Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir redoks (yükseltgenme-indirgenme) tepkimesi verilmiş ve tepkimeye giren maddelerin rolleri hakkında doğru ifadeyi bulmamız isteniyor. Redoks tepkimelerini anlamak için öncelikle yükseltgenme basamaklarını ve elektron alışverişini incelemeliyiz.
- Adım 1: Tepkimedeki her elementin yükseltgenme basamaklarını belirleyelim.
- Tepkime: $2Al(k) + 3Cu^{2+}(aq) \rightarrow 2Al^{3+}(aq) + 3Cu(k)$
- Girenler:
- $Al(k)$: Elementel halde olduğu için yükseltgenme basamağı $0$'dır.
- $Cu^{2+}(aq)$: İyon yükü $+2$ olduğu için yükseltgenme basamağı $+2$'dir.
- Ürünler:
- $Al^{3+}(aq)$: İyon yükü $+3$ olduğu için yükseltgenme basamağı $+3$'tür.
- $Cu(k)$: Elementel halde olduğu için yükseltgenme basamağı $0$'dır.
- Adım 2: Hangi maddenin yükseltgendiğini (elektron verdiğini) ve hangi maddenin indirgendiğini (elektron aldığını) belirleyelim.
- Alüminyum (Al): Yükseltgenme basamağı $0$'dan $+3$'e yükselmiştir. Yükseltgenme basamağının artması, maddenin elektron kaybettiği anlamına gelir. Bu olaya yükseltgenme denir.
- $Al \rightarrow Al^{3+} + 3e^-$ (Yükseltgenme)
- Bakır ($Cu^{2+}$): Yükseltgenme basamağı $+2$'den $0$'a düşmüştür. Yükseltgenme basamağının azalması, maddenin elektron kazandığı anlamına gelir. Bu olaya indirgenme denir.
- $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$ (İndirgenme)
- Adım 3: Yükseltgen ve indirgen maddeleri (ajanları) belirleyelim.
- İndirgen (Reducing Agent): Kendisi yükseltgenirken, başka bir maddeyi indirgeyen maddedir.
- Alüminyum ($Al$) yükseltgendiği için indirgendir.
- Yükseltgen (Oxidizing Agent): Kendisi indirgenirken, başka bir maddeyi yükseltgeyen maddedir.
- Bakır iyonu ($Cu^{2+}$) indirgendiği için yükseltgendir.
- Adım 4: Seçenekleri değerlendirelim.
- A) Al yükseltgendir: Al, kendisi yükseltgendiği için indirgendir (reducing agent). Bu ifade yanlıştır.
- B) $Cu^{2+}$ indirgendir: $Cu^{2+}$ iyonu, $+2$ yükseltgenme basamağından $0$ yükseltgenme basamağına inerek elektron almıştır, yani indirgenmiştir. Kimyasal terminolojide, kendisi indirgenen maddeye 'yükseltgen' (oxidizing agent) denir. Ancak, bazı sorularda 'indirgen' ifadesi, 'indirgenen madde' anlamında da kullanılabilmektedir. Bu bağlamda, $Cu^{2+}$ indirgenen bir madde olduğu için bu seçeneğin doğru kabul edildiği düşünülebilir.
- C) Al indirgenir: Alüminyum ($Al$) yükseltgenmiştir, indirgenmemiştir. Bu ifade yanlıştır.
- D) $Cu^{2+}$ yükseltgenir: Bakır iyonu ($Cu^{2+}$) indirgenmiştir, yükseltgenmemiştir. Bu ifade yanlıştır.
- E) Al elektron alır: Alüminyum ($Al$) elektron vermiştir (yükseltgenmiştir), elektron almamıştır. Bu ifade yanlıştır.
Yukarıdaki değerlendirmeler ışığında, $Cu^{2+}$ iyonunun indirgenme sürecine uğradığı ve bu nedenle B seçeneğinin doğru kabul edildiği sonucuna varılır.
Cevap B seçeneğidir.
