Soru:
Hidrojen peroksit (\(H_2O_2\)), hem yükseltgen hem de indirgen olarak davranabilir. Aşağıdaki reaksiyonda hidrojen peroksit, potasyum permanganat (\(KMnO_4\)) ile asidik ortamda reaksiyona girmektedir. Reaksiyonda manganez indirgenirken, hidrojen peroksit yükseltgenir ve oksijen gazı (\(O_2\)) açığa çıkar. Denkleştirilmiş reaksiyonu yazınız ve hidrojen peroksitteki oksijenin yükseltgenme basamağındaki değişimi gösteriniz.
Çözüm:
💡 Bu, hidrojen peroksidin bir yükseltgen (KMnO₄) tarafından yükseltgendiği bir reaksiyondur.
- ➡️ Adım 1: Yarı Reaksiyonları Yazma ve Yükseltgenme Basamaklarını İnceleme
İndirgenme Yarı Reaksiyonu (MnO₄⁻ → Mn²⁺):
\(MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O\) (Mangan +7'den +2'ye indirgenir, 5 elektron alır).
Yükseltgenme Yarı Reaksiyonu (H₂O₂ → O₂):
\(H_2O_2\)'deki oksijenin yükseltgenme basamağı: \(2(+1) + 2x = 0\) → \(x = -1\).
\(O_2\)'deki oksijenin yükseltgenme basamağı: \(0\).
Oksijen -1'den 0'a yükseltgenir, yani 1 elektron kaybeder. Ancak, \(H_2O_2\)'den 1 mol \(O_2\) oluşumu için 2 oksijen atomu vardır: \(H_2O_2 \rightarrow O_2 + 2H^+ + 2e^-\).
- ➡️ Adım 2: Yarı Reaksiyonları Denkleştirme
İndirgenme: \(MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O\) (x2)
Yükseltgenme: \(H_2O_2 \rightarrow O_2 + 2H^+ + 2e^-\) (x5)
Toplam iyonik denklem: \(2MnO_4^- + 6H^+ + 5H_2O_2 \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_2O + 5O_2\)
- ➡️ Adım 3: Moleküler Denklemi Yazma
Asit olarak \(H_2SO_4\) kullanıldığını varsayarsak:
\(2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2O_2 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2\)
✅ Denkleştirilmiş reaksiyon: \(2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2O_2 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2\)
Hidrojen peroksitteki oksijen yükseltgenmiştir (-1 → 0).
