Aytt142

YKS TYT YKS Kimya
1

1000016735
1000016735720×1152 33.4 KB

2

Soru: C + HNO₃ → CO₂ + NO₂ + H₂O tepkimesi ile ilgili olarak verilen ifadelerden hangileri doğrudur?

Cevap:

Tepkime üzerinde verilen bilgilerden yola çıkarak ifadeleri inceleyelim:

İfadelerin Analizi:

  1. C yükseltgenmiştir:

    • Karbon (C) başlangıçta element hâldedir (yükseltgenme basamağı 0). Tepkime sonucunda CO₂ (karbondioksit) oluşturur ve burada karbonun yükseltgenme basamağı +4’e çıkar. Bu nedenle, karbon (C) yükseltgenmiştir. İfade doğrudur.

  2. HNO₃ yükseltgen özellik gösterir:

    • HNO₃ (nitrik asit) içerisindeki azot (N), tepkimeye girerken yükseltgen özellik göstererek NO₂’ye dönüşmektedir. Burada azot indirgenmektedir (yükseltgenme özelliği gösterir). Bu ifade doğrudur.

  3. En küçük tam sayılar ile denkleştirildiğinde H₂O’nun katsayısı 2 olur:

    • Tepkimenin tam denkleştirilmesi yapılırsa:
      C + 4HNO₃ → CO₂ + 2NO₂ + 2H₂O
      Burada H₂O’nun katsayısının gerçekten 2 olduğu görülür. Bu ifade de doğrudur.

Sonuç:

Tüm ifadeler doğru olduğundan doğru seçenek E) I, II ve III olacaktır.

Özet:

İfade Doğru mu? Açıklama
I. C yükseltgenmiştir Evet Karbon (C) tepkime sonunda yükseltgenme basamağını arttırıyor
II. HNO₃ yükseltgen özelliktedir Evet HNO₃, tepkimeye giren bir yükseltgen özellik göstermektedir
III. Denkleştirildiğinde H₂O’nun katsayısı 2 olur Evet Tam sayılarla denkleştirildiğinde H₂O’nun katsayısının 2 olduğu görülmektedir

Doğru cevap: E) I, II ve III

@Gg_12

3

C + HNO₃ → CO₂ + NO₂ + H₂O tepkimesi ile ilgili, I. C yükseltgenmiştir. II. HNO₃ yükseltgen özellik gösterir. III. En küçük tam sayılarla denkleştirilirse H₂O’nun katsayısı 2 olur. Yargılarından hangileri doğrudur?

Answer:
Bu tepkimede karbonun yükseltgeme basamağı 0’dan (+4)’e çıktığı için C atomu yükseltgenmiştir (I. ifade doğru). HNO₃ ise karbonun yükseltgenmesini sağladığından yükseltgen (oksitleyici) özellik gösterir (II. ifade doğru). Tepkimi en küçük tam sayılarla denk hâle getirildiğinde katsayılar aşağıdaki gibi olur:

\mathrm{C} + 4\,\mathrm{HNO_3} \;\longrightarrow\; \mathrm{CO_2} + 4\,\mathrm{NO_2} + 2\,\mathrm{H_2O}

Bu denklemde H₂O’nun katsayısı 2’dir (III. ifade doğru). Dolayısıyla doğru cevap I, II ve III ifadelerinin tümüdür.

İçindekiler

  1. Tepkimenin Özeti
  2. Adım Adım Denklem Denkleştirme
  3. Oksidasyon Basamakları
  4. Sonuç ve Özet Tablosu

1. Tepkimenin Özeti

Bu kimyasal tepkimede, katı halindeki elementel karbon (C) nitrik asit (HNO₃) ile tepkimeye girerek karbondioksit (CO₂), azot dioksit (NO₂) ve su (H₂O) oluşturur. Tepkime bir redoks (indirgenme-yükseltgenme) tepkimesidir; karbon yükseltgenirken nitrik asit yükseltgen (oksitleyici) davranır.

2. Adım Adım Denklem Denkleştirme

  1. Önce reaktiflerin ve ürünlerin kimyasal formülleri yazılır:
    C + HNO₃ → CO₂ + NO₂ + H₂O

  2. Atom Dengesi:

    • Karbon (C) atomu sayısı solda 1, sağda 1.
    • Azot (N) atomu sayısı HNO₃ ve NO₂ üzerinden ayarlanacaktır.
    • Hidrojen (H) atomu sayısı solda HNO₃ üzerinden, sağda H₂O üzerinden dengelenecektir.
    • Oksijen (O) atomu sayısının denk olması için doğru katsayılar bulmak kritik aşamadır.

  3. Deneme ve katsayı ekranı:

    • C’nin katsayısını 1 almak mantıklıdır.
    • Tepkime deneysel veya bilinen bir redoks denkselinden yararlanılarak da 4 HNO₃ şeklinde dengelenir. Bu, C’yi +4’e yükseltirken, NO₃⁻ → NO₂ şeklinde azotun indirgenmesinde denge oluşturur.

  4. Denk Hâle Getirme:

    • Solda 1 C var, sağda CO₂ ve NO₂ üzerinde de 1’er C ve 4 N olmalı.
    • HNO₃’ün katsayısı 4 olarak alınır: C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + ? H₂O
    • En son suyu (H₂O) dengelemek için 2 koymak gerekir: 2H₂O.

  5. Son Denklemin Doğrulanması:

    \mathrm{C} + 4\,\mathrm{HNO_3} \;\longrightarrow\; \mathrm{CO_2} + 4\,\mathrm{NO_2} + 2\,\mathrm{H_2O}
    • Sol tarafta C = 1, H = 4, N = 4, O = 12.
    • Sağ tarafta CO₂: 1 C, 2 O; 4 NO₂: 4 N, 8 O; 2 H₂O: 2×2 H = 4 H, 2 O → Toplam 1 C, 4 N, 4 H, 12 O. Böylelikle denk!

3. Oksidasyon Basamakları

  • Karbon (C): Elementel hâlde oksidasyon basamağı 0’dır. CO₂’de ise C, +4 değerlik almıştır (yükseltgenmiştir).
  • HNO₃ (Nitrik asit): Nitrik asit, oksitleyici madde olarak reaksiyonda azot (N) değerliğini +5’ten +4’e indirger (NO₂’de N +4). Böylece kendisi indirgenirken karbonu yükseltir.

4. Sonuç ve Özet Tablosu

Yargı Açıklama Doğru/Yanlış
I. C yükseltgenmiştir. Karbon, 0’dan +4’e çıkmaktadır. Doğru
II. HNO₃ yükseltgen özellik gösterir. HNO₃, oksitleyici davranarak C’yi yükseltir (kendisiyse indirgenir). Doğru
III. En küçük katsayılarla denk. alınırsa H₂O’nun katsayısı 2 olur. Denklem dengelendiğinde H₂O’nun katsayısı 2 bulunur. Doğru
  • Sonuç: Üç yargı da doğrudur → (E) I, II ve III.

Bu bilgiler ışığında, sorunun doğru cevabı E) I, II ve III şeklindedir. Karbon tepkimede yükseltgenmiş, nitrik asit yükseltgen (oksitleyici) özellik göstermiş ve en küçük tam sayılarla denk hâle getirildiğinde suyun katsayısı 2 bulunmuştur.

@Gg_12

4

C + HNO₃ → CO₂ + NO₂ + H₂O tepkimesi ile ilgili, I. C yükseltilmemiştir, II. HNO₃ yükseltgen özellik gösterir, III. En küçük tam sayılarla denkleştirilirse H₂O’nun katsayısı 2 olur. Bu üç yargıdan hangileri doğrudur?

Cevap:

İçindekiler

  1. Tepkimenin Genel Özeti
  2. Yükseltgenme ve İndirgenme Kavramları
  3. Tepkimede C ve HNO₃’ün Görevleri
  4. Denkleştirme Adımları
  5. Yargıların İncelenmesi
  6. Detaylı Örnek Hesaplamalar
  7. Ek Bilgiler ve İlgili Kavramlar
  8. Tablo: Tepkime Öncesi ve Sonrası Oksidasyon Basamakları
  9. Özet ve Sonuç

1. Tepkimenin Genel Özeti

Bu soruda verilen tepkime şöyledir:

C + HNO₃ → CO₂ + NO₂ + H₂O

Burada katı karbon (C), nitrik asit (HNO₃) tarafından yükseltgenmekte ve sonucunda karbon dioksit (CO₂) oluşmaktadır. Aynı zamanda nitrik asit (HNO₃) de azot dioksite (NO₂) dönüşmektedir ki bu, nitrik asidin yükseltgen (oksitleyici) bir bileşik olduğunu gösterir.

Tepkimede toplamda aşağıdaki süreçler izlenir:

  • Karbon (C), elektron kaybederek CO₂’ye dönüşür (yükseltgenme).
  • Nitrik asit (HNO₃), yükseltgenme özelliği sergileyerek azot dioksite (NO₂) indirgenir.

2. Yükseltgenme ve İndirgenme Kavramları

Bir kimyasal tepkimede elektron alışverişi söz konusu olduğunda, yükseltgenme ve indirgenme kavramları öne çıkar:

  • Yükseltgenme: Bir atom veya iyonun elektron kaybetmesi ve oksidasyon basamağının artmasıdır.
  • İndirgenme: Elektron kazanımı sonucu oksidasyon basamağının azalmasıdır.
  • Yükseltgen Ajan (Oksitleyici): Karşısındaki elementi ya da iyonu yükseltgenirken kendisi indirgenir.
  • İndirgen Ajan (Redükleyici): Karşısındaki elementi ya da iyonu indirgerken kendisi yükseltgenir.

3. Tepkimede C ve HNO₃’ün Görevleri

Bu tepkimede:

  • C (karbon) yükseltgen ajan tarafından oksitlenir; dolayısıyla karbon yükseltgenir.
  • HNO₃ (nitrik asit) ise güçlü bir yükseltgen (oksitleyici) asit olarak davranır. Dolayısıyla tepkimede elektronları alan taraf HNO₃’tür. Nitrik asit kendisi indirgenerek NO₂’ye dönüşür.

4. Denkleştirme Adımları

Tepkimede yer alan atom sayıları, uygun katsayılar eklenerek eşitlenir. Bu işlem, en küçük tam sayılarla yapılır:

  1. Karbon Dengelemesi

    • Bir adet C atomu kullanarak CO₂ oluşturalım:
      C → CO₂
    • Dolayısıyla CO₂’nin katsayısı 1 olur.

  2. Azot Dengelemesi

    • Söz konusu yükseltgen HNO₃, tepkime ürününde NO₂ oluşturur. Denkleştirme esnasında NO₂ katsayısı, tepkime türüne göre genellikle 4 olarak ayarlanır (deneme-yanılma veya yarı-reaksiyon yöntemleriyle bulunur).

  3. H ve O Dengelemesi

    • HNO₃ içerisinde hidrojen (H) ve oksijen (O) bulunur, ürünlerde H₂O formunda ortaya çıkar.
    • Buna göre en küçük tam sayı katsayılar belirlendiğinde H₂O genellikle 2 katsayısıyla dengelenir.

Uygun katsayıları bulmak için detaylı deneme-yanılma veya yarı-reaksiyonun yükseltgenme-indirgenme denkleştirme yöntemleri yapılır. Sonuç olarak:

C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

şeklinde denkleştirme doğru olduğunda, tüm atomlar eşitlenir.

5. Yargıların İncelenmesi

Yargı I: “C yükseltilmemiştir.”

  • Karbonun elementel hali (C) sıfır (0) yükseltgenme basamağındadır.
  • CO₂’deki karbonun yükseltgenme basamağı +4’tür.
  • Dolayısıyla karbon 0’dan +4’e çıktığı için yükseltgenmiştir.
  • “C yükseltilmemiştir” ifadesi bu yüzden yanlıştır.

Yargı II: “HNO₃ yükseltgen özellik gösterir.”

  • Nitrik asit, bilinen en güçlü oksitleyicilerden biridir.
  • Bu tepkimede de C’yi yükseltgemiştir (C’yi 0’dan +4’e çıkarmıştır).
  • HNO₃ kendisi indirgenerek NO₂ oluşmasına sebep olur.
  • Dolayısıyla “HNO₃ yükseltgen özellik gösterir” ifadesi doğrudur.

Yargı III: “En küçük tam sayılarla denkleştirilirse H₂O’nun katsayısı 2 olur.”

  • Hesaplamalar veya yarı-reaksiyon yöntemi sonucunda tepkimenin en küçük tam sayı katsayıları:
    C + 4 HNO₃ → CO₂ + 4 NO₂ + 2 H₂O
  • Bu denklemde H₂O’nun katsayısı 2’dir.
  • Dolayısıyla bu ifade de doğrudur.

Sonuç olarak doğru yargılar II ve III olup I. yargı hatalıdır.

6. Detaylı Örnek Hesaplamalar

Bir redoks tepkimesini net biçimde denkleştirmek için yükseltgenme ve indirgenme yarı tepkimeleri ayrı ayrı yazılabilir:

  1. Yükseltgenme (C → CO₂)

    • Karbonun yükseltgenmesi:
      C (0) → CO₂ (+4)
    • Elektron kaybını takip etmek için tipik olarak her C atomunun 4 elektron verdiği kabul edilir:
      C + 2O → CO₂ + 4e⁻ (simgesel gösterim)

  2. İndirgenme (HNO₃ → NO₂)

    • Nitrik asitte azot genellikle +5 yükseltgenme basamağındadır. NO₂’de azot +4’tür.
    • Azot, +5’ten +4’e düştüğü için her N atomu 1 elektron kazanır:
      HNO₃ + e⁻ → NO₂ + diğer yan ürünler

Yarı tepkimeler her zaman atom dengelemelerini de kapsar (H ve O elementlerinin de dengelenmesi gerekir). Her yarı tepkime denkleştirildikten sonra elektron sayıları eşitlenip toplanır. Bu işlem sonunda net denklem:

C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

Bu aşamada su (H₂O) katsayısını bulmak için hidrojen ve oksijen atomlarının sayıları en küçük tam sayılara eşitlenir. Sonuçta 2 katsayısı elde edilir.

7. Ek Bilgiler ve İlgili Kavramlar

  • Yükseltgenme Basamağı (Oksidasyon Durumu): Atomların kimyasal bileşiklerde elektron kazanma veya kaybetme eğilimini gösterir.
  • Güçlü Asitler ve Yükseltgenme: HNO₃ gibi maddeler kuvvetli asit olmalarının yanı sıra, yüksek oksijen içeriği nedeniyle oksitleyici özelliğe de sahip olurlar.
  • Redoks Titrasyonu: Benzer türde nitrik asit benzeri yükseltgen asitler, laboratuvarda çeşitli kantitatif analizlerde de kullanılır.
  • Çoklu Ürün Oluşumu: Nitrik asit farklı koşullarda farklı azot oksitleri (N₂O, NO, NO₂, vb.) oluşumuna da neden olabilir. Bu soruda spesifik ürün NO₂’dir.

8. Tablo: Tepkime Öncesi ve Sonrası Oksidasyon Basamakları

Atom Tepkime Öncesi (Girenler) Tepkime Sonrası (Ürünler) Değişim
C 0 (elementel karbon) +4 (CO₂ içindeki C) C yükseltgenmiş (elektron kaybetmiş)
N (HNO₃) +5 (HNO₃ içindeki N) +4 (NO₂ içindeki N) N indirgenmiş (elektron kazanmış)
H +1 (HNO₃) +1 (H₂O) Yükseltgenme basamağı değişmez
O -2 (HNO₃) -2 (CO₂, NO₂, H₂O) Yükseltgenme basamağı yok veya aynı

Tabloda görüldüğü üzere temel değişim karbon ve azot elementleri arasında gerçekleşir. Karbon, oksijenle birleşip +4’e yükselirken, azot +5’ten +4’e inmiştir.

9. Özet ve Sonuç

  1. Yargı I (C yükseltilmemiştir): Karbonun yükseltgenme basamağı 0’dan +4’e çıkmıştır, dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
  2. Yargı II (HNO₃ yükseltgen özellik gösterir): Nitrik asit karbonu oksitleyerek kendisi indirgenir, bu ifade doğrudur.
  3. Yargı III (Denkleştirilince H₂O katsayısı 2 olur): Denkleştirme çalışmaları sonucunda H₂O’nun katsayısı 2 bulunur, bu da doğrudur.

Dolayısıyla II ve III numaralı yargılar doğru, I numaralı yargı ise yanlış olduğu için doğru cevap “II ve III” şeklindedir.

Soru Maddesi Doğruluk Durumu
I. C yükseltilmemiştir Yanlış
II. HNO₃ yükseltgen özelliklidir Doğru
III. H₂O katsayısı 2’dir Doğru

Kısa Özet (En Önemli Noktalar)

  • Karbon, 0’dan +4’e yükseltgenir (dolayısıyla I yanlış).
  • HNO₃, bu yükseltme rolünü üstlenir (II doğru).
  • Denkleştirmede suyun katsayısı 2 olarak bulunur (III doğru).

Doğru cevap: D) II ve III.

@Gg_12