurşun çubuğun kütlesinin zamanla azaldığı belirleniyor.

Buna göre; BaBa, ZnZn, PbPb ve CuCu metallerini aktifliklerine (elektron verme eğilimlerine) göre en yüksek olandan en düşük olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin aktiflik (elektron verme eğilimi) sıralaması en yüksek olandan en düşük olana doğru Baryum (BaBa), Çinko (ZnZn), Kurşun (PbPb) ve Bakır (CuCu) şeklindedir.
Baryum metalinin çinko çözeltisiyle tepkimeye girmesi Ba>ZnBa > Zn olduğunu, çinko kapta kurşun çözeltisinin saklanamaması Zn>PbZn > Pb olduğunu ve kurşun çubuğun bakır çözeltisinde aşınması Pb>CuPb > Cu olduğunu gösterir. Bu bağıntılar birleştirildiğinde en aktif metalden en az aktif metale doğru sıralama Baryum, Çinko, Kurşun ve Bakır şeklinde gerçekleşir.

Step-by-Step Solution

1
I. Deneyin sonuçlarını analiz ederek baryum ve çinko metallerinin aktifliklerini karşılaştırın.
BaBa metalinin ZnSO4ZnSO_4 çözeltisinde kendiliğinden tepkimeye girmesi, BaBa'un elektron verme eğiliminin ZnZn'den büyük olduğunu gösterir (Ba>ZnBa > Zn).
Spontan (kendiliğinden ger��ekleşen) redoks tepkimelerinde elektron veren (yükseltgenen) metalin aktifliği, çözeltideki katyonun metalik aktifliğinden büyüktür.
2
II. Deneyin sonuçlarını analiz ederek çinko ve kurşun metallerinin aktifliklerini karşılaştırın.
ZnZn metalinden yapılan kapta Pb(NO3)2Pb(NO_3)_2 çözeltisinin saklanamaması, kabın aşındığını yani ZnZn'nin yükseltgendiğini gösterir. Bu durumda Zn>PbZn > Pb olur.
Bir metal kabın aşınması, kap metalinin çözeltideki metal katyonuna elektron vererek ç��zünmesi anlamına gelir.
3
III. Deneyin sonuçlarını analiz ederek kurşun ve bakır metallerinin aktifliklerini karşılaştırın.
PbPb çubuğunun CuCl2CuCl_2 çözeltisinde kütlesinin azalması (aşınması), PbPb metalinin elektron vererek Pb2+Pb^{2+} iyonlarına dönüştüğünü gösterir. Bu durumda Pb>CuPb > Cu olur.
Çözeltiye daldırılan metal çubuğun aşınması, çubuk metalinin çözeltideki katyondan aktif olduğunu gösterir.
4
Elde edilen tüm aktiflik karşılaştırmalarını birleştirerek nihai sıralamayı oluşturun.
Ba>ZnBa > Zn, Zn>PbZn > Pb ve Pb>CuPb > Cu ilişkileri birleştirildiğinde metallerin aktiflik sıralaması Ba>Zn>Pb>CuBa > Zn > Pb > Cu şeklinde bulunur.
Geçişlilik özelliği kullanılarak tüm metallerin bağıl aktiflikleri tek bir zincir halinde sıralanır.

Key Concept

Metallerin aktifliği (elektron verme veya yükseltgenme eğilimi) arttıkça spontan tepkime verme eğilimi artar. Aktif olan metal, kendisinden daha az aktif olan metalin katyonunu indirger.
Estimated Time:2m 0s
Question 14Question

Laboratuvarda oda koşullarında gerçekleştirilen üç farklı deneysel gözleme ait bilgiler aşağıda verilmiştir:

* I. deney: ZnZn metalinden yapılmış bir kapta Mn(NO3)2Mn(NO_3)_2 sulu çözeltisi saklandığında kapta herhangi bir aşınma veya kimyasal değişim gerçekleşmemektedir.
* II. deney: Pb(NO3)2Pb(NO_3)_2 sulu çözeltisine ZnZn metal çubuk daldırıldığında çubuğun aşındığı ve üzerinde koyu renkli bir metalik katı biriktiği gözlenmektedir.
* III. deney: Hidroklorik asit (HClHCl) sulu çözeltisine PbPb çubuk daldırıldığında gaz çıkışı gözlenirken, PtPt çubuk daldırıldığında herhangi bir değişim gerçekleşmemektedir.

Buna göre; MnMn, ZnZn, PbPb, H2H_2 ve PtPt elementlerinin elektron verme eğilimlerinin (metalik aktifliklerinin) büyükten küçüğe doğru sıralanışı aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: Mn>Zn>Pb>H2>PtMn > Zn > Pb > H_2 > Pt

Answer

Elektron verme eğilimlerinin (aktifliklerinin) doğru sıralaması Mn>Zn>Pb>H2>PtMn > Zn > Pb > H_2 > Pt şeklindedir.
Manganın çinkodan aktif olması (Mn>ZnMn > Zn), çinkonun kurşundan aktif olması (Zn>PbZn > Pb) ve kurşunun asitlerle tepkime verip platinin vermemesi nedeniyle aktifliğin Pb>H2>PtPb > H_2 > Pt şeklinde sıralanması, tüm elementlerin yükseltgenme eğilimlerini Mn>Zn>Pb>H2>PtMn > Zn > Pb > H_2 > Pt olarak sıralamamızı sağlar.

Step-by-Step Solution

1
Birinci deneydeki saklanabilme durumunu değerlendirmek
Mn>ZnMn > Zn ilişkisi elde edilir.
Çinko kapta mangan çözeltisi aşınma olmadan saklanabiliyorsa, kap metali çözeltideki metal katyonundan daha pasiftir, yani manganın yükseltgenme eğilimi çinkonunkinden büyüktür.
2
İkinci deneydeki aşınma durumunu değerlendirmek
Zn>PbZn > Pb ilişkisi elde edilir.
Kurşun çözeltisine daldırılan çinko çubuk aşındığına göre çinko metali kurşundan daha aktif olup kendiliğinden yükseltgenir.
3
Üçüncü deneydeki asitle tepkime verme durumlarını değerlendirmek
Pb>H2>PtPb > H_2 > Pt ilişkisi elde edilir.
Kurşun asitle tepkimeye girerek hidrojen gazı çıkardığı için hidrojenden aktif (Pb>H2Pb > H_2), platin ise tepkime vermediği için hidrojenden pasif (H2>PtH_2 > Pt) bir metaldir.
4
Kısmi sıralamaları birleştirmek
Mn>Zn>Pb>H2>PtMn > Zn > Pb > H_2 > Pt genel sıralamasına ulaşılır.
Elde edilen Mn>ZnMn > Zn, Zn>PbZn > Pb ve Pb>H2>PtPb > H_2 > Pt ilişkileri ardışık olarak birleştirildiğinde tam sıralama elde edilir.

Key Concept

Metallerin aktifliği (yükseltgenme eğilimi), elektron verme isteklerinin bir ölçüsüdür ve kendiliğinden gerçekleşen redoks tepkimelerinin yönünü belirler.
Question 15Question

Oda koşullarında bulunan üç ayrı deney tüpüne s��rasıyla şu işlemler uygulanmaktadır:

- I. tüpteki HCl(suda)HCl(suda) çözeltisine Zn(k)Zn(k) metal şeridi daldırılıyor.
- II. tüpteki derişik HNO3(suda)HNO_3(suda) çözeltisine Cu(k)Cu(k) metal şeridi daldırılıyor.
- III. tüpteki derişik H2SO4(suda)H_2SO_4(suda) çözeltisine Au(k)Au(k) metal şeridi daldırılıyor.

Buna göre, bu tüplerde gerçekleşen olaylar ve açığa çıkan gazlar ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: I. tüpte H2(g)H_2(g), II. tüpte NO2(g)NO_2(g) açığa çıkarken, III. tüpte herhangi bir tepkime gerçekleşmez.

Answer

I. tüpte H2(g), II. tüpte NO2(g) açığa çıkarken, III. tüpte herhangi bir tepkime gerçekleşmemesi doğru ifadedir.
Çinko aktif bir metal olduğu için hidroklorik asit ile tepkimeye girerek hidrojen gazı açığa çıkarır. Bakır yarı soy bir metaldir; hidrojen gazı açığa çıkaramaz ancak derişik nitrik asit ile tepkimeye girdiğinde azot dioksit gazı oluşturur. Altın ise tam soy metal olduğundan hiçbir tekil asitle tepkime vermez.

Step-by-Step Solution

1
Metallerin aktiflik derecelerini ve asitlerle olan tepkime eğilimlerini sınıflandırmak.
ZnZn aktif bir metaldir. CuCu yarı soy bir metaldir. AuAu ise tam soy bir metaldir.
Metallerin asitlerle tepkime verip vermeyeceğini ve hangi gazı açığa çıkaracağını belirlemek için aktiflik sınıflandırması yap��lmalıdır.
2
I. tüpteki tepkimeyi incelemek.
Zn(k)+2HCl(suda)ZnCl2(suda)+H2(g)Zn(k) + 2HCl(suda) \rightarrow ZnCl_2(suda) + H_2(g) tepkimesi kendiliğinden gerçekleşir ve H2(g)H_2(g) açığa çıkar.
Çinko, hidrojenden daha aktif bir metal olduğundan asit çözeltisindeki hidrojen iyonlarını hidrojen gazına indirger.
3
II. tüpteki tepkimeyi incelemek.
Cu(k)+4HNO3(suda) (deris¸ik)Cu(NO3)2(suda)+2NO2(g)+2H2O(s)Cu(k) + 4HNO_3(suda) \text{ (derişik)} \rightarrow Cu(NO_3)_2(suda) + 2NO_2(g) + 2H_2O(s) tepkimesi gerçekleşir ve NO2(g)NO_2(g) açığa çıkar.
Bakır yarı soy bir metaldir. Oksijensiz asitlerle tepkime vermez fakat derişik nitrik asit gibi kuvvetli oksijenli asitlerle tepkimeye girerek azot dioksit gazı oluşturur.
4
III. tüpteki tepkimeyi incelemek.
AuAu metali derişik sülfürik asit çözeltisiyle tepkime vermez.
Altın tam soy bir metaldir; kral suyu dışındaki tekil asitlerin hiçbiriyle kimyasal tepkimeye girmez.

Key Concept

Metalik aktiflik ve metallerin asitlerle tepkimeleri
Question 16Question

Standart koşullarda bazı yarı hücre tepkimelerinin indirgenme potansiyelleri (EE^\circ) şu şekildedir:

* Mg2+(suda)+2eMg(k)E=2,37 VMg^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Mg(\text{k}) \quad E^\circ = -2,37\text{ V}
* Cr3+(suda)+3eCr(k)E=0,74 VCr^{3+}(\text{suda}) + 3e^- \rightarrow Cr(\text{k}) \quad E^\circ = -0,74\text{ V}
* Co2+(suda)+2eCo(k)E=0,28 VCo^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Co(\text{k}) \quad E^\circ = -0,28\text{ V}
* Ag+(suda)+eAg(k)E=+0,80 VAg^+(\text{suda}) + e^- \rightarrow Ag(\text{k}) \quad E^\circ = +0,80\text{ V}

Buna göre, verilen metalleri elektron verme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en yüksek olandan en düşük olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin elektron verme eğilimlerine (metalik aktifliklerine) göre en yüksekten en düşüğe doğru sıralaması: Magnezyum (MgMg), Krom (CrCr), Kobalt (CoCo) ve Gümüş (AgAg) şeklindedir.
Metallerin elektron verme eğilimi (metalik aktiflik), yükseltgenme potansiyelleri ile doğru orantılıdır. Yükseltgenme potansiyeli, indirgenme potansiyelinin ters işaretlisidir. Buna göre yükseltgenme potansiyelleri sırasıyla MgMg için +2,37 V+2,37\text{ V}, CrCr için +0,74 V+0,74\text{ V}, CoCo için +0,28 V+0,28\text{ V} ve AgAg için 0,80 V-0,80\text{ V}'dur. Değerler karşılaştırıldığında aktiflik sıralamasının en aktiften en pasife doğru Magnezyum, Krom, Kobalt ve Gümüş şeklinde olduğu görülür.

Step-by-Step Solution

1
Elementlerin standart indirgenme potansiyeli (EE^\circ) değerleri karşılaştırılır.
E(Mg2+/Mg)=2,37 VE^\circ(Mg^{2+}/Mg) = -2,37\text{ V}, E(Cr3+/Cr)=0,74 VE^\circ(Cr^{3+}/Cr) = -0,74\text{ V}, E(Co2+/Co)=0,28 VE^\circ(Co^{2+}/Co) = -0,28\text{ V}, E(Ag+/Ag)=+0,80 VE^\circ(Ag^+/Ag) = +0,80\text{ V} olduğu belirlenir.
Metalik aktiflik (elektron verme eğilimi), yükseltgenme yarı pil potansiyeli ile doğru orantılıdır; bu da indirgenme potansiyelinin ters işaretlisidir.
2
Metallerin standart yükseltgenme potansiyelleri (Eyu¨kseltgenmeE^\circ_{\text{yükseltgenme}}) hesaplanır.
E(Mg/Mg2+)=+2,37 VE^\circ(Mg/Mg^{2+}) = +2,37\text{ V}, E(Cr/Cr3+)=+0,74 VE^\circ(Cr/Cr^{3+}) = +0,74\text{ V}, E(Co/Co2+)=+0,28 VE^\circ(Co/Co^{2+}) = +0,28\text{ V}, E(Ag/Ag+)=0,80 VE^\circ(Ag/Ag^+) = -0,80\text{ V} olarak bulunur.
Yükseltgenme tepkimelerinin potansiyellerini bulmak için indirgenme yarı tepkime potansiyellerinin işareti tersine çevrilir.
3
Elde edilen yükseltgenme potansiyeli değerleri büyükten küçüğe doğru sıralanır.
+2,37 V>+0,74 V>+0,28 V>0,80 V+2,37\text{ V} > +0,74\text{ V} > +0,28\text{ V} > -0,80\text{ V} olduğundan sıralama Mg>Cr>Co>AgMg > Cr > Co > Ag şeklinde gerçekleşir.
Yükseltgenme potansiyeli ne kadar büyükse, metalin elektron verme eğilimi (aktifliği) o kadar fazladır.

Key Concept

Metalik aktiflik, metallerin elektron verme (yükseltgenme) eğiliminin bir ölçüsüdür. Standart indirgenme potansiyeli azaldıkça (yükseltgenme potansiyeli arttıkça) metalin aktifliği artar.

Alternative Method

Metalik aktiflik sıralamasını bulmak için standart indirgenme potansiyeli en negatif (veya en küçük) olan elementin en aktif metal olduğu, en pozitif (veya en büyük) olan elementin ise en pasif metal olduğu doğrudan söylenebilir. Bu pratik yolla indirgenme potansiyelleri küçükten büyüğe sıralanarak aktiflik sırası Mg>Cr>Co>AgMg > Cr > Co > Ag olarak hızlıca elde edilir.
Estimated Time:1m 30s
Question 17Question

Bir kimya laboratuvarında CrCr, NiNi, PbPb ve AgAg metallerinin aktifliklerini (elektron verme eğilimlerini) karşılaştırmak amacıyla aşağıdaki deneyler gerçekleştirilmektedir:

* 1. Deney: NiNi metalinden yapılmış bir kaşıkla, Cr(NO3)3Cr(NO_3)_3 sulu çözeltisi karıştırıldığında kaşıkta herhangi bir aşınma gözlenmiyor.
* 2. Deney: PbPb levha, Ni(NO3)2Ni(NO_3)_2 sulu çözeltisine daldırıldığında levha üzerinde herhangi bir kimyasal değişim gerçekleşmiyor.
* 3. Deney: PbPb metali HClHCl sulu çözeltisine atıldığında H2H_2 gazı çıkışı gözlenirken, AgAg metali HClHCl çözeltisi ile tepkime vermiyor.

Buna göre; CrCr, NiNi, PbPb ve AgAg metallerini metalik aktifliklerine (elektron verme eğilimlerine) göre en aktif olandan en pasif olana doğru sıralayınız.

Drag items to arrange them in the correct order

Show answer & explanation

Answer

Metallerin aktiflik sıralaması en aktiften en pasife doğru Cr, Ni, Pb ve Ag şeklindedir.
Metallerin aktiflikleri arasındaki ilişki deneysel verilere dayanarak sırasıyla Cr>NiCr > Ni (aşınma olmaması nedeniyle), Ni>PbNi > Pb (değişim olmaması nedeniyle) ve Pb>AgPb > Ag (HClHCl ile yalnızca PbPb'nin tepkime vermesi nedeniyle) şeklinde belirlenir. Bu ilişkiler birleştirildiğinde doğru sıralama elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
1. Deneydeki gözlemi analiz etmek.
Cr>NiCr > Ni ilişkisi kurulur.
NiNi metalinden yapılmış kaşık Cr3+Cr^{3+} iyonlarını içeren çözeltide aşınmadığına göre, NiNi metali CrCr metalini indirgeyemez. Dolayısıyla CrCr metalinin elektron verme eğilimi NiNi'den büyüktür.
2
2. Deneydeki gözlemi analiz etmek.
Ni>PbNi > Pb ilişkisi kurulur.
PbPb levha Ni2+Ni^{2+} iyonlarını içeren çözeltide değişime uğramadığına göre, PbPb metali Ni2+Ni^{2+} iyonlarını indirgeyemez. Dolayısıyla NiNi metalinin elektron verme eğilimi PbPb'den büyükt��r.
3
3. Deneydeki gözlemleri analiz etmek.
Pb>AgPb > Ag ilişkisi kurulur.
PbPb metali HClHCl çözeltisi ile tepkimeye girip H2H_2 gazı açığa çıkarırken (Pb>H2Pb > H_2), AgAg metali tepkime vermez (H2>AgH_2 > Ag). Bu durum PbPb metalinin elektron verme eğiliminin AgAg'den büyük olduğunu gösterir.
4
Tüm aktiflik ilişkilerini birleştirmek.
Cr>Ni>Pb>AgCr > Ni > Pb > Ag sıralaması elde edilir.
Elde edilen Cr>NiCr > Ni, Ni>PbNi > Pb ve Pb>AgPb > Ag bağıntıları birleştirilerek en aktif metalden en pasif metale doğru sıralama tamamlanır.

Key Concept

Metalik aktiflik, metallerin elektron verme (yükseltgenme) eğilimlerinin bir ölçüsüdür. Aktif bir metal, kendisinden daha pasif bir metalin katyonunu içeren çözeltide kendiliğinden yükseltgenerek aşınır. Ayrıca, aktif metaller asitlerden H2H_2 gazı açığa çıkarabilirken, yarı soy ve soy metaller oksijensiz asitlerle tepkime vermez.
Estimated Time:2m 30s
Question 18Question

Oda koşullarında gerçekleştirilen üç farklı deney düzeneğinde aşağıdaki gözlemler yapılıyor:

* I. Deney: Nikel (NiNi) çubuk hidroklorik asit (HClHCl) çözeltisine daldırıldığında gaz çıkışı olduğu gözleniyor.
* II. Deney: Demir (FeFe) çubuk nikel sülfat (NiSO4NiSO_4) çözeltisine daldırıldığında demir çubuğun aşındığı gözleniyor.
* III. Deney: Gümüş (AgAg) çubuk hidroklorik asit (HClHCl) çözeltisine daldırıldığında herhangi bir kimyasal değişim gerçekleşmiyor.

Buna göre; FeFe, NiNi, AgAg metalleri ve H2H_2 gazının elektron verme eğilimlerinin (metalik aktifliklerinin) karşılaştırılması aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Show answer & explanation

Answer: Fe>Ni>H2>AgFe > Ni > H_2 > Ag

Answer

Metallerin ve hidrojenin elektron verme eğilimleri (aktiflikleri) sırasıyla Fe>Ni>H2>AgFe > Ni > H_2 > Ag şeklindedir.
I. deneyde nikel çubuğun asit çözeltisiyle tepkimeye girip hidrojen gazı açığa çıkarması nikelin hidrojenden aktif olduğunu (Ni>H2Ni > H_2) gösterir. II. deneyde demir çubuğun nikel çözeltisinde aşınması demirin nikelden aktif olduğunu (Fe>NiFe > Ni) gösterir. III. deneyde gümüşün asit çözeltisiyle tepkime vermemesi ise gümüşün hidrojenden pasif olduğunu (H2>AgH_2 > Ag) gösterir. Bu durumda metallerin aktiflik (elektron verme) sırası Fe>Ni>H2>AgFe > Ni > H_2 > Ag şeklinde olur.

Step-by-Step Solution

1
I. deneydeki gözlemi analiz etmek
Ni>H2Ni > H_2 aktiflik ilişkisi kurulur.
Nikel (NiNi) metali, asit çözeltisindeki H+H^+ iyonlarını H2H_2 gazına indirgeyebildiği için nikelin elektron verme eğilimi hidrojenden büyüktür.
2
II. deneydeki gözlemi analiz etmek
Fe>NiFe > Ni aktiflik ilişkisi kurulur.
Demir (FeFe) metali, Ni2+Ni^{2+} iyonlarını içeren çözeltide aşınarak yükseltgendiği ve nikel iyonlarını indirgediği için demirin elektron verme eğilimi nikelden büyüktür.
3
III. deneydeki gözlemi analiz etmek
H2>AgH_2 > Ag aktiflik ilişkisi kurulur.
Gümüş (AgAg) metali hidroklorik asit çözeltisiyle tepkime vermediği için H+H^+ iyonlarını indirgeyemez. Dolayısıyla hidrojenin elektron verme eğilimi gümüşten büyüktür.
4
Elde edilen ilişkileri birleştirmek
Fe>Ni>H2>AgFe > Ni > H_2 > Ag
Fe>NiFe > Ni, Ni>H2Ni > H_2 ve H2>AgH_2 > Ag bağıntıları birleştirilerek genel aktiflik sırası elde edilir.

Key Concept

Metallerin aktifliği, elektron verme (yükseltgenme) eğilimlerinin bir ölçüsüdür. Aktif bir metal, kendisinden daha az aktif olan bir metalin katyonunu veya asitteki hidrojen iyonunu indirgeyebilir.
Metalik ve Ametalik Aktiflik Practice Questions — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) | Examkin