- Tepkimedeki her bir elementin yükseltgenme basamağı belirlenir.
As_{2} S_{3}(k) + HNO_{3}(suda) + H_2O(s) \rightarrow H_{3} AsO_{4}(suda) + S(k) + NO(g) - Alınan ve verilen elektron sayıları belirlenir.
As_{2} S_{3}(k) + HNO_{3}(suda) + H_2O(s) \rightarrow H_{3} AsO_{4}(suda) + S(k) + NO(g)
2 As atomu 4 e verilir.
3 S atomu 6 e verilir.
1 N atomu 3 e alır.
Bir redoks tepkimesinde birden fazla indirgen ve yükseltgen olabilir. - Alınan ve verilen toplam elektron sayıları uygun katsayılar kullanılarak denkleştirilir.
3 dot 10 e verildi.
10 dot 3 e alındı.
\text{As}_2\text{S}_3 + \text{HNO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_3\text{AsO}_4 + \text{S} + \text{NO} Redoks Tepkimesinin Denkleştirilmesi
KULLANILAN KURAL / YÖNTEM: Yükseltgenme Basamağı Değişimi Yöntemi (Alınan elektron sayısı = Verilen elektron sayısı)
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Elementlerin Yükseltgenme Basamaklarının Bulunması
Tepkimeye giren ve çıkan tüm atomların değerlikleri belirlenir:
- \text{As}_2^{3+}\text{S}_3^{2-} bileşiğinde: \text{As} = +3, \text{S} = -2
- \text{H}^+\text{N}^{5+}\text{O}_3^{2-} bileşiğinde: \text{N} = +5
- \text{H}_3^+\text{As}^{5+}\text{O}_4^{2-} bileşiğinde: \text{As} = +5
- \text{S}^0 serbest elementinde: \text{S} = 0
- \text{N}^{2+}\text{O}^{2-} bileşiğinde: \text{N} = +2
Adım 2 — Alınan ve Verilen Elektron Sayılarının Hesaplanması
Aynı bileşikte birden fazla yükseltgenen element yer almaktadır:
- \text{As} atomu: 2\text{As}^{3+} \rightarrow 2\text{As}^{5+} + 4\text{e}^- (4\text{ e}^- verildi)
- \text{S} atomu: 3\text{S}^{2-} \rightarrow 3\text{S}^0 + 6\text{e}^- (6\text{ e}^- verildi)
- Toplam verilen elektron: 4 + 6 = 10\text{ e}^- (1 mol \text{As}_2\text{S}_3 için)
- \text{N} atomu: \text{N}^{5+} + 3\text{e}^- \rightarrow \text{N}^{2+} (3\text{ e}^- alındı)
Adım 3 — Elektron Sayılarının Eşitlenmesi ve Katsayıların Yerleştirilmesi
Alınan ve verilen elektronlar 30\text{ e}^- ortak katında eşitlenir:
- \text{As}_2\text{S}_3 grubu 3 ile çarpılır (3 \times 10 = 30\text{ e}^- verilir):
- \text{As}_2\text{S}_3 katsayısı \mathbf{3} olur.
- \text{H}_3\text{AsO}_4 katsayısı 3 \times 2 = \mathbf{6} olur.
- \text{S} katsayısı 3 \times 3 = \mathbf{9} olur.
- \text{HNO}_3 grubu 10 ile çarpılır (10 \times 3 = 30\text{ e}^- alınır):
- \text{HNO}_3 katsayısı \mathbf{10} olur.
- \text{NO} katsayısı \mathbf{10} olur.
Ara denklem:
3\text{As}_2\text{S}_3 + 10\text{HNO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 6\text{H}_3\text{AsO}_4 + 9\text{S} + 10\text{NO}
Adım 4 — Hidrojen (H) ve Oksijen (O) Sayılarının Denkleştirilmesi
- \text{H} dengesi:
- Ürünlerde: 6 \times 3 = 18\text{ tane H} var.
- Girenlerde: 10\text{ tane H} (\text{HNO}_3’ten) var. Eksik olan 8\text{ tane H} atomu için \text{H}_2\text{O} katsayısı \mathbf{4} olmalıdır (4 \times 2 = 8).
- \text{O} kontrolü:
- Girenler: (10 \times 3) + (4 \times 1) = 34\text{ tane O}
- Ürünler: (6 \times 4) + (10 \times 1) = 34\text{ tane O} (Tam denklik sağlandı)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP:
3\text{As}_2\text{S}_3\text{(k)} + 10\text{HNO}_3\text{(suda)} + 4\text{H}_2\text{O}\text{(s)} \rightarrow 6\text{H}_3\text{AsO}_4\text{(suda)} + 9\text{S}\text{(k)} + 10\text{NO}\text{(g)}
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Çoklu Yükseltgenme (Birden Fazla İndirgen Madde)
- Tanım: Bir redoks tepkimesinde aynı bileşik içindeki birden fazla farklı atom elektron vererek eş zamanlı yükseltgenebilir.
- Bu problemde: \text{As}_2\text{S}_3 bileşiğindeki hem \text{As}^{3+} hem de \text{S}^{2-} iyonları elektron vererek yükseltgenmiştir ve bileşik bir bütün olarak 10\text{ e}^- vermiştir.
SIK YAPILAN HATALAR:
İndisleri Çarpmayı Unutmak
- Yanlış: \text{As}_2\text{S}_3 içindeki atomları tek bir \text{As} (2\text{ e}^-) ve tek bir \text{S} (2\text{ e}^-) olarak alıp toplam 4\text{ e}^- hesaplamak.
- Doğru: Formüldeki alt indisler (2 tane \text{As}, 3 tane \text{S}) dikkate alınarak 2 \times 2 + 3 \times 2 = 10\text{ e}^- hesaplanmalıdır.
- Neden yanlış: Formüldeki atom sayıları hesaba katılmazsa toplam elektron transferi yanlış bulunur ve denkleştirme katsayıları hatalı çıkar.
Benzer bir çoklu yükseltgenme içeren redoks sorusu çözerek konuyu pekiştirmek ister misin?
- adında arsenik toplam +6 dan +5 e indirgenmiş
\text{As}_2\text{S}_3 Bileşiğindeki Arsenik (\text{As}) Atomunun Yükseltgenme Basamağı Analizi
KULLANILAN KURAL / TANIM:
Yükseltgenme basamağının artması yükseltgenme (elektron verme), azalması ise indirgenme (elektron alma) olayıdır. Yükseltgenme basamağı her zaman 1 tane atom başına hesaplanır.
ÇÖZÜM VE AÇIKLAMA ADIMLARI:
Adım 1 — Girenlerdeki Arseniğin (\text{As}) Yükseltgenme Basamağı
- \text{As}_2\text{S}_3 bileşiğinde kükürt (\text{S}) kalkojen grubunda olup metallerle ve yarı metallerle yaptığı bileşiklerde -2 değerlik alır.
- Bileşik nötr olduğundan:2 \times (\text{As}) + 3 \times (-2) = 0 \implies 2 \times (\text{As}) = +6 \implies \text{As} = \mathbf{+3}
- Girenlerdeki 1 adet \text{As} atomunun değerliği +3’tür (2 tanesi toplam +6 yük taşır).
Adım 2 — Ürünlerdeki Arseniğin (\text{As}) Yükseltgenme Basamağı
- Ürünlerdeki \text{H}_3\text{AsO}_4 (arsenik asit) molekülünde hidrojen \text{H} = +1 ve oksijen \text{O} = -2 değerliktedir.
- Bileşik nötr olduğundan:3 \times (+1) + (\text{As}) + 4 \times (-2) = 0+3 + \text{As} - 8 = 0 \implies \text{As} - 5 = 0 \implies \text{As} = \mathbf{+5}
- Ürünlerdeki 1 adet \text{As} atomunun değerliği +5’tir.
Adım 3 — Elektron Değişimi ve Yükseltgenme Tespiti
- Atom başına değişim: Bir \text{As} atomu +3 değerlikten +5 değerliğe çıkmıştır. Değerlik arttığı için bu olay bir yükseltgenmedir (2\text{ e}^- verilmiştir).
- Bileşikteki toplam değişim: \text{As}_2\text{S}_3 içinde 2 tane \text{As} atomu olduğundan, ürünlerdeki 2 tane \text{H}_3\text{AsO}_4 için toplamda:2\text{As}^{3+} \rightarrow 2\text{As}^{5+} + 4\text{e}^-şeklinde toplam 4\text{ e}^- verilmiştir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ÖZET:
Arsenik indirgenmemiş, aksine +3’ten +5’e yükseltgenmiştir. 2 tane arsenik atomunun toplam yükü +6’dan +10’a çıktığı için ortama 4\text{ e}^- verilmiştir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Atom Başına Yükseltgenme Basamağı vs. Toplam Yük
- Tanım: Değerlik bulurken formüldeki tek bir atomun basamağına bakılır. \text{H}_3\text{AsO}_4 bileşiğinde tek bir \text{As} atomu +5 değerliktedir. İki bileşik oluştuğunda toplam arsenik yükü +10 olur.
- Bu problemde: Yük +6’dan +5’e düşmemiş, +6’dan +10’a yükselmiştir (+3 \rightarrow +5).
SIK YAPILAN HATALAR:
Girenlerdeki Toplam Yük ile Üründeki Tek Atom Değerliğini Karşılaştırmak
- Yanlış: Girenlerdeki 2 tane arseniğin toplam yükü olan +6 ile üründeki tek \text{As} atomunun +5 değerliğini kıyaslayıp +6 \rightarrow +5 indirgenme oldu demek.
- Doğru: Her iki tarafı da ya tek atom üzerinden (+3 \rightarrow +5) ya da eşit atom sayısı üzerinden (+6 \rightarrow +10) karşılaştırmak.
- Neden yanlış: Atom sayıları eşitlenmeden toplam yükler karşılaştırılırsa yükseltgenme basamağının yönü hatalı yorumlanır.
Kükürt (\text{S}) atomunun değerlik değişimini de benzer şekilde adım adım incelememi ister misin?
ben hala anlamdım 3.2den 6 yapıp sonra ürünlerdeki terimleri önceden katsayıları hesaplayıp sonra tamamından Girenlerdekini mi çıkaracağız
Redoks Tepkimelerinde Elektron Sayısı ve Katsayı Belirleme Mantığı
KULLANILAN TEMEL KURAL:
Verilen veya alınan elektron sayısı şu formülle hesaplanır:
\text{Değişen Elektron Sayısı} = \text{Atom Sayısı (İndis)} \times |\text{Son Basamak} - \text{İlk Basamak}|
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — As (Arsenik) İçin Elektron Hesabı Nasıl Yapılır?
Girenlerden ürünlere geçerken kafa karışıklığını önlemek için her zaman tek bir bileşiği (\text{As}_2\text{S}_3) temel alırız:
- Girenlerde: 1 tane \text{As} atomu \mathbf{+3} yüklüdür.
- Ürünlerde (\text{H}_3\text{AsO}_4 içinde): 1 tane \text{As} atomu \mathbf{+5} yüklüdür.
- 1 tane \text{As} atomunun değişimi: +5 - (+3) = \mathbf{2\text{ e}^-\text{ verme}} (yükseltgenme).
- \text{As}_2\text{S}_3 formülünde 2 tane \text{As} olduğu için:2 \times 2\text{ e}^- = \mathbf{4\text{ e}^-\text{ verilir}}.
Adım 2 — S (Kükürt) İçin Elektron Hesabı Nasıl Yapılır?
- Girenlerde: 1 tane \text{S} atomu \mathbf{-2} yüklüdür.
- Ürünlerde (\text{S} katısı): 1 tane \text{S} atomu \mathbf{0} yüklüdür.
- 1 tane \text{S} atomunun değişimi: 0 - (-2) = \mathbf{2\text{ e}^-\text{ verme}} (yükseltgenme).
- \text{As}_2\text{S}_3 formülünde 3 tane \text{S} olduğu için:3 \times 2\text{ e}^- = \mathbf{6\text{ e}^-\text{ verilir}}.
Adım 3 — Bileşiğin Toplam Verdiği Elektronun Bulunması
\text{As}_2\text{S}_3 molekülünün tamamı parçalanıp ürünlere dönüştüğünde:
\text{Toplam Verilen Elektron} = 4\text{ e}^- (\text{As'tan}) + 6\text{ e}^- (\text{S'den}) = \mathbf{10\text{ e}^-}
Yani 1\text{ mol } \text{As}_2\text{S}_3 tepkimeye girdiğinde ortama net 10\text{ e}^- bırakır.
Adım 4 — Katsayıların Çarpılması ve Denkleştirme Mantığı
\text{HNO}_3 içindeki azot (\text{N}) ise +5’ten +2’ye inerek 3\text{ e}^- alır.
- Verilen (10\text{ e}^-) ile alınan (3\text{ e}^-) elektronları eşitlemek için:
- \text{As}_2\text{S}_3 içeren grubu 3 ile çarparız (3 \times 10 = 30\text{ e}^-).
- \text{HNO}_3 içeren grubu 10 ile çarparız (10 \times 3 = 30\text{ e}^-).
Katsayı 3 olduğu için:
- Girenlere 3\text{As}_2\text{S}_3 yazarız.
- Toplam 3 \times 2 = 6\text{ tane As} olduğu için ürünlerdeki \text{H}_3\text{AsO}_4 önüne 6 gelir.
- Toplam 3 \times 3 = 9\text{ tane S} olduğu için ürünlerdeki \text{S} önüne 9 gelir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ÖZET MANTIK:
Ürünleri önceden tahmin edip çıkarmakla uğraşmıyoruz. Önce tek bir formüldeki atomların toplam verdiği/aldığı elektronu buluyoruz (10\text{ e}^-). Sonra alınan ve verilen elektronları eşitleyecek katsayıyı (3) formülün başına yazıp, atomları koruyarak ürünlere (6\text{As} ve 9\text{S}) dağıtıyoruz.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. İndis ile Değerlik Farkı
- Tanım: İndis formüldeki atom adedini, değerlik ise o atomun tek başına taşıdığı yükü gösterir.
- Bu problemde: İndisler (2 ve 3) her bir atomun verdiği 2 elektron ile çarpılarak toplam 10\text{ e}^- bulunmuştur.
SIK YAPILAN HATALAR:
Üründeki Toplam Sayıdan Girendekini Karmaşık Şekilde Çıkarmaya Çalışmak
- Yanlış: Ürünlerin katsayılarını rastgele yazıp sonra aradaki farktan elektron bulmaya çalışmak.
- Doğru: Her zaman giren bileşikteki alt indisleri (2 ve 3) atom başı elektron değişimiyle (2\text{ e}^- ve 2\text{ e}^-) çarpıp toplam elektronu belirlemek.
- Neden yanlış: Katsayılar henüz bilinmediği için ürün tarafından geriye doğru gitmek kafa karışıklığına ve işlem hatasına yol açar.
Bu mantığı daha iyi oturtmak için \text{Cu}_2\text{S} + \text{HNO}_3 gibi 2 elementin birden yükseltgendiği daha sade bir örneği birlikte adım adım çözelim mi?
anlamadım malesed
\text{As}_2\text{S}_3 Redoks Tepkimesinde Elektron ve Katsayı Dağıtım Mantığı
KULLANILAN TEMEL KURAL:
Redoks tepkimelerinde giren bir bileşik “kapalı bir paket” gibidir. Önce 1 paketin toplam kaç elektron verdiğini buluruz, sonra alınan elektron ile eşitleyip içindeki atomları ürünlere dağıtırız.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Tek Bir Atomun Verdiği Elektronu Bulma
Önce formüldeki alt sayılara (indislere) bakmadan sadece elementlerin tek başına ne yaptığına bakarız:
- \text{As} atomu: +3’ten +5’e çıkmıştır \rightarrow 1 tane \text{As} atomu 2\text{ e}^- verir.
- \text{S} atomu: -2’den 0’a çıkmıştır \rightarrow 1 tane \text{S} atomu 2\text{ e}^- verir.
Adım 2 — \text{As}_2\text{S}_3 Paketinin Toplam Elektronunu Hesaplama
Şimdi bileşiğin formülündeki alt sayılara bakarız:
- Paketin içinde 2 tane \text{As} vardır: 2 \times 2\text{ e}^- = \mathbf{4\text{ e}^-} verilir.
- Paketin içinde 3 tane \text{S} vardır: 3 \times 2\text{ e}^- = \mathbf{6\text{ e}^-} verilir.
- 1 paket \text{As}_2\text{S}_3’ün toplam verdiği elektron: 4 + 6 = \mathbf{10\text{ e}^-}
Adım 3 — Elektronları Eşitleme (Terazi Mantığı)
- Verilen elektron: 1\text{ paket } \text{As}_2\text{S}_3 \rightarrow 10\text{ e}^- verir.
- Alınan elektron: 1\text{ tane } \text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{ e}^- alır (+5’ten +2’ye).
Alınan ve verilen elektronlar 30 sayısında eşitlenir:
- \text{As}_2\text{S}_3 bileşiğinin başına 3 yazarız (3 \times 10 = 30\text{ e}^-).
- \text{HNO}_3 bileşiğinin başına 10 yazarız (10 \times 3 = 30\text{ e}^-).
Adım 4 — Ürünlerdeki 6 ve 9 Katsayılarının Yerleştirilmesi
Giren tarafa 3\text{As}_2\text{S}_3 yazdığımızda elimizde toplam kaç atom olduğunu sayarız:
- \text{As} atomu sayısı: 3 \times 2 = \mathbf{6\text{ tane As}} vardır. Ürünlerdeki \text{H}_3\text{AsO}_4 önüne doğrudan 6 yazılır:6\text{H}_3\text{AsO}_4
- \text{S} atomu sayısı: 3 \times 3 = \mathbf{9\text{ tane S}} vardır. Ürünlerdeki \text{S} katısının önüne doğrudan 9 yazılır:9\text{S}
(Görüldüğü gibi ürünlerden girenleri çıkarma işlemi yapılmaz; sadece girenlerdeki atom sayısı korunarak ürünlerin önüne yazılır.)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ÖZET FORMÜL:
3\text{As}_2\text{S}_3 + 10\text{HNO}_3 + 4\text{H}_2\text{O} \rightarrow \mathbf{6}\text{H}_3\text{AsO}_4 + \mathbf{9}\text{S} + 10\text{NO}
- 3 paket \text{As}_2\text{S}_3 parçalandığında içinden 6 tane \text{As} ve 9 tane \text{S} çıkar.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Atom Korunumu Kuralı
- Tanım: Kimyasal tepkimelerde giren atom sayısı çıkan atom sayısına eşit olmak zorundadır.
- Bu problemde: 3\text{As}_2\text{S}_3 girdiğinde toplam 6 tane \text{As} girdiği için ürünlerdeki \text{H}_3\text{AsO}_4 katsayısı zorunlu olarak 6 olur.
SIK YAPILAN HATALAR:
Ürünlerden Geriye Doğru Çıkarma Yapmaya Çalışmak
- Yanlış: Ürünlerin katsayılarını rastgele düşünüp girenlerle aradaki farkı çıkarmaya çalışmak.
- Doğru: Önce giren bileşiğin katsayısını (3) netleştirmek, sonra içindeki atom sayılarını (3 \times 2 = 6 ve 3 \times 3 = 9) doğrudan ürünlere dağıtmak.
- Neden yanlış: Katsayılar bilinmeden çıkarma yapılmaya çalışıldığında işlem karmaşıklaşır ve katsayılar tutmaz.
Bu 4 adımlık mantıkta aklına takılan veya tam oturmayan spesifik bir adım var mı, onu tek başına inceleyelim mi?
bana arseniki anlat sadece
\text{As}_2\text{S}_3 \rightarrow \text{H}_3\text{AsO}_4 Dönüşümünde Arsenik (\text{As}) Atomunun Analizi
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
\text{Değişen Elektron Sayısı} = \text{Atom Sayısı} \times (\text{Son Yük} - \text{İlk Yük})
- Değerlik artarsa atom elektron verir (yükseltgenir).
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Girenlerdeki 1 Tane \text{As} Atomunun Değerliği
\text{As}_2\text{S}_3 bileşiğinde kükürt (\text{S}) -2 değerliktedir. Bileşik nötr olduğu için toplam yük sıfırdır:
2 \times (\text{As}) + 3 \times (-2) = 0
2 \times (\text{As}) - 6 = 0 \implies 2 \times (\text{As}) = +6 \implies \text{As} = \mathbf{+3}
- Girenlerde 1 tane \text{As} atomu \mathbf{+3} yüklüdür.
Adım 2 — Ürünlerdeki 1 Tane \text{As} Atomunun Değerliği
Ürünlerde arsenik \text{H}_3\text{AsO}_4 (arsenik asit) formundadır. Burada \text{H} = +1 ve \text{O} = -2’dir:
3 \times (+1) + (\text{As}) + 4 \times (-2) = 0
+3 + \text{As} - 8 = 0 \implies \text{As} - 5 = 0 \implies \text{As} = \mathbf{+5}
- Ürünlerde 1 tane \text{As} atomu \mathbf{+5} yüklüdür.
Adım 3 — 1 Tane \text{As} Atomunun Elektron Değişimi
- 1 adet \text{As} atomu +3’ten +5’e çıkmıştır.
- Yük 2 birim arttığı için:\text{As}^{3+} \rightarrow \text{As}^{5+} + 2\text{e}^- \quad (2\text{ e}^-\text{ verilir})
Adım 4 — Bileşikteki 2 Tane \text{As} Atomunun Toplam Değişimi
\text{As}_2\text{S}_3 formülünde alt indis 2’dir (yani bileşikte 2 adet \text{As} vardır):
2\text{As}^{3+} \rightarrow 2\text{As}^{5+} + 4\text{e}^-
- 1 tane \text{As} atomu 2\text{ e}^- verdiğinden, 2 tane \text{As} atomu toplam \mathbf{4\text{ e}^-} verir.
Adım 5 — Üründeki \text{H}_3\text{AsO}_4 Katsayısının Belirlenmesi
- Tepkimede alınan-verilen elektronlar eşitlendiğinde \text{As}_2\text{S}_3 molekülünün başına 3 gelir: 3\text{As}_2\text{S}_3
- Girenlerdeki toplam \text{As} sayısı: 3 \times 2 = \mathbf{6\text{ tane As}}
- Giren atom sayısı çıkan atom sayısına eşit olmak zorunda olduğundan, ürünlerdeki \text{H}_3\text{AsO}_4 önüne doğrudan 6 yazılır:\mathbf{6}\text{H}_3\text{AsO}_4
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ÖZET TABLOSU:
- Girendeki 1 atom \text{As}: +3
- Üründeki 1 atom \text{As}: +5
- 1 atom \text{As} için değişim: 2\text{ e}^- verir (Yükseltgenir)
- \text{As}_2\text{S}_3 içindeki 2 atom \text{As} için değişim: 4\text{ e}^- verir
- Katsayı 3 olduğunda (3\text{As}_2\text{S}_3): Toplam 6 tane \text{As} için ürün 6\text{H}_3\text{AsO}_4 olur
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Tek Atom Değerliği ile İndis Çarpımı
- Tanım: Değerlik hesabı her zaman tek bir atom için yapılır (+3 \rightarrow +5). Moleküldeki toplam elektron hesabı ise bu değerin alt indisteki atom sayısıyla (2) çarpılmasıyla bulunur (2 \times 2 = 4\text{ e}^-).
- Bu problemde: \text{As}_2\text{S}_3 bileşiğindeki \text{As} atomları +3’ten +5’e yükseltgenmiş ve 4\text{ e}^- vermiştir.
SIK YAPILAN HATALAR:
Girendeki 2 Atomun Yükünü (+6) Üründeki Tek Atomun Yüküyle (+5) Kıyaslamak
- Yanlış: +6’dan +5’e indi deyip arseniğe indirgenmiş demek.
- Doğru: Karşılaştırma daima tek atom üzerinden yapılır (+3 \rightarrow +5, yükseltgenme) veya ürün de 2 atom olarak alınır (+6 \rightarrow +10, yükseltgenme).
- Neden yanlış: Formüldeki atom adetleri eşitlenmeden toplam yükler kıyaslanamaz.
Arseniğin bu +3’ten +5’e geçiş mantığı kafana tam oturdu mu, yoksa kükürt (\text{S}) atomunun değişimini de aynı şekilde tek başına ayıralım mı?
neden böyle oluyor
Arsenik Atomunun Yükseltgenme Mantığı ve Elektron Verme Nedeni
KULLANILAN KURAL / TEMEL İLKE:
Kimyada yükseltgenme basamağı (değerlik) her zaman tek bir atomun kimlik kartındaki yüktür (kişi başı değerdir). İndirgenme ve yükseltgenme tespiti toplam yüke göre değil, 1 atomun ilk ve son yüküne bakılarak yapılır.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Neden Toplam Yük Değil de Tek Atom Yüküne Bakılır?
- \text{As}_2\text{S}_3 bileşiğinde 2 tane arsenik atomu vardır ve her birinin yükü \mathbf{+3}'tür.
- İki atomun toplam yükünün +6 olması, arseniğin +6 değerlikte olduğu anlamına gelmez. Bu durum, “cebinde 3 TL olan 2 kişinin toplam 6 TL’si olması” gibidir. Kişi başı para hâlâ 3\text{ TL}'dir.
Adım 2 — Üründeki Durum: Atomun Başına Ne Geliyor?
- Ürünlerdeki \text{H}_3\text{AsO}_4 molekülünde 1 tane \text{As} atomunun yükü \mathbf{+5} olur.
- Şimdi tek bir atomu takip edelim:
- Başlangıçta yükü: \mathbf{+3} (3 elektron vermişti)
- Son durumda yükü: \mathbf{+5} (5 elektron vermiş oldu)
- Bir atomun yükünün +3’ten +5’e çıkması için 2 elektron daha vermesi (kaybetmesi) gerekir. Yük arttığı için bu olay kesinlikle bir yükseltgenmedir.
Adım 3 — Neden +6 \rightarrow +5 Şeklinde Bir İndirgenme Yoktur?
- Girenlerdeki +6 değeri 2 tane atomun toplamıdır.
- Üründeki +5 değeri ise sadece 1 tane atomun değeridir.
- Eşit sayıda atomu (2 atomu) karşılaştırdığımızda:
- Girenlerde 2 tane \text{As} atomunun toplam yükü: 2 \times (+3) = \mathbf{+6}
- Ürünlerde 2 tane \text{As} atomunun toplam yükü: 2 \times (+5) = \mathbf{+10}
- Toplam yük de +6’dan +10’a yükseldiği için sistemden toplam 4\text{ e}^- dışarı atılmıştır.
Adım 4 — Elektron Eşitlemesinde Neden 2 \times 2 = 4\text{ e}^- Alınır?
- 1 tane \text{As} atomu +3’ten +5’e geçerken 2\text{ e}^- verir.
- \text{As}_2\text{S}_3 molekülü parçalandığında içindeki 2 arsenik atomunun her ikisi de aynı anda +5’e dönüşür.
- 1. arsenik atomu 2\text{ e}^- verir, 2. arsenik atomu da 2\text{ e}^- verir.
- Sonuç olarak giren 1 mol \text{As}_2\text{S}_3 paketinden arsenik kaynaklı net 4\text{ e}^- açığa çıkar.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ÖZET:
Böyle olmasının sebebi, yükseltgenme basamağının atom başına hesaplanmasıdır. Tek bir arsenik atomu +3’ten +5’e çıktığı için 2\text{ e}^- verir (yükseltgenir). Bileşikte bu atomdan 2 tane bulunduğu için toplamda 4\text{ e}^- verilmiş olur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Atom Başı Değerlik Kuralı
- Tanım: Redoks olaylarında elektron transferi atom seviyesinde gerçekleşir. Karşılaştırma yapılırken atom sayıları eşit tutulmalıdır.
- Bu problemde: 1\text{ atom As}^{3+} \rightarrow 1\text{ atom As}^{5+} + 2\text{e}^- (atom başı değişim) bağıntısı gereği arsenik indirgenmez, yükseltgenir.
SIK YAPILAN HATALAR:
Farklı Sayıdaki Atomların Yüklerini Doğrudan Karşılaştırmak
- Yanlış: Girendeki 2 atomun toplam yükü (+6) ile üründeki 1 atomun yükünü (+5) kıyaslayıp yük düştü sanmak.
- Doğru: Ya tek atom üzerinden (+3 \rightarrow +5) ya da iki tarafı da 2 atom yaparak (+6 \rightarrow +10) kıyaslamak.
- Neden yanlış: Kişi sayısı eşitlenmeden toplam değerler üzerinden karşılaştırma yapılırsa yön hatalı bulunur.
Bu “atom başına yük” mantığı zihninde netleşti mi, aklını karıştıran başka bir detay var mı?
sorduklarımdan sonra 30 olayı falan nasıl oluyor
Redoks Tepkimesinde 30 Elektron Eşitlemesi ve Katsayıların Belirlenmesi
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
\text{Toplam Verilen Elektron Sayısı} = \text{Toplam Alınan Elektron Sayısı}
Alınan ve verilen elektron sayıları farklı olduğunda, bu iki sayı en küçük ortak katlarında (EKOK) eşitlenir.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Verilen Toplam Elektronun Hesaplanması (10\text{ e}^-)
Girenlerdeki 1 tane \text{As}_2\text{S}_3 bileşiği parçalandığında iki farklı element aynı anda elektron verir:
- Arsenik (\text{As}): 1 atom \text{As}, +3’ten +5’e çıkarken 2\text{ e}^- verir. Bileşikte 2 atom olduğu için:2 \times 2\text{ e}^- = 4\text{ e}^- \text{ verilir.}
- Kükürt (\text{S}): 1 atom \text{S}, -2’den 0’a çıkarken 2\text{ e}^- verir. Bileşikte 3 atom olduğu için:3 \times 2\text{ e}^- = 6\text{ e}^- \text{ verilir.}
- 1 paket \text{As}_2\text{S}_3’ün toplam verdiği elektron:4\text{ e}^- + 6\text{ e}^- = \mathbf{10\text{ e}^-}
Adım 2 — Alınan Elektronun Hesaplanması (3\text{ e}^-)
- \text{HNO}_3 içindeki azot (\text{N}) atomu +5 yüklüdür.
- Üründeki \text{NO} gazı içindeki azot (\text{N}) atomu +2 yüklüdür.
- 1 tane \text{N} atomu +5’ten +2’ye inerken 3\text{ e}^- alır:\text{N}^{5+} + 3\text{e}^- \rightarrow \text{N}^{2+} \quad (\mathbf{3\text{ e}^-} \text{ alınır.})
Adım 3 — 30 Sayısının Ortaya Çıkışı (Elektron Eşitleme)
Ortamda 10\text{ e}^- veren bir paket ile 3\text{ e}^- alan bir madde vardır. Redoks kuralı gereği verilen elektron sayısı alınan elektron sayısına tam eşit olmak zorundadır.
10 ve 3 sayılarının en küçük ortak katı 30’dur:
- Verilen elektronu 30 yapmak için: \text{As}_2\text{S}_3 grubu 3 ile çarpılır:3 \times 10\text{ e}^- = \mathbf{30\text{ e}^- \text{ verilir.}}
- Alınan elektronu 30 yapmak için: \text{HNO}_3 grubu 10 ile çarpılır:10 \times 3\text{ e}^- = \mathbf{30\text{ e}^- \text{ alınır.}}
Adım 4 — Katsayıların Tepkimeye Yazılması
Bulunan bu çarpım sayıları giren bileşiklerin başına katsayı olarak yazılır:
- Girenlere 3\text{As}_2\text{S}_3 ve 10\text{HNO}_3 yazılır.
- 3 paket \text{As}_2\text{S}_3 girdiğinde toplam 3 \times 2 = \mathbf{6\text{ tane As}} ve 3 \times 3 = \mathbf{9\text{ tane S}} oluşur:3\text{As}_2\text{S}_3 + 10\text{HNO}_3 \rightarrow \mathbf{6}\text{H}_3\text{AsO}_4 + \mathbf{9}\text{S} + \mathbf{10}\text{NO}
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP / ÖZET:
30 sayısı, 1 paket \text{As}_2\text{S}_3’ün verdiği 10 elektron ile 1 tane \text{HNO}_3’ün aldığı 3 elektronun en küçük ortak katıdır (\text{EKOK}(10, 3) = 30). Elektron alışverişini dengelemek için \text{As}_2\text{S}_3 bileşiği 3, \text{HNO}_3 bileşiği ise 10 ile genişletilir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. En Küçük Ortak Kat (EKOK) ile Redoks Denkleştirme
- Tanım: Alınan ve verilen elektron sayıları birbirine eşit değilse, tepkime katsayıları bu sayıların EKOK’u üzerinden belirlenir.
- Bu problemde: 10 ve 3 sayıları aralarında asal olduğu için doğrudan birbirleriyle çarpılarak 30\text{ e}^- seviyesinde eşitlik kurulmuştur.
SIK YAPILAN HATALAR:
Elementleri Tek Tek Eşitleyip Bileşik Bütünlüğünü Bozmak
- Yanlış: Arsenik için ayrı, kükürt için ayrı katsayı belirlemeye çalışmak.
- Doğru: \text{As} ve \text{S} aynı bileşiğin (\text{As}_2\text{S}_3) içinde olduğu için verdikleri elektronlar (4 + 6 = 10\text{ e}^-) toplanıp bileşik tek bir paket olarak 3 ile çarpılmalıdır.
- Neden yanlış: Formüldeki elementlerin katsayıları birbirinden bağımsız değiştirilemez.
Bu 30 elektron eşitliğinden sonra hidrojen ve oksijenleri su (\text{H}_2\text{O}) ile nasıl dengelediğimize de bakalım mı?
peki hno3 de de elektron verilseydi ne olacaktı
Redoks Tepkimelerinde Tüm Maddelerin Elektron Vermesi Durumu
TEMEL KURAL / İLKE:
Bir tepkimenin gerçekleşebilmesi için yükün ve maddenin korunumu kanunu geçerlidir. Redoks tepkimesinde elektronlar yoktan var olamaz ve uzayda serbestçe kaybolamaz. Dolayısıyla:
\text{Toplam Verilen Elektron Sayısı} = \text{Toplam Alınan Elektron Sayısı}
Mutlaka en az bir madde elektron vermeli (yükseltgenmeli) ve en az bir madde o elektronları almalıdır (indirgenmelidir).
AÇIKLAMA ADIMLARI:
Adım 1 — Ticaret / Alışveriş Mantığı
Redoks olayını bir alışveriş gibi düşünebilirsin:
- Birinin para verebilmesi için karşıda o parayı kabul eden (alan) birinin olması şarttır.
- \text{As}_2\text{S}_3 bileşiği ortama toplam 10\text{ e}^- bırakmak ister.
- Eğer \text{HNO}_3 de elektron vermeye çalışsaydı, ortama saçılan elektronları alacak hiçbir alıcı bulunmazdı. Alıcısı olmayan bir elektron transferi gerçekleşemez; dolayısıyla böyle bir kimyasal tepkime oluşamaz.
Adım 2 — Eğer Her İki Madde de Elektron Veriyor Görünüyorsa Ne Olmuştur?
Soru çözerken giren tüm maddelerin elektron verdiğini (yükseltgendiğini) hesapladıysan, bu durum gerçekte 2 anlama gelir:
- İşlem Hatası Yapılmıştır: Elementlerden birinin yükseltgenme basamağı yanlış hesaplanmıştır (örneğin \text{N}^{5+} \rightarrow \text{N}^{2+} geçişinde değerlik azaldığı halde sehven elektron verildi sanılmıştır).
- Gözden Kaçan Başka Bir Element Vardır: Tepkimedeki başka bir atom (örneğin oksijen ya da hidrojen) indirgenmiştir ve o henüz fark edilmemiştir.
Adım 3 — \text{HNO}_3 Neden Elektron Almak Zorundadır?
- \text{HNO}_3 içindeki azot atomu \mathbf{+5} değerliktedir.
- Azot (N), 5A grubunda yer alır ve periyodik sistemdeki en yüksek değerliği zaten \mathbf{+5}'tir.
- Bir atom alabileceği en yüksek pozitif yüke ulaştığında daha fazla elektron veremez (daha fazla yükselemez). Bu yüzden \text{HNO}_3 kuvvetli bir yükseltgendir; yani sadece elektron alabilir (indirgenir).
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ÖZET:
Eğer \text{HNO}_3 de elektron verseydi, elektronları alacak bir alıcı bulunmadığı için redoks tepkimesi gerçekleşemezdi. Redoks tepkimelerinde birden fazla madde elektron verebilir (tıpkı arsenik ve kükürt gibi), ancak bu elektronları alacak en az bir indirgenen madde (\text{HNO}_3 gibi) bulunmak zorundadır.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. İndirgen ve Yükseltgen Madde Dengesi
- Tanım: Elektron veren madde yükseltgenir (indirgen özellik gösterir), elektron alan madde indirgenir (yükseltgen özellik gösterir).
- Bu problemde: \text{As}_2\text{S}_3 indirgen maddedir (elektron verir), \text{HNO}_3 ise yükseltgen maddedir (elektron alır).
SIK YAPILAN HATALAR:
Değerliğin Azalmasını Elektron Verme Sanmak
- Yanlış: +5’ten +2’ye düşüşü bir artış gibi düşünüp “elektron verdi” demek.
- Doğru: Pozitif yük azalıyorsa tanecik negatif yüklü elektron almıştır (+5 + 3\text{e}^- = +2).
- Neden yanlış: Elektronun yükü negatif (-) olduğu için elektron aldıkça değerlik küçülür.
\text{HNO}_3’ün bu tepkimede neden 3 elektron alıp \text{NO} gazına dönüştüğünün basamak hesabını birlikte yazalım mı?
neden bunlar paket olarak alınıyor
\text{As}_2\text{S}_3 Bileşiğinin Redoks Tepkimesinde Neden “Tek Bir Paket” Olarak Alındığının Mantığı
KULLANILAN TEMEL KİMYA KURALI:
Bileşik Bütünlüğü ve Sabit Oranlar Kanunu: Bir bileşikteki atomlar birbirine kimyasal bağlarla bağlıdır ve formüldeki oranları sabittir. Kaba serbest \text{As} ve serbest \text{S} atomları ayrı ayrı atılmaz; tepkimeye giren madde doğrudan \text{As}_2\text{S}_3 bileşiğidir.
AÇIKLAMA ADIMLARI:
Adım 1 — Arsenik ve Kükürt Birbirinden Bağımsız Değildir
- Eğer kaba ayrı bir kapta arsenik (\text{As}), ayrı bir kapta kükürt (\text{S}) konsaydı, her birinin katsayısını ve verdiği elektronu tamamen birbirinden bağımsız hesaplayabilirdik.
- Ancak burada iki element \text{As}_2\text{S}_3 formülüyle birbirine kenetlenmiştir.
- Kaba 1 adet \text{As}_2\text{S}_3 girdiğinde, ortama mecburen ve aynı anda 2 tane \text{As} ile 3 tane \text{S} atomu girmiş olur. Biri olmadan diğeri tepkimeye giremez.
Adım 2 — Bileşiğin Başına Tek Bir Katsayı Yazılabilmesi
- Denkleştirme yaparken formülün ortasına sayı yazamayız (örneğin \text{As} için ayrı, \text{S} için ayrı bir giren katsayısı koyamayız).
- Bileşiğin önüne tek bir katsayı (k) yazılır: k\text{As}_2\text{S}_3
- Bu katsayı hem arseniğin hem de kükürdün miktarını aynı anda belirler:
- Arsenik miktarı: k \times 2
- Kükürt miktarı: k \times 3
- Dolayısıyla bileşiğin tamamının ortama verdiği elektron miktarını bilmeden k katsayısını belirlemek imkânsızdır.
Adım 3 — 1 Mol Bileşik Parçalandığında Açığa Çıkan Toplam Elektron
1 tane \text{As}_2\text{S}_3 bileşiği tepkimeye girip ürünlere dönüştüğünde gerçekleşen olaylar eş zamanlıdır:
- İçindeki 2 arsenik atomu +3’ten +5’e çıkar \rightarrow \mathbf{4\text{ e}^-} açığa çıkar.
- İçindeki 3 kükürt atomu -2’den 0’a çıkar \rightarrow \mathbf{6\text{ e}^-} açığa çıkar.
- Bu iki olay aynı bileşiğin parçalanmasıyla gerçekleştiği için 1 tane \text{As}_2\text{S}_3 tepkimeye girdiğinde ortama tek seferde toplam:4\text{ e}^- + 6\text{ e}^- = \mathbf{10\text{ e}^-}bırakılmış olur.
Adım 4 — Paket Mantığının Katsayıya Dönüşmesi
- 1 paket \text{As}_2\text{S}_3 \rightarrow 10\text{ e}^- verir.
- 1 tane \text{HNO}_3 \rightarrow 3\text{ e}^- alır.
- Verilen ve alınan elektronları 30’da eşitlemek için bu paketten ortama 3 paket sokmamız gerekir:3 \times (\text{As}_2\text{S}_3) \implies 3 \times 10\text{ e}^- = 30\text{ e}^-
- Böylece girenlerde 3\text{As}_2\text{S}_3 oluşur ve içinden zorunlu olarak 6 tane \text{As} (3 \times 2) ile 9 tane \text{S} (3 \times 3) çıkarak ürünleri oluşturur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ÖZET:
Paket olarak alınmasının sebebi, \text{As} ve \text{S} atomlarının aynı kimyasal formül içinde birbirine bağlı olmasıdır. Bileşiğin önüne tek bir katsayı yazılacağı için, o bileşiğin içindeki tüm atomların verdiği elektronlar toplanarak (4 + 6 = 10\text{ e}^-) bileşiğin toplam elektron yükü tek bir değer olarak bulunur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Bileşik Bütünlüğü İlkesi
- Tanım: Kimyasal formüllerdeki alt indisler sabittir ve değiştirilemez. Bileşik katsayısı değiştikçe içindeki tüm elementlerin mol sayıları aynı oranda değişir.
- Bu problemde: \text{As}_2\text{S}_3 tek bir kimyasal tür olduğu için verdiği elektronlar toplanarak 10\text{ e}^- şeklinde tek bir paket yükü olarak işleme alınır.
SIK YAPILAN HATALAR:
Elementleri Farklı Maddelermiş Gibi Ayrı Ayrı Denkleştirmeye Çalışmak
- Yanlış: \text{As} için ayrı bir elektron eşitlemesi, \text{S} için ayrı bir elektron eşitlemesi yapıp \text{As}_2\text{S}_3 önüne hangi sayının geleceğini karıştırmak.
- Doğru: Aynı bileşikte yer alan tüm yükseltgenen atomların verdiği elektronları toplayıp bileşiği tek bir elektron kaynağı (10\text{ e}^-) olarak görmek.
- Neden yanlış: Formüldeki elementlerin katsayıları birbirinden bağımsız hareket edemez.
Bu paket mantığının netleşmesi için sadece 1 bileşiğin yükseltgendiği başka bir redoks tepkimesi örneği üzerinden bu kuralı test etmek ister misin?