Yükseltgenme basamağı nasıl bulunur Test 1

Fe₃O₄ bileşiğindeki demir (Fe) atomlarının ortalama yükseltgenme basamağı nedir?

A) +2
B) +8/3
C) +3
D) +4

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, $Fe_3O_4$ bileşiğindeki demir (Fe) atomlarının ortalama yükseltgenme basamağını bulacağız. Yükseltgenme basamağı, bir atomun bir bileşikteki elektron alışverişi sonucunda sahip olduğu varsayımsal yüktür. Hadi adım adım çözelim:

• 1. Bileşiğin Nötr Olduğunu Hatırla:

  $Fe_3O_4$ bileşiği nötr bir bileşiktir. Bu, bileşikteki tüm atomların yükseltgenme basamakları toplamının sıfır olması gerektiği anlamına gelir. Yani, pozitif ve negatif yükler birbirini dengelemelidir.

• 2. Bilinen Atomun Yükseltgenme Basamağını Belirle:

  Oksijen (O) atomu, çoğu bileşiğinde -2 yükseltgenme basamağına sahiptir. $Fe_3O_4$ bileşiği de bu duruma uyar, yani her bir oksijen atomunun yükseltgenme basamağı $-2$'dir.

• 3. Bilinmeyene Bir Değişken Ata:

  Demir (Fe) atomunun ortalama yükseltgenme basamağını bulmak istiyoruz. Buna $x$ diyelim.

• 4. Denklemi Kur:

  Bileşikte 3 tane Fe atomu ve 4 tane O atomu var. Bu atomların yükseltgenme basamaklarının toplamı sıfır olmalıdır:

  • 3 tane Fe atomunun toplam yükseltgenme basamağı: $3 \times (x)$
  • 4 tane O atomunun toplam yükseltgenme basamağı: $4 \times (-2)$
  • Bu ikisinin toplamı sıfır olmalı: $3x + (4 \times -2) = 0$
• 5. Denklemi Çöz:

  Şimdi kurduğumuz denklemi $x$ için çözelim:

  • $3x - 8 = 0$
  • $3x = 8$
  • $x = \frac{8}{3}$
• 6. Sonucu Yorumla:

  Demir atomlarının ortalama yükseltgenme basamağı $+\frac{8}{3}$ olarak bulunur. Bu, demir atomlarının $Fe_3O_4$ bileşiğinde ortalama olarak bu kadar elektron kaybetmiş gibi davrandığı anlamına gelir. Unutmayın, bu bir ortalama değerdir, çünkü $Fe_3O_4$ aslında $FeO$ ve $Fe_2O_3$ bileşiklerinin bir karışımı gibi düşünülebilir (yani hem $+2$ hem de $+3$ yükseltgenme basamağına sahip demir atomları içerir).

Cevap B seçeneğidir.