Soru

Zorluk: OrtaRedoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

Aşağıda denkleştirilmemiş halde bir redoks tepkimesi verilmiştir:

Sb(k)+HNO3(suda)Sb2O5(k)+NO2(g)+H2O(s)Sb\text{(k)} + HNO_3\text{(suda)} \rightarrow Sb_2O_5\text{(k)} + NO_2\text{(g)} + H_2O\text{(s)}

Bu tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde, soldaki kimyasal maddeleri sağdaki doğru rol ve katsayı açıklamalarıyla eşleştiriniz.

  • Sb(k)Sb\text{(k)}��ndirgen özellik gösterir ve en küçük tam sayılarla denkleştirilmiş tepkime denklemindeki katsayısı 2 olur.
  • HNO3(suda)HNO_3\text{(suda)}Yükseltgen özellik gösterir ve en küçük tam sayılarla denkleştirilmiş tepkime denklemindeki katsayısı 10 olur.
  • Sb2O5(k)Sb_2O_5\text{(k)}Yükseltgenme ürünüdür ve en küçük tam sayılarla denkleştirilmiş tepkime denklemindeki katsayısı 1 olur.
  • H2O(s)H_2O\text{(s)}Redoksa doğrudan katılmayan bir üründür ve en küçük tam sayılarla denkleştirilmiş tepkime denklemindeki katsayısı 5 olur.

Cevap

Sb(k) maddesi indirgen özellik gösterir ve katsayısı 2 olur. HNO3(suda) yükseltgen özellik gösterir ve katsayısı 10 olur. Sb2O5(k) yükseltgenme ürünüdür ve katsayısı 1 olur. H2O(s) ise redoksa katılmayan üründür ve katsayısı 5 olur.
Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde katsayılar 2Sb + 10HNO3 -> Sb2O5 + 10NO2 + 5H2O şeklindedir. Sb elektron vererek yükseltgendiği için indirgendir (katsayısı 2). HNO3 elektron alarak indirgendiği için yükseltgendir (katsayısı 10). Sb2O5 yükseltgenme ürünüdür (katsayısı 1). H2O ise redoksa doğrudan katılmayan üründür (katsayısı 5). Bu durum doğru eşleşmeleri sağlar.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkimeye katılan tüm atomların yükseltgenme basamaklarını belirlemek.
Sb: 0, HNO3'teki N: +5, Sb2O5'teki Sb: +5, NO2'deki N: +4 olarak bulunur. H (+1) ve O (-2) değerlikleri değişmemiştir.
Hangi atomların yükseltgendiğini ve hangi atomların indirgendiğini saptayarak yarı tepkimeleri doğru yazabilmek için bu işlem yapılır.
2
Yükseltgenme ve indirgenme yarı tepkimelerini yazarak elektron sayılarını belirlemek.
Yükseltgenme: 2Sb^0 -> Sb2^(+5) + 10e^- (sağda 2 Sb olduğu için sol taraf 2 ile çarpılarak 10 elektron verildiği bulunur). İndirgenme: N^(+5) + 1e^- -> N^(+4) (1 elektron alındığı bulunur).
Alınan ve verilen elektron sayıları arasındaki ilişkiyi kurmak için yarı tepkimelerin yazılması şarttır.
3
Alınan ve verilen elektron sayılarını eşitlemek.
İndirgenme yarı tepkimesi 10 ile çarpılır: 10N^(+5) + 10e^- -> 10N^(+4).
Redoks tepkimelerinde alınan elektron sayısı verilen elektron sayısına eşit olmak zorundadır.
4
Elde edilen katsayıları ana tepkimede yerlerine yazıp hidrojen ve oksijen sayılarını H2O ile denkleştirmek.
Katsayılar yazıldığında: 2Sb + 10HNO3 -> Sb2O5 + 10NO2 elde edilir. Sol taraftaki 10 adet hidrojen atomunu denkleştirmek için sağ tarafa 5H2O eklenir. Oksijen sayıları kontrol edildiğinde (Solda 30, sağda 5+20+5 = 30) denklemin tam olarak eşitlendiği görülür.
Kütlenin korunumu kanunu uyarınca tepkimenin her iki tarafındaki atom sayılarının eşitlenmesi gerekir.

Anahtar Kavram

Redoks tepkimelerinin elektron denkliği yöntemiyle denkleştirilmesi, indirgen/yükseltgen maddelerin ve ürünlerin rollerinin belirlenmesi.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla