3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.



Benzer belgeler
ürünler ve reaktiflerin standart hallerinde olduğu pil potansiyeli (pil voltajı). E nin birimi volttur.

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

BÖLÜM. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler 1. ÜNİTE İÇERİK Elektrot ve Elektrolit Yarı Hücre ve Hücre

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

Ch 20 ELEKTROKİMYA: cell

KİMYA VE ELEKTRİK

KİMYA II DERS NOTLARI

ELEKTROKİMYA II.

Hidroklorik asit ve sodyum hidroksitin reaksiyonundan yemek tuzu ve su meydana gelir. Bu kimyasal olayın denklemi

KİMYA II DERS NOTLARI

BÖLÜM. Ne Neyi Yükseltger/İndirger? 1. ÜNİTE 3 BÖLÜM İÇERİK

Elektrokimya. KIM254 Analitik Kimya 2 - Dr.Erol ŞENER

KİMYA ÖZEL VİDEO FASİKÜLLERİ KİMYA VE

ve DEĞERLEND ERLENDĐRMERME

Yükseltgenme-İndirgenme Reaksiyonlar ve Elektrokimya

BÖLÜM. Elektroliz 1. ÜNİTE 5 BÖLÜM İÇERİK

4. KCIO 3 + SO 2 + H 2 O KCI + H 2 SO 4. A) KCIO 3 'teki CI'nin yükseltgenme basamağı +7'dir.

HAZIRLAYAN Mutlu ġahġn. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEYĠN AMACI: ELEKTROLĠZ OLAYININ ÖĞRENĠLMESĠ VE BĠR METAL PARÇASININ BAKIR ĠLE KAPLANMASI

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ

İÇİNDEKİLER KİMYASAL DENKLEMLER

Yükseltgenme-indirgenme tepkimelerinin genel ilkelerinin öğrenilmesi

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

Redoks Kimyasını Gözden Geçirme

Elektrokimya ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Yrd.Doç.Dr. Hayrettin TÜRK

Burada a, b, c ve d katsayılar olup genelde birer tamsayıdır. Benzer şekilde 25 o C de hidrojen ve oksijen gazlarından suyun oluşumu; H 2 O (s)

KİMYA VE ELEKTRİK KONU ANLATIMI

BÖLÜM. Kimyasallardan Elektrik Üretimi 1. ÜNİTE 4 BÖLÜM. İÇERİK Galvanik Piller Bataryalar: Kimyasal Tepkimelerden Elektrik Üretimi

BÖLÜM. Korozyon 1. ÜNİTE İÇERİK Metallerde Korozyon Endüstriyel Korozyonu Önleme Teknikleri

Şekil 1. Metal-sulu ortam ara yüzeyinde metalin kimyasal şekil değiştirmesi

ÇÖZELTİLERDE DENGE (Asit-Baz)

ELEKTRO METALÜRJ BAHAR

GENEL KİMYA. 7. Konu: Kimyasal reaksiyonlar, Kimyasal eşitlikler, Kimyasal tepkime türleri, Kimyasal Hesaplamalar

(1) (2) (A) (B) (C) (D) (E)

vitamininin indirgenmesi istemli midir?

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

12-B. 31. I. 4p II. 5d III. 6s

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

İÇERİK. Suyun Doğası Sulu Çözeltilerin Doğası

KİMYASAL VE BİYOLOJİK YÜKSELTGENME / İNDİRGENME REAKSİYONLARI

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASAL PRENSİPLERİ

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ KİMYA

Bölüm 5: Sulu Çözelti Tepkimelerine Giriş

Doğal Rb elementinin atom kütlesi 85,47 g/mol dür ve atom kütleleri 84,91 g/mol olan 86 Rb ile 86,92 olan 87

Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı

PERİYODİK CETVEL-ÖSS DE ÇIKMIŞ SORULAR

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: SUYUN ELEKTRİK ENERJİSİ İLE AYRIŞMASI

hesaplama (Ders #16 dan devam) II. İstemli değişim ve serbest enerji III. Entropi IV. Oluşum serbest enerjisi

Kimya Bilimi ve Elektrik

Bir redoks reaksiyonunun hücre diyagramıyla tanımlanması. Aluminyum metali, sulu çözeltide çinko (2) iyonlarıyla yer değiştirir.

REDOKS TİTRASYONLARI (REDOKS POTANSİYELİ VE PİLLER)

4. Oksijen bileşiklerinde 2, 1, 1/2 veya +2 değerliklerini (N Metil: CH 3. Cevap C. Adı. 6. X bileşiği C x. Cevap E. n O2. C x.

ÇÖZELTILERDE DENGE. Asitler ve Bazlar

Genel Kimya Prensipleri ve Modern Uygulamaları Petrucci Harwood Herring 8. Baskı. Bölüm 4: Kimyasal Tepkimeler

5.111 Ders Özeti # (suda) + OH. (suda)

1. ÜNİTE: MODERN ATOM TEORİSİ İyon Yükleri ve Yükseltgenme Basamakları

kimyasal değişimin sembol ve formüllerle ifade edilmesidir.

5.111 Ders Özeti #12. Konular: I. Oktet kuralından sapmalar

ATOM BİLGİSİ I ÖRNEK 1

İYON TEPKİMELERİ. Prof. Dr. Mustafa DEMİR. (Kimyasal tepkimelerin eşitlenmesi) 03-İYON TEPKİMELERİ-KİMYASAL TEPKİMELERİN EŞİTLENMESİ 1 M.

KİM-117 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Bileşikteki atomların cinsini ve oranını belirten formüldür. Kaba formül ile bileşiğin molekül ağırlığı hesaplanamaz.

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ. Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ İÇERİK

A A A A A A A A A A A

BÖLÜM 2 KİMYASAL HESAPLAMALAR

4. ELEKTROLİZ. Elektroliz kabı (beher), bakır elektrotlar, bakır sülfat çözeltisi, ampermetre, akım kaynağı, terazi (miligram duyarlıklı), kronometre.

11. SINIF KİMYA YAZ TATİLİ ÖDEV KİTAPÇIĞI

ve denge sabitleri gibi bilgilere ulaşı şılabilir.

(A) 10 6 (B) 10 4 (C) 10 2 (D) t (K)= t ( o C) dür. 400 K kaç o C dir?

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASI

ASİTLER- BAZLAR. Suyun kendi kendine iyonlaşmasına Suyun Otonizasyonu - Otoprotoliz adı verilir. Suda oluşan H + sadece protondur.

BASIN KİTAPÇIĞI ÖSYM

Bir molekülün rengi yükseltgenmiş haline veya bağlanmış haline bağlı olabilir. Örnek: salınan saat. Genel tepkimeyi düşünelim: IO O 2

Asitler, Bazlar ve Tuzlar

Katlı oranlar kanunu. 2H 2 + O 2 H 2 O Sabit Oran ( 4 g 32 g 36 g. 2 g 16 g 18 g. 1 g 8 g 9 g. 8 g 64 g 72 g. N 2 + 3H 2 2NH 3 Sabit Oran (

Korozyon tanımını hatırlayalım

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

İnstagram:kimyaci_gln_hoca MODERN ATOM TEORİSİ-2.

ASİTLER VE BAZLAR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI

ASİTLER VE BAZLAR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI M.DEMİR ASİT VE BAZ KAVRAMLARI 1

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

Konular: I. Değerlik bağı teorisi ve melezleģme (Ders #15 den devam) Karmaşık moleküllerde melezleşme tayini

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

LYS KİMYA DENEMESİ 1.SORU: 2.soru: I- 0,9 M Ca C sulu çözeltisi II- 0,6 M Ca ( N0 3 ) 2 sulu çözeltisi

Kimyasal Hesaplamalar / Mol I. 6, tane CH 4 molekülü , tane N 2 O 3 molekülünün mol sayısı ve toplam 6. I.

MÜH. BÖLÜMLERİ GENEL KİMYA-I DERSİ DÖNEM SONU SINAVI

ANALİTİK KİMYA SORU 1

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

YÜKSELTGENME VE İNDİRGENME

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri :

PERİYODİK CETVEL

1. İskelet yapısını çiziniz. H ve F daima uç atomlardır. En düşük iyonlaşma enerjisine sahip element merkez atomudur (bazı istisnalar mevcuttur).

PERİYODİK CETVEL Mendeleev Henry Moseley Glenn Seaborg

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Asetik Asit Bileşiği. Standart Renk Şeması. ller. Sembol, Formül ve Denklemler MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI. Yrd.Doç.Dr.

ALDEHİT VE KETONLAR(II) ELDE EDİLME YÖNTEMLERİ KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

6. I. Sirke ruhu (CH 3 COOH)

Transkript:

5.111 Ders Özeti #25 Yükseltgenme/İndirgenme Ders 2 Konular: Elektrokimyasal Piller, Faraday Yasaları, Gibbs Serbest Enerjisi ile Pil-Potansiyelleri Arasındaki İlişkiler Bölüm 12 YÜKSELTGENME/İNDİRGENME TEPKİMELERİ Yükseltgenme basamaklarını (veya sayılarını) belirleme kuralları 25.1 1) Serbest elementlerde, her atomun yükseltgenme sayısı sıfırdır. Örneğin H 2 2) Tek atomlu iyonların yükseltgenme sayısı iyonun yüküne eşittir. Buna göre Li +1 in yükseltgenme sayısı +1 dir. Grup 1 ve Grup 2 metallerinin yükseltgenme sayısı sırasıyla +1 ve +2 dir. Alüminyumun yükseltgenme sayısı bütün bileşiklerinde +3 dür. 3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2 O 2 ve O 2-2 gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir. 4) Hidrojenin yükseltgenme sayısı +1 dir. LiH, NaH, CaH 2 gibi metalle yaptığı ikili bileşikler istisnadır. Bu durumda, yükseltgenme sayısı -1 dir. 5) F bütün bileşiklerinde -1 yükseltgenme sayısına sahiptir. Diğer halojenler (Cl, Br ve I) bileşiklerinde halojenür iyonu şeklinde bulunuyorsa (Örn. NaCl) yükseltgenme sayısı negatiftir. Ancak, oksijen ile birleştiklerinde (oksoasitler), yükseltgenme sayısı pozitiftir (Örn. ClO - ). 6) Nötral moleküllerde, bütün atomların yükseltgenme sayısı toplamı sıfır olmalıdır. Poliatomik iyonda, iyondaki bütün elementlerin yükseltgenme sayısı toplamı iyonun net yüküne eşit olmalıdır. Örneğin NH 4 +. H nin y.b. N un y.b. Toplam y.b. 7) Yükseltgenme sayısı tamsayı olmak zorunda değildir. Örneğin, süperoksitlerde, O 2-1 oksijenin yükseltgenme sayısı -½ dir. Örnekler Li 2 O PCl 5 HNO 3 N 2 O Tanımlar Yükseltgenme İndirgenme Yükseltgen İndirgen

25.2 Disproporsiyon (Disproporsinasyon) Tepkimeleri Tek yükseltgenme basamağındaki reaktif bir elementin, hem indirgenmesi hem de yükseltgenmesidir. NaClO NaClO 3 + NaCl bazik çözeltide Yarı tepkimeyi yazın ve yükseltgenme sayısındaki değişimi belirleyin. Na + gözlemci iyondur: ClO- ClO 3 - ClO - Cl - Redoks Tepkimelerini Denkleştirme (Bölüm12.2) A. ASİDİK ÇÖZELTİLERDE DENKLEŞTİRME Fe 2+ + Cr 2 O 7 Cr 3+ + Fe 3+ (1) indirgenmiş ve yükseltgenmiş türler için iki denkleştirilmemiş yarı tepkimeyi yazın. Cr 2 O 7 Cr 3+ (2) oksijen ve hidrojen hariç bütün elementlerin atom sayılarını eşitlemek için her bir eşitliğin iki tarafına uygun katsayılar koyun. Cr 2 O 7 2 - Cr 3+ (3) oksijeni denkleştirmek için H 2 O ilave edin. Cr 2 O 7 2Cr 3+ (4) Hidrojeni H + ile denkleştirin. Cr 2 O 7 2Cr 3+ + 7H 2 O

25.3 (5) Elektron ilave ederek yükleri denkleştirin. 14H + + Cr 2 O 7 2Cr 3+ + 7H 2 O (6) Yükseltgenme ile verilen elektron sayıları ile indirgenme ile alınan elektron sayılarını eşitlemek için yarı tepkimeleri uygun katsayılar ile çarpın. 6e - + 14H + + Cr 2 O 7 2-2Cr 3 + + 7H 2 O + e - (7) Uygun sadeleştirmeler yapmak için yarı tepkimeleri toplayın. 6e - + 14H + + Cr 2 O 7 + 6Fe 2+ 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6Fe 3+ + 6e B. BAZİK ÇÖZELTİLERDE DENKLEŞTİRME (Kitapta farkı bir yaklaşım vardır. Her ikisini de kullanabilirsiniz.) Fe 2+ + Cr 2 O 7 Cr 3+ + Fe 3+ Asidik çözeltiler için yaptığınız (1-7) adımlarını takip edin: 14H + + Cr 2 O 7 + 6Fe 2+ 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6Fe 3+ (8) Sonra H + nötralleştirmek için her iki tarafa OH - ilave ederek "ph yı ayarlayın" 14OH - + 14H + + Cr 2 O 7 + 6Fe 2+ 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6Fe 3+ + 14OH - VEYA 14H 2 O + Cr 2 O 7 + 6Fe 2+ 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6Fe 3+ + 14OH - SADELEŞTİRİN 7 14H 2 O + Cr 2 O 7 + 6Fe 2+ 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6Fe 3+ + 14OH - Böylece: 7H 2 O + Cr 2 O 7 + 6Fe 2+ 2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 14OH -

25.4 Bugünün materyalleri Elektrokimyasal Pil, istemli bir kimyasal tepkime yoluyla elektrik akımı (devre üzerinden geçen elektron akışı) üreten veya istemsiz bir tepkime oluşturmak için kullanılan bir cihazdır. Akü teknik olarak, seri olarak bağlanmış pil topluluğudur, pilin toplam voltajı her bir pilin ürettiği voltajların toplamına eşittir. ELEKTROKİMYASAL PİL Voltmetre Zn (k) anot tuz köprüsü Cu (k) katot Zn, Zn 2+ ye yükseltgenir. anotta Cu 2+, Cu ya indirgenir. katotta Anot (Yükseltgenme) yükseltgenme yoluyla üretilen elektronlar bir tel yardımı ile yarı hücreden (veya yarı pilden) dışarıya taşınır. Zn 0 nun Zn 2+ ye yükseltgenmesi esnasında yarı hücrede pozitif yük artar. Tuz köprüsünden gelen Cl - iyonları vasıtasıyla hücrenin nötralitesi muhafaza edilir. Katot (İndirgenme) Yarı hücreye gelen elektronlar Cu 2+ nin Cu 0 a indirgenmesini sağlar. Hücredeki pozitif yük azalır, nötralliği sağlamak için tuz köprüsündeki K + iyonları katodik bölmeye gelir.

25.5 Toplam olarak, elektrokimyasal pil şöyle gösterilir: Zn (k) Zn 2+ (suda) Cu 2+ (suda) Cu (k) Faz sınırları " " ile gösterilir. Tuz köprüsü " " ile gösterilir. Yukarıdaki elektrokimyasal pilde, anotta Zn tüketilir, katota ise geçen yükün miktarı ile orantılı olarak Cu birikir (Faraday Yasası). Örnek: Bir pilden 1.0 saatte 1.0 A akım geçerse ne kadar Zn tüketilir ve ne kadar Cu birikir? Adım1. Devreden geçen yük miktarını bulun. Q = I t Yükün akım zaman (saniye) Büyüklüğü amper (A) Coulomb (C) (amper = coulomb/saniye) Q = 1.0 A 3600 saniye = 3600 C Adım 2. Bu yükün kaç mol elektrona eşit olduğunu bulun. Faraday sabitini kullanın 96,485 C/mol = 1 Faraday (I) 3600 C x 1 mol 96,485 C = 0. 373 mol elektron Adım 3. Tüketilen Zn nun ve biriken Cu nun mol sayısını hesaplayın ve grama çevirin. 0.0373 geçen e - mol sayısı x tüketilen 1 mol Zn geçen 2 mol elektron x 65.39 g/mol = 1.2 g 0.0373 geçen e - mol sayısı x biriken 1 mol Cu geçen 2 mol elektron x 63.55 g/mol = 1.2 g

25.6 Elektrokimyasal deneylerde, elektrotlar (anot, katot) her zaman tüketilmez veya birikmez. İnert olan Pt elektrotlar da kullanılabilir. (k) Tuz köprüsü (k) (suda) Cr 2+ (suda) (suda) Bu tip piller için gösterim şöyledir: Pt (k) Cr 2+ (suda), Cr 3+ (suda) Cu 2+ (suda) Cu (k) anot Cr 2+ (suda) Cr 3+ (suda) + e - katot Cu 2+ (suda) + 2e - Cu (k) Hidrojen Elektrot: yaygın olarak Pt ile hazırlanan hidrojen elektrot kullanılır. Çok sayıda indirgenme potansiyeli Standart Hidrojen Elektrota (S.H.E) karşı ölçülür. Hidrojen elektrot şöyle gösterilir: H + (suda) H 2 (g) Pt (k) Pt (k) H 2 (g) H + (suda) katot olarak davrandığı zaman (H + indirgenir) ve anot olarak kullanıldığı zaman (H 2 yükseltgenir). Hidrojen elektrot kullanan pil örneği: (k) Tuz köprüsü 1 atm de H 2 gazı (k) Çinko elektrot Hidrojen elektrot

25.7 Pil Potansiyeli ( E pil) / Pil Voltajı / Elektromotor Kuvvet (emk) ve Gibbs Serbest Enerji Devredeki elektron akışı elektrotlar arasındaki potansiyel farkından, E, kaynaklanır. Pildeki toplam serbest enerji pil potansiyeli ile ilişkilidir. G pil = ni E pil n = elektron sayısı Standart Haller ve Pil Potansiyelleri I = Faraday sabiti G pil = ni E pil E pil = ürünler ve reaktiflerin standart hallerinde olduğu hücre potansiyeli (pil voltajı). E nin birimi volttur. Örnek - E pil değerini hesaplayınız. anot katot Zn (k) Zn 2+ (suda) Cu 2+ (suda) Cu (k) E (pil) = Katottaki çift için Anottaki çift için standart indirgenme potansiyeli standart indirgenme potansiyeli E (pil) = E (katot) E (anot) Kitabın arkasındaki Standart İNDİRGENME Potansiyellerine (E ) bakınız (S.H.E a karşı ölçülmüştür). Zn 2+ (suda) + 2e - Zn (k) E = 0.7628 volt Cu 2+ (suda) + 2e - Cu (k) E = +0.3402 volt E (pil) = E (katot) E (anot) E (Cu 2+ /Cu(k)) E (Zn 2+ /Zn(k)) = 0.3402 (-0.7628 ) = 1.103 volt Elektron akışı istemli midir? G pil = ni E pil Bu nedenle, E pil pozitif ise, G pil negatif olacaktır. G negatif olduğunda tepkime istemli midir?

25.8 Galvanik Pil elektrik akımı üretmek için istemli bir kimyasal tepkime kullanan elektrokimyasal pildir. Elektrolitik Pil, dış devre yoluyla elektrik enerjisi kullanarak istemsiz tepkimeleri gerçekleştiren elektrokimyasal pildir. Özet Pilin kendiliğinden çalışıp çalışmadığı, E pil ((+) = istemli) ile tayin edilebilir. E pil yarı-pil tepkimelerinin Standart İndirgenme Potansiyellerinden (E ) hesaplanabilir. Standart indirgenme potansiyelinin (E ) anlamı Büyük pozitif E, element veya bileşiğin kolayca indirgeneceği anlamına gelir Örn. F 2 (g) + 2e - 2F - E =+2.87 volt (F 2 ye elektron vermek kolaydır). pozitif E, negatif G, indirgenmeye uygun F 2 iyi bir yükseltgen midir? Büyük pozitif E, bir çiftteki yükseltgenmiş türün iyi bir yükseltgen olduğu anlamına gelir. Büyük negatif E the element veya bileşiğin zor indirgeneceği anlamına gelir örn. Li +1 + e - Li (k) E = -3.045 volt (Li +1 e elektron vermek zordur) negatif E, pozitif G, indirgenmeye uygun değil Li +1 iyi bir yükseltgen midir? Büyük negatif E, bir çiftteki indirgenmiş türün iyi bir indirgen olduğu anlamına gelir.

25.9 Örnek: 2Fe 3+ (suda) + 2I - (suda) 2Fe 2+ (suda) + I 2 (k) pil tepkimesi için E nedir? denkleştirilmiş katot tepkimesi: denkleştirilmiş anot tepkimesi: Standart İndirgenme Potansiyelleri: E (Fe 3+ /Fe 2+ ) = +0.770 V E (I 2 /I - ) = +0.535 V E (pil) = E (katot) -E (anot) = Tepkime istemli midir? Hangisi daha iyi yükseltgendir: Fe 3+, I 2? Hangisi daha iyi indirgendir: I -, Fe 2+? Soru: B 12 vitamini büyük bir negatif indirgenme potansiyeline sahiptir. O halde vücutta nasıl indirgenir? B 12 vitamininin aktif olması için indirgenmesi gerekir. Kalp hastalığı ve doğum kusurlarının önlenmesinde gerekli olduğu düşünülen bir enzimin düzgün çalışması için B 12 vitamini ve folik asit gerekir. Günlük beslenmenizde B 12 vitamini ve folik asiti hangi besinlerden alırsınız? B 12 vitamini nasıl indirgenir?