Soru:
Günlük hayatta kullandığımız araba hava yastıklarının şişmesi, sodyum azid'in (NaN₃) ayrışma tepkimesi ile gerçekleşir. Bu tepkime bir redoks tepkimesidir. Aşağıdaki kaba formülü verilen tepkimeyi inceleyin ve sodyum azid'deki (NaN₃) azotun (N) yükseltgenme basamağını hesaplayın. Ayrıca hangi elementin yükseltgendiğini ve hangi elementin indirgendiğini bulun.
\( 2NaN_{3(s)} \rightarrow 2Na_{(s)} + 3N_{2(g)} \)
Çözüm:
💡 Bu bir ayrışma (dekompozisyon) tepkimesidir. Redoks olup olmadığını anlamak için, elementlerin bileşikteki ve elementel haldeki yükseltgenme basamaklarını karşılaştırmalıyız.
- ➡️ Adım 1: NaN₃'teki Azotun (N) Yükseltgenme Basamağını Hesapla.
- Bileşik: Sodyum Azid (NaN₃). Sodyum (Na) birinci grupta bir metaldir ve bileşiklerinde daima +1 yüke sahiptir.
- Bileşiğin toplam yükü = 0.
- Formül: (Na'nın yükü) + 3 x (N'nin yükü) = 0
- \( +1 + 3x = 0 \)
- \( 3x = -1 \)
- \( x = -\frac{1}{3} \)
- 📘 Evet, bu bir ortalama değerdir! Azid iyonunda (N₃⁻) azot atomları farklı yüklere sahip olabilir ama biz ortalama değerle işlem yapabiliriz. Bu durumda ortalama yük -1/3'tür.
- ➡️ Adım 2: Tepkime Sonundaki Yükseltgenme Basamaklarını Belirle.
- \( Na_{(s)} \): Elementel halde, yükseltgenme basamağı = 0
- \( N_{2(g)} \): Elementel halde, yükseltgenme basamağı = 0
- ➡️ Adım 3: Değişimi Analiz Et.
- Sodyum (Na): +1'den 0'a inmiştir. (Elektron kazanmıştır). Bu nedenle Na indirgenmiştir.
- Azot (N): -1/3'ten 0'a çıkmıştır. (Elektron kaybetmiştir). Bu nedenle N yükseltgenmiştir.
- ➡️ Adım 4: İndirgen ve Yükseltgeni Belirle.
- İndirgen: Kendisi yükseltgendiği (elektron kaybettiği) için diğer maddeyi indirger. Burada N (azot) elektron kaybettiğine göre, NaN₃ (daha spesifik olarak N₃⁻ iyonu) indirgendir. Çünkü Na⁺'yi indirgemiştir.
- Yükseltgen: Kendisi indirgendiği (elektron aldığı) için diğer maddeyi yükseltger. Burada Na⁺ iyonu elektron alıp indirgendiğine göre, NaN₃ (daha spesifik olarak Na⁺ iyonu) yükseltgendir. Çünkü N₃⁻'yi yükseltgemiştir.
✅ Bu tepkimede aynı bileşiğin farklı kısımları birbirine redoks tepkimesi vermiştir. Bu tür tepkimelere disproportionasyon (oranlı-redoks) tepkimesi denir. Yükseltgenen: Azot (N), İndirgenen: Sodyum (Na)'dur.
