Kimyasal bileşiklerde atomların yükseltgenme basamaklarını bulmak, kimyanın temel konularından biridir. Bu soruda, $K_2Cr_2O_7$ bileşiğindeki krom (Cr) atomunun yükseltgenme basamağını adım adım bulacağız.
- Adım 1: Bileşikteki bilinen atomların yükseltgenme basamaklarını belirleyelim.
Bir bileşikteki atomların yükseltgenme basamaklarını bulurken, genellikle bilinen elementlerin standart yükseltgenme basamaklarından yola çıkarız:
- Potasyum (K) bir alkali metaldir (1A grubu) ve bileşiklerinde genellikle $+1$ yükseltgenme basamağına sahiptir.
- Oksijen (O) çoğu bileşiğinde (peroksitler ve flor ile yaptığı bileşikler hariç) $-2$ yükseltgenme basamağına sahiptir.
- Krom (Cr) atomunun yükseltgenme basamağını ise $x$ olarak kabul edelim, çünkü bu bizim bulmak istediğimiz değerdir.
- Adım 2: Bileşiğin yükseltgenme basamakları toplamını belirleyelim.
$K_2Cr_2O_7$ nötr bir bileşiktir. Nötr bileşiklerde, tüm atomların yükseltgenme basamaklarının toplamı sıfıra eşit olmalıdır. Eğer iyonik bir bileşik olsaydı, toplam iyon yüküne eşit olurdu.
- Adım 3: Yükseltgenme basamaklarını kullanarak bir denklem oluşturalım.
Bileşikteki her bir atomun sayısını ve yükseltgenme basamağını çarparak bir denklem kurarız:
- 2 tane K atomu var, her biri $+1$ yükseltgenme basamağında: $2 \times (+1)$
- 2 tane Cr atomu var, her biri $x$ yükseltgenme basamağında: $2 \times x$
- 7 tane O atomu var, her biri $-2$ yükseltgenme basamağında: $7 \times (-2)$
Bu değerlerin toplamı sıfıra eşit olmalıdır:
$(2 \times (+1)) + (2 \times x) + (7 \times (-2)) = 0$
- Adım 4: Denklemi çözerek kromun yükseltgenme basamağını bulalım.
Şimdi denklemi adım adım çözelim:
- Denklemi basitleştirelim: $2 + 2x - 14 = 0$
- Sayıları toplayalım: $2x - 12 = 0$
- $-12$'yi denklemin diğer tarafına atalım: $2x = 12$
- Her iki tarafı 2'ye bölelim: $x = \frac{12}{2}$
- Sonuç olarak: $x = +6$
Bu durumda, $K_2Cr_2O_7$ bileşiğindeki krom (Cr) atomunun yükseltgenme basamağı $+6$'dır.
Cevap D seçeneğidir.
