Soru

Zorluk: OrtaRedoks Tepkimeleri ve Yükseltgenme Basamakları

Bakır(II) oksit (CuOCuO) katısının amonyak (NH3NH_3) gazı ile tepkimesi sonucu bakır (CuCu) katısı, azot (N2N_2) gazı ve su buharı (H2OH_2O) oluşmaktadır.

Tepkimeye ait denkleştirilmemiş denklem aşağıda verilmiştir:
CuO(k)+NH3(g)Cu(k)+N2(g)+H2O(g)CuO(k) + NH_3(g) \rightarrow Cu(k) + N_2(g) + H_2O(g)

Buna göre, bu tepkimeyle ilgili;

I. CuOCuO bileşiğindeki bakır (CuCu) atomları indirgenmiştir.
II. NH3NH_3 bileşiği yükseltgen özellik gösterir.
III. En küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde H2OH_2O molekülünün katsayısı 3 olur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    I ve II
  3. C
    II ve III
  4. I ve IIICevap
  5. E
    I, II ve III

Cevap

Bakır atomlarının indirgendiğini belirten birinci öncül ile tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde suyun katsayısının 3 olduğunu belirten üçüncü öncül doğrudur.
Bakır(II) oksit (CuOCuO) bileşiğindeki bakır (CuCu) atomlarının yükseltgenme basamağı +2+2'den 00'a düşmüştür. Elektron alan bakır atomları indirgenmiştir, bu sebeple birinci öncül doğrudur. Amonyak (NH3NH_3) bileşiğindeki azot (NN) atomunun yükseltgenme basamağı ise 3-3'ten 00'a yükselmiştir. Elektron veren azot atomları yükseltgenmiştir. Yükseltgenen maddeler indirgen özellik gösterdiğinden ikinci öncül yanlıştır. Tepkime alınan-verilen elektron sayıları eşitlenecek şekilde en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde bakır içeren maddelerin katsayısı 3, amonyağın katsayısı 2 ve suyun katsayısı 3 olur. Bu nedenle üçüncü öncül de doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkimedeki elementlerin yükseltgenme basamaklarını belirleyin.
Girenlerdeki CuO bileşiğinde Cu: +2, O: -2; NH3 bileşiğinde N: -3, H: +1'dir. Ürünlerdeki elementel halde bulunan Cu ve N2 elementlerinin yükseltgenme basamakları 0'dır. H2O bileşiğinde H: +1, O: -2'dir.
Hangi atomların yükseltgenme basamağının değiştiğini bularak yükseltgenen ve indirgenen türleri belirlemek gerekir.
2
İndirgenen ve yükseltgenen maddeleri belirleyerek yükseltgen/indirgen rollerini analiz edin.
Cu atomları +2'den 0'a 2 elektron alarak indirgenmiştir. N atomları -3'ten 0'a elektron vererek yükseltgenmiştir. Yükseltgenen NH3 bileşiği indirgen özellik gösterir, yükseltgen özellik göstermez.
Seçeneklerde yer alan indirgenme ve yükseltgen/indirgen özellik iddialarını doğrulamak için elektron transferi incelenir.
3
Alınan ve verilen elektron sayılarını eşitleyerek tepkimeyi en küçük tam sayılarla denkleştirin.
İndirgenme yarı tepkimesi: Cu^{2+} + 2e^- -> Cu. Yükseltgenme yarı tepkimesi: 2N^{3-} -> N2 + 6e^-. Alınan ve verilen elektron sayılarını 6'da eşitlemek için bakır içeren maddelerin katsayısı 3 ile çarpılır. Net denkleştirilmiş tepkime: 3CuO + 2NH3 -> 3Cu + N2 + 3H2O şeklindedir.
Suyun katsayısını doğru belirlemek için tepkimenin en küçük tam sayılarla denk olması gerekir.

Anahtar Kavram

Redoks tepkimelerinde yükseltgenme basamaklarının bulunması, indirgenen ve yükseltgenen maddelerin tespiti, yükseltgen/indirgen kavramlarının ayırt edilmesi ve tepkimenin elektron denkliği ile denkleştirilmesi.
Bu soruyu puanla