Soru:
Demir(II) sülfat (\(FeSO_4\)), asidik ortamda potasyum dikromat (\(K_2Cr_2O_7\)) ile reaksiyona girer. Bu reaksiyonda \(Cr_2O_7^{2-}\) iyonu \(Cr^{3+}\) iyonuna indirgenirken, \(Fe^{2+}\) iyonu \(Fe^{3+}\) iyonuna yükseltgenir.
- a) Denklemi en küçük tam sayılarla denkleştiriniz.
- b) 0,2 mol \(FeSO_4\)'ün yükseltgenmesi için kaç mol \(K_2Cr_2O_7\) gerekir?
Çözüm:
💡 Klasik bir redoks titrasyonu sorusu. Yarı reaksiyonları yazıp denkleştireceğiz.
- ➡️ Adım 1: Yarı Reaksiyonları Yazma
Yükseltgenme: \(Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + 1e^-\)
İndirgenme: \(Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O\)
- ➡️ Adım 2: Elektron Sayılarını Eşitleyip Toplama
Yükseltgenme yarı reaksiyonunu 6 ile çarparız: \(6Fe^{2+} \rightarrow 6Fe^{3+} + 6e^-\)
İndirgenme yarı reaksiyonu zaten 6 elektron alır.
İki yarı reaksiyonu toplarsak:
\(Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6Fe^{2+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O + 6Fe^{3+}\)
- ➡️ Adım 3: Moleküler Denklemi Yazma
Asit olarak \(H_2SO_4\) kullanıldığını ve tuzları oluşturduğunu düşünürsek:
\(K_2Cr_2O_7 + 7H_2SO_4 + 6FeSO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 7H_2O + 3Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4\)
(Denklemde sülfat iyonlarının dengesi kontrol edilmelidir, bu genel formdur.)
- ➡️ Adım 4: Mol Hesaplaması
İyonik denkleme göre: \(1\) mol \(Cr_2O_7^{2-}\) (yani 1 mol \(K_2Cr_2O_7\)), 6 mol \(Fe^{2+}\)'yi yükseltger.
Oran: \(\frac{1 \text{ mol } K_2Cr_2O_7}{6 \text{ mol } FeSO_4}\)
0,2 mol \(FeSO_4\) için gereken \(K_2Cr_2O_7\): \( \frac{0,2}{6} = 0,0\overline{3} \) mol (veya 1/30 mol).
✅ a) Denklem: \(K_2Cr_2O_7 + 7H_2SO_4 + 6FeSO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + 7H_2O + 3Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4\)
b) 0,2 mol \(FeSO_4\) için gereken \(K_2Cr_2O_7\) miktarı ≈ 0,033 mol'dür.
