Examkin

Soru

Zorluk: ZorMetalik ve Ametalik Aktiflik

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?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız III
  3. I ve IICevap
  4. D
    II ve III
  5. E
    I, II ve III

Cevap

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.

Adım Adım Çözüm

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.

Anahtar Kavram

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.
Bu soruyu puanla

Konular

Metalik ve Ametalik Aktiflik

Bu konudan daha fazla soru