Soru

Zorluk: ZorRedoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

Derişik hidroklorik asit (HClHCl) çözeltisinin potasyum dikromat (K2Cr2O7K_2Cr_2O_7) katısıyla tepkimesi sonucu potasyum klorür (KClKCl), krom(III) klorür (CrCl3CrCl_3), klor gazı (Cl2Cl_2) ve su (H2OH_2O) oluşmaktadır.

Buna göre, en küçük tam sayılarla denkleştirilmiş bu tepkimeyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde ürünlerin katsayıları toplamı 14 olur.Cevap
  2. B
    Tepkimede K2Cr2O7K_2Cr_2O_7 bileşiği indirgen özellik gösterir.
  3. C
    Tepkimede yükseltgenen madde K2Cr2O7K_2Cr_2O_7 bileşiğindeki krom (CrCr) atomlarıdır.
  4. D
    Tepkimede HClHCl bileşiği yükseltgen özellik gösterir.
  5. E
    Tepkimede indirgenen madde HClHCl bileşiğindeki klor (ClCl) atomlarıdır.

Cevap

Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde ürünlerin katsayıları toplamı 14 olur.
Ürünlerin katsayıları toplamının 14 olduğunu belirten ifade doğrudur. Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde ürünlerin katsayıları sırasıyla potasyum klorür için 2, krom(III) klorür için 2, klor gazı için 3 ve su için 7 olur. Bu katsayıların toplamı (2+2+3+7=142 + 2 + 3 + 7 = 14) bize 14 değerini verir.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkimeye giren ve çıkan maddelerin kimyasal formüllerini yazarak tepkime denklemini kurmak.
K2Cr2O7+HClKCl+CrCl3+Cl2+H2OK_2Cr_2O_7 + HCl \rightarrow KCl + CrCl_3 + Cl_2 + H_2O
Redoks tepkimesini denkleştirebilmek için öncelikle temel denklemi yazmalıyız.
2
Tepkimeye katılan tüm atomların yükseltgenme basamaklarını belirlemek.
K2Cr2O7K_2Cr_2O_7 bileşiğinde K=+1K = +1, O=2O = -2 ve Cr=+6Cr = +6; HClHCl bileşiğinde H=+1H = +1, Cl=1Cl = -1; KClKCl bileşiğinde K=+1K = +1, Cl=1Cl = -1; CrCl3CrCl_3 bileşiğinde Cr=+3Cr = +3, Cl=1Cl = -1; Cl2Cl_2 molekülünde Cl=0Cl = 0; H2OH_2O bileşiğinde H=+1H = +1, O=2O = -2'dir.
Hangi elementlerin yükseltgenip indirgendiğini tespit etmek amacıyla yükseltgenme basamakları bulunur.
3
Yükseltgenme ve indirgenme yarı tepkimelerini yazarak alınan ve verilen elektron sayılarını eşitlemek.
İndirgenme yarı tepkimesi: Cr2+6+6e2Cr+3Cr_2^{+6} + 6e^- \rightarrow 2Cr^{+3}
Yükseltgenme yarı tepkimesi: 2ClCl20+2e2Cl^- \rightarrow Cl_2^0 + 2e^-
Alınan ve verilen elektron sayılarını eşitlemek için yükseltgenme yarı tepkimesi 3 ile çarpılır: 6Cl3Cl20+6e6Cl^- \rightarrow 3Cl_2^0 + 6e^-
Redoks tepkimelerinde alınan elektron sayısı verilen elektron sayısına eşit olmalıdır.
4
Katsayıları ana tepkimeye aktarmak ve yükseltgenme basamağı değişmeyen iyonları da hesaba katarak tüm atomları denkleştirmek.
CrCr atomlarının denkliği için K2Cr2O7K_2Cr_2O_7 katsayısı 1, CrCl3CrCl_3 katsayısı 2 alınır. KK denkliği için KClKCl katsayısı 2 olur. Ürünler tarafındaki toplam ClCl sayısı: 2 (KClKCl) + 6 (CrCl3CrCl_3) + 6 (3Cl23Cl_2) = 14 olur. Bu durumda girenlerdeki HClHCl katsayısı 14 olmalıdır. Son olarak HH denkliği için H2OH_2O katsayısı 7 olarak bulunur. Denkleşmiş tepkime: K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2OK_2Cr_2O_7 + 14HCl \rightarrow 2KCl + 2CrCl_3 + 3Cl_2 + 7H_2O
Yarı tepkimelerden gelen katsayılar doğrudan yazıldıktan sonra, yükseltgenme basamağı değişmeyen klor iyonlarının toplamını bulup girenlerdeki asit katsayısını belirlemek gerekir.
5
Ürünlerin katsayıları toplamını hesaplamak.
KClKCl (2) + CrCl3CrCl_3 (2) + Cl2Cl_2 (3) + H2OH_2O (7) = 14
Soruda doğru olan seçeneği doğrulamak amacıyla ürünlerin toplam katsayısı bulunur.

Anahtar Kavram

Redoks tepkimelerinin elektron yarı tepkimeleri yöntemiyle denkleştirilmesi, yükseltgen/indirgen maddelerin belirlenmesi ve katsayı hesaplamaları.
Bu soruyu puanla