Soru:
Aşağıdaki redoks reaksiyonunda yükseltgenme basamakları yöntemini kullanarak denklemi denkleştiriniz.
\( Cu + HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + NO + H_2O \)
Çözüm:
💡 Denklemi yükseltgenme basamakları yöntemiyle denkleştirmek için yarı reaksiyonları yazacağız.
- ➡️ 1. Adım: Yükseltgenme Basamaklarını ve Değişimleri Belirle
Cu: 0 → +2 (2 elektron verir, yükseltgenir)
N (HNO₃'te): HNO₃'te H=+1, O=-2. \( +1 + N + 3(-2) = 0 \) → N = +5
N (NO'da): O=-2. \( N + (-2) = 0 \) → N = +2
Azot (N), +5'ten +2'ye iner (3 elektron alır, indirgenir).
- ➡️ 2. Adım: Elektron Alışverişini Eşitle
Yükseltgenme: \( Cu^0 \rightarrow Cu^{+2} + 2e^- \)
İndirgenme: \( N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2} \)
Elektron sayılarını eşitlemek için yükseltgenme reaksiyonunu 3, indirgenme reaksiyonunu 2 ile çarparız.
\( 3Cu \rightarrow 3Cu^{+2} + 6e^- \)
\( 2N^{+5} + 6e^- \rightarrow 2N^{+2} \)
- ➡️ 3. Adım: Katsayıları Yerleştir ve Diğer Atomları Dengele
Reaksiyona 3Cu, 2HNO₃ (indirgenen azot için) ve ürüne 2NO koyarız.
\( 3Cu + HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + H_2O \)
Şimdi azot ve oksijen atomlarını dengeleyelim. Cu(NO₃)₂'de 6 tane NO₃⁻ grubu vardır. Bunların 2 tanesi indirgenen HNO₃'ten gelmez, yükseltgenmeyen HNO₃'ten gelir. Bu nedenle toplam HNO₃ katsayısı 2 (indirgenen) + 6 (yükseltgenmeyen) = 8 olmalıdır.
\( 3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + H_2O \)
Son olarak hidrojen ve oksijeni kontrol edelim. Solda 8H, sağda 2H₂O olursa 4H olur. Bu eşit değil! Hata yaptık. İndirgenen ve yükseltgenmeyen HNO₃ ayrımını doğru yapalım. Toplam 8H olduğuna göre, sağda 4H₂O olmalıdır. Oksijen kontrolü: Solda 24O, sağda (18+2+4=24)O. Dengelidir.
✅ Denklemin denkleşmiş hali: \( 3Cu_{(k)} + 8HNO_3_{(suda)} \rightarrow 3Cu(NO_3)_{2(suda)} + 2NO_{(g)} + 4H_2O_{(s)} \)**
