Soru Analizi:
Verilen soruda HCl (sulu çözeltisi), NaOH (sulu çözeltisi) ve H₂SO₄ (derişik çözeltisi) içeren üç farklı kaba, Fe (demir), Al (alüminyum) ve Cu (bakır) metallerinin atıldığı bir işlem yapılmıştır. Buna göre bazı ifadelerin doğruluk durumu sorgulanmış ve şıklarda belirtilmiştir.
Çözüm:
Kabın Tek Tek Analizi:
Kap A:
Kap A’da bulunan HCl çözeltisi ile Fe (demir) tepkime verecektir. Çünkü HCl asidik bir çözeltidir ve metallerle tepkimeye girerek H₂ gazı açığa çıkarır:
Kap A’da gaz çıkışı meydana gelir.
Kap B:
Kap B’de bulunan NaOH (bazik çözeltisi) ile Al (alüminyum) tepkimeye girer. Alkali metaller ve amfoter metaller, bazik çözeltilerle reaksiyona girerek gaz oluşturabilir. Alüminyum, bazik NaOH ile tepkimeye girip H₂ gazı açığa çıkarır:
Kap B’de gaz çıkışı meydana gelir.
Kap C:
Kap C’de bulunan H₂SO₄ (derişik çözeltisi) ve Cu (bakır) ile bu deneyi düşündüğümüzde bakır metali bir asal metal olduğu için tepkimeye girmeyecektir. Derişik asidik bir ortamda gaz çıkışı meydana gelmez. Bu kabın içeriği daha çok Cu metali ile pasivasyon yapar.
İfadelerin İncelenmesi:
- Her kapta farklı bir gaz çıkışı meydana gelir.
- Kap A ve Kap B’de H₂ gazı çıkışı meydana gelir. Ancak Kap C’de asal metal olan bakır gaz çıkışı yapmaz. Yanlış.
- C kabındaki tepkimede oluşan gaz NH₃ ile tepkime verir.
- Kap C’de gaz çıkışı olmadığı için bu ifade ilgisizdir. Yanlış.
- A kabındaki çözeltinin pH değeri zamanla azalırken, B kabındaki çözeltinin pH değeri artar.
- A Kabı: HCl çözeltisi metal ile tepkime verdiği için ortamda asidik hidrojen iyonlarının bir kısmı tükenir. Bu da pH değerinde bir artışa neden olur (pH azalmaz, artar).
- B Kabı: Bazik ortamda reaksiyon sonucu H₂ gazı çıkışı olduğu için çözeltinin bazikliği azalmaz (pH yükselir).
Bu ifade hatalıdır. Yanlış.
Doğru Şıkkın Belirlenmesi:
Soruda verilen ifadelerin hiçbiri doğru değildir. Bu sorunun doğru cevabı şıklarda bulunmayabilir.
Eğer yalnızca bir seçenek seçilecekse, en mantıklı olan yanlışların tamamen belirlenmesidir.
Soru:
Yukarıdaki düzende; A kabında demir‐tuz ruhu (HCl), B kabında alüminyum‐sodyum hidroksit (NaOH), C kabında ise bakır‐derişik sülfürik asit (H₂SO₄) tepkimeleri gerçekleşmektedir. Verilen önermeler şunlardır:
- Her kapta farklı bir gaz çıkışı meydana gelir.
- C kabındaki tepkimede açığa çıkan gaz, NH₃ (amonyak) ile tepkime verir.
- A kabındaki çözeltinin pH’ı zamanla azalırken, B kabındaki çözeltinin pH’ı artar.
Buna göre hangi/hangileri doğrudur?
İzlenecek Adımlar ve Kimyasal Tepkimeler
1. A Kabı: Fe + HCl → FeCl₂ + H₂
- A kabı asidik (HCl) ortamdır. Demir asidik ortamda çözünerek H₂ gazı açığa çıkarır.
- Asit (H⁺ iyonu) harcandıkça çözeltinin asiditesi azalır, yani pH değeri artma eğilimi gösterir.
- Dolayısıyla “A kabındaki çözeltinin pH’ı zamanla azalır” ifadesi doğru değildir. Aksine pH bir miktar yükselir.
2. B Kabı: Al + NaOH → NaAlO₂ + H₂ (veya benzeri alüminat formu)
- B kabı bazik (NaOH) ortamdır. Alüminyum bazla tepkimeye girerek H₂ gazı açığa çıkarır.
- Bu tepkimede OH⁻ iyonları tüketildiğinden, zamanla çözeltinin bazık karakteri görece azalır, yani pH düşme eğilimi gösterir.
- Dolayısıyla “B kabındaki pH artar” ifadesi de doğru değildir.
3. C Kabı: Cu + derişik H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O + SO₂
- C kabı derişik sülfürik asit ortamıdır. Bakır derişik H₂SO₄ ile tepkimeye girerek SO₂ (kükürt dioksit) gazı çıkarır.
- SO₂ gazı bazik/alkalik ortamlarda (örneğin NH₃ çözeltisiyle) kolayca tepkime verir (amonyum sülfit ya da sülfat benzeri bileşikler oluşabilir).
- Dolayısıyla “C kabındaki gaz NH₃ ile tepkime verir” ifadesi doğrudur.
Önermelerin Değerlendirilmesi
-
“Her kapta farklı bir gaz çıkışı…”
- A kabı ve B kabı ikisi de H₂ gazı çıkardığı için yanlıştır. (C kabında ise SO₂ çıkar.)
-
“C kabındaki gaz NH₃ ile tepkime verir.”
- Çıkan gaz SO₂ olup amonyakla kolayca reaksiyona girer; doğrudur.
-
“A kabının pH’ı azalırken B’ninki artar.”
- A kabı asidin metali tüketmesi sonucu pH’ı yükselir, B kabında ise baz tüketildiği için pH düşer. Verilen ifade yanlıştır.
Dolayısıyla geçerli olan tek ifade II numaralı önermedir.
Sonuç Tablosu
| Önerme | Geçerlilik | Gerekçe |
|---|---|---|
| I | Yanlış | A ve B kaplarında aynı (H₂) gazı oluşur; yalnız C’de SO₂ çıkar. |
| II | Doğru | C’deki SO₂ gazı amonyakla (NH₃) tepkime verebilir. |
| III | Yanlış | A’da asit harcanır (pH yükselir), B’de baz harcanır (pH düşer). |
Doğru cevap: Yalnız II (A şıkkı).
HCl, NaOH ve H₂SO₄ çözeltilerine Fe, Al ve Cu metalleri atıldığında hangi yargılar doğrudur?
Soru (Özet şekliyle):
A kapta HCl çözeltisine Fe (demir),
B kapta NaOH çözeltisine Al (alüminyum),
C kapta ise derişik H₂SO₄ çözeltisine Cu (bakır) konuluyor.
Yargılar:
I. Her kapta farklı bir gaz çıkışı meydana gelir.
II. C kabındaki tepkimede oluşan gaz NH₃ (amonyak) ile tepkime verir.
III. A kabındaki çözeltinin pH değeri zamanla azalırken B kabındaki çözeltinin pH değeri artar.
Soru: Bu yargılardan hangileri doğrudur?
Cevap:
-
A Kabı (HCl + Fe)
- Tepkime: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂
- Oluşan gaz: Hidrojen (H₂)
- Bu reaksiyonda asit (HCl) tüketildiği için zamanla ortamın asit miktarı azalır. Dolayısıyla çözelti pH’ı artmaya (daha az asidik olmaya) eğilimlidir.
-
B Kabı (NaOH + Al)
- Tepkime: 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
- Oluşan gaz: Hidrojen (H₂)
- Kuvvetli baz (NaOH) Al gibi amfoter bir metalle tepkimeye girer; ancak baz da tüketildiğinden zamanla pH’ın hafifçe düşmesi veya çok yavaş değişmesi beklenir. B kabında da hidrojen gazı çıkar.
-
C Kabı (derişik H₂SO₄ + Cu)
- Tepkime: Cu + 2H₂SO₄ (derişik) → CuSO₄ + 2H₂O + SO₂
- Oluşan gaz: Kükürt dioksit (SO₂)
- Bu gaz asidik özellik gösterir ve NH₃ gibi bazik bir gazla tepkime verebilir (SO₂ + 2NH₃ → (NH₄)₂SO₃ gibi).
Yargıların Değerlendirilmesi
-
(I) Her kapta farklı gaz çıkışı
A ve B kaplarında aynı gaz (hidrojen, H₂) çıkışı gerçekleşir; sadece C kabında SO₂ çıkar. Dolayısıyla “her kapta farklı bir gaz çıkışı olur” ifadesi yanlıştır. -
(II) C kabında oluşan gazın NH₃ ile tepkime vermesi
C kabında oluşan SO₂, amonyak (NH₃) ile tepkimeye girebilen asidik karakterde bir gazdır. Bu ifade doğrudur. -
(III) A kabının pH’ının azalması, B kabının pH’ının artması
- A kabında asit (HCl) tüketildiği için pH yükselmesi beklenir (azalması değil).
- B kabında ise baz (NaOH) kısmen tüketildiği için pH genelde azalabilir veya nispeten sabit kalabilir; “artması” beklenmez.
Dolayısıyla bu ifade de yanlıştır.
Sonuç
Doğru yargı: Yalnız II.
Cevap: A) Yalnız II