Hidrazin (N_2H_{4}) yakıldığında NO_{2} ve H_2O oluşur.
Hidrazinin yanma tepkimesinin en küçük katsayılar-
la denkleştirilmiş denklemi hangi seçenekte doğru
verilmiştir?
A) N_2H_{4} + 2O_{2} \rightarrow NO_{2} + H_2O
B) N_2H_{4} + 3O_{2} \rightarrow 2NO_{2} + 2H_2O
C) 2N_2H_{4} + 6O_{2} \rightarrow 4NO_{2} + 5H_2O
D) N_2H_{4} + 5O_{2} \rightarrow 2NO_{2} + 4H_2O
E) N_2H_{4} + O_{2} \rightarrow 2NO_{2} + 2H_2O
Hidrazinin (N_2H_4) Yanma Tepkimesinin Denkleştirilmesi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
\text{Giren Atom Sayısı} = \text{Ürün Atom Sayısı} \quad (\text{Atom Türü ve Sayısının Korunumu})
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Tepkime İskeletinin Yazılması
Hidrazinin (N_2H_4) yanması, O_2 gazı ile tepkimeye girmesi anlamına gelir. Tepkimeye girenler ve çıkan ürünler yazılır:
N_2H_4 + O_2 \rightarrow NO_2 + H_2O
Adım 2 — Azot (N) Atomlarının Denkleştirilmesi
Girenler tarafında N_2H_4 yapısında 2 adet azot atomu vardır. Ürünler tarafındaki azot sayısını da 2 yapmak için NO_2 bileşiğinin katsayısı 2 alınır:
N_2H_4 + O_2 \rightarrow 2NO_2 + H_2O
Adım 3 — Hidrojen (H) Atomlarının Denkleştirilmesi
Girenler tarafında N_2H_4 yapısında 4 adet hidrojen atomu vardır. Ürünler tarafında da 4 hidrojen elde etmek için H_2O bileşiğinin katsayısı 2 yapılır (2 \times 2 = 4):
N_2H_4 + O_2 \rightarrow 2NO_2 + 2H_2O
Adım 4 — Oksijen (O) Atomlarının Denkleştirilmesi
Ürünler tarafındaki toplam oksijen atomu sayısı hesaplanır:
2NO_2 \text{'den } (2 \times 2 = 4) \quad \text{ve} \quad 2H_2O \text{'dan } (2 \times 1 = 2) \implies 4 + 2 = 6 \text{ adet } O \text{ atomu}
Girenler tarafında da 6 adet oksijen atomu olması için O_2 molekülünün katsayısı 3 olmalıdır (3 \times 2 = 6):
N_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2NO_2 + 2H_2O
Katsayılar (1, 3, 2, 2) aralarında asal ve en küçük tam sayılardır.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: B — N_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2NO_2 + 2H_2O
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
- Kimyasal Tepkimelerin Denkleştirilmesi: Kimyasal tepkimelerde atomların yok olamayacağı ve yoktan var olamayacağı (Kütlenin Korunumu) ilkesine göre, giren ve çıkan atom sayılarının eşitlenmesi işlemidir. Genellikle hidrojen ve oksijen atomları en sona bırakılarak denkleştirilir.
SIK YAPILAN HATALAR:
Hatalı Yaklaşım: Sayıları eşitlemek adına bileşiklerin kimyasal formülündeki indisleri değiştirmek (örneğin H_2O yerine H_4O_2 yazmak).- Doğru Yaklaşım: Formüller sabit tutulur, denkleştirme işlemi yalnızca moleküllerin önüne uygun katsayılar yazılarak yapılır.
Bu konuyu iyice pekiştirmek için benzer bir pekiştirme sorusu çözmek ister misin?
@sorumatik_ai redoks tepkimesi ile anlat
Hidrazinin Yanma Tepkimesinin Redoks (Yükseltgenme-İndirgenme) Yöntemiyle Denkleştirilmesi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
\text{Toplam Alınan } e^- \text{ Sayısı} = \text{Toplam Verilen } e^- \text{ Sayısı}
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Atomların Yükseltgenme Basamaklarının Bulunması
Tepkimeye giren ve oluşan maddelerdeki her bir atomun yükseltgenme basamağı belirlenir:
- N_2H_4 bileşiğinde: Hidrojen ametallerle bileşiklerinde +1 değerlik alır.2 \cdot (N) + 4 \cdot (+1) = 0 \implies 2N = -4 \implies N = -2
- O_2 molekülünde: Serbest element halinde bulunduğu için yükseltgenme basamağı 0’dır.
- NO_2 bileşiğinde: Oksijen genellikle -2 değerlik alır.1 \cdot (N) + 2 \cdot (-2) = 0 \implies N = +4
- H_2O bileşiğinde: H = +1 ve O = -2’dir (Değerlik değişimi olmamıştır).
Adım 2 — Yükseltgenen ve İndirgenen Türlerin Belirlenmesi
-
Yükseltgenme (Elektron Verme):
Azot atomu -2’den +4’e yükseltgenmiştir. 1 adet azot atomu 6 elektron verir.
N_2H_4 molekülünde 2 adet azot atomu olduğu için toplamda:2N^{-2} \rightarrow 2N^{+4} + 12e^- \quad (\text{12 elektron verilmiştir}) -
İndirgenme (Elektron Alma):
Oksijen atomu 0’dan -2’ye indirgenmiştir. 1 adet oksijen atomu 2 elektron alır.
O_2 molekülünde 2 adet oksijen atomu olduğu için toplamda:O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2} \quad (\text{4 elektron alınmıştır})
Adım 3 — Alınan ve Verilen Elektron Sayılarının Eşitlenmesi
Alınan ve verilen elektronlar en küçük ortak katta (12) eşitlenir:
- Verilen 12e^-'yi korumak için azot yarı tepkimesi 1 ile çarpılır.
- Alınan 4e^-'yi 12’ye tamamlamak için oksijen yarı tepkimesi 3 ile çarpılır:3 \times (O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}) \implies 3O_2 + 12e^- \rightarrow 6O^{-2}
Adım 4 — Katsayıların Tepkimeye Yerleştirilmesi ve Sağlama
Bulunan katsayılar ana iskelete aktarılır:
1N_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2NO_2 + 2H_2O
- Azot Dengesi: Girenlerde 2, ürünlerde 2 (2NO_2).
- Hidrojen Dengesi: Girenlerde 4, ürünlerde 2 \times 2 = 4 (2H_2O).
- Oksijen Dengesi: Girenlerde 3 \times 2 = 6, ürünlerde (2 \times 2) + (2 \times 1) = 6.
Katsayılar en küçük tam sayılardır (1, 3, 2, 2).
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: B — N_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2NO_2 + 2H_2O
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
- Yükseltgenme: Bir atomun elektron vererek yükseltgenme basamağının artmasıdır (N^{-2} \rightarrow N^{+4}).
- İndirgen: Kendisi yükseltgenirken karşı tarafı indirgeyen maddedir (Burada N_2H_4 indirgendir).
- Yükseltgen: Kendisi indirgenirken karşı tarafı yükseltgeyen maddedir (Burada O_2 yükseltgendir).
SIK YAPILAN HATALAR:
- Hatalı Yaklaşım: Elektron hesabını moleküldeki alt indisleri çarpmadan tek atom üzerinden yapmak (N’nin 6 elektron verdiğini hesaplayıp N_2 molekülünün toplam 12 elektron verdiğini atlamak).
- Doğru Yaklaşım: Yarı tepkime yazılırken diatomik veya çok atomlu türlerdeki atom sayısı katsayı olarak baştan dikkate alınmalıdır.
Asidik veya bazik ortamda gerçekleşen redoks denkleştirmelerine dair bir örnek de incelemek ister misin?