Redoks Tepkimeleri
Redoks tepkimeleri, yükseltgenme ve indirgenme olaylarının bir arada gerçekleştiği kimyasal tepkimelerdir. Bu tepkimelerde elektron alışverişi olur.
- Yükseltgenme: Bir atom, iyon veya molekülün elektron kaybetmesidir. Elektron kaybeden türe yükseltgen denir.
- Indirgenme: Bir atom, iyon veya molekülün elektron almasıdır. Elektron alan türe indirgen denir.
Bu iki olay asla tek başına gerçekleşmez; biri elektron kaybederken (yükseltgenirken), diğeri onu alır (indirgenir).
Örnek: Magnezyum ve Oksijen Tepkimesi
Magnezyum metalinin oksijen gazıyla yanması klasik bir redoks tepkimesidir:
\( 2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO \)
- Magnezyum (Mg): 2 elektron kaybeder. Yükseltgenme sayısı 0'dan +2'ye çıkar. Bu nedenle yükseltgenir.
- Oksijen (O): 2 elektron alır. Yükseltgenme sayısı 0'dan -2'ye iner. Bu nedenle indirgenir.
Bu tepkimede, elektronları alan oksijen, magnezyumu yükseltgediği için yükseltgendir. Elektronları veren magnezyum ise oksijeni indirgediği için indirgendir.
Yükseltgenme Basamağı (Yükseltgenme Sayısı)
Yükseltgenme basamağı, bir atomun bağ yaparken sahip olduğu yükü ifade eden bir değerdir. Gerçek bir yük olmayıp, bir hesaplama aracıdır. Redoks tepkimelerini anlamak ve denkleştirmek için hayati öneme sahiptir.
Yükseltgenme Basamağı Bulma Kuralları
- 1. Kural: Serbest haldeki elementlerin (Örn: Mg, O₂, Fe, S₈) yükseltgenme basamağı 0'dır.
- 2. Kural: Tek atomlu iyonların yükseltgenme basamağı, iyon yüküne eşittir. (Örn: Na⁺ için +1, Cl⁻ için -1, Mg²⁺ için +2).
- 3. Kural: Flor (F) bileşiklerinde her zaman -1 değerlik alır.
- 4. Kural: Hidrojen (H) genellikle +1 değerlik alır. Sadece hidrürlerde (NaH, CaH₂ gibi) -1 olur.
- 5. Kural: Oksijen (O) genellikle -2 değerlik alır. Sadece peroksitlerde (H₂O₂ gibi) -1 ve OF₂'de +2 olur.
- 6. Kural: Nötr bir bileşikte tüm atomların yükseltgenme basamakları toplamı 0'a eşittir.
- 7. Kural: Çok atomlu bir iyonda, tüm atomların yükseltgenme basamakları toplamı, iyonun yüküne eşittir.
Örnek: Sülfürik Asitte (H₂SO₄) Yükseltgenme Basamakları
H₂SO₄ nötr bir moleküldür (Toplam yük = 0).
- Hidrojen (H): Kural 4'e göre +1. (2 tane H var: Toplam +2)
- Oksijen (O): Kural 5'e göre -2. (4 tane O var: Toplam -8)
- Kükürt (S): Bilinmeyen, x diyelim.
Denklemi kural 6'ya göre kuralım: (+2) + (x) + (-8) = 0
Buradan: x - 6 = 0 → x = +6
Sonuç olarak, H₂SO₄'te kükürtün yükseltgenme basamağı +6'dır.
Örnek: Sülfat İyonunda (SO₄²⁻) Yükseltgenme Basamakları
SO₄²⁻ bir iyondur (Toplam yük = -2).
- Oksijen (O): -2. (4 tane O var: Toplam -8)
- Kükürt (S): Bilinmeyen, y diyelim.
Denklemi kural 7'ye göre kuralım: (y) + (-8) = -2
Buradan: y - 8 = -2 → y = +6
Sonuç olarak, SO₄²⁻ iyonunda kükürtün yükseltgenme basamağı yine +6'dır.
Özet
- Redoks tepkimeleri elektron transferi ile gerçekleşir.
- Elektron veren yükseltgenir (indirgendir).
- Elektron alan indirgenir (yükseltgendir).
- Yükseltgenme basamağı, bir atomun bağlı olduğu durumdaki farazi yüküdür ve redoks tepkimelerini takip etmemizi sağlar.
