Bu soruyu çözmek için, metallerin standart indirgenme potansiyelleri ($E^0$) ile hidrojenin standart indirgenme potansiyelini karşılaştırmamız gerekiyor. Bir metalin $H^+$ iyonlarını $H_2$ gazına indirgeyebilmesi için, kendisinin yükseltgenmesi, yani elektron vermesi gerekir. Bu durum, metalin hidrojenden daha aktif olduğu anlamına gelir.
- Öncelikle, hidrojenin standart indirgenme potansiyelini hatırlayalım. Hidrojenin standart indirgenme potansiyeli $2H^+(aq) + 2e^- \rightarrow H_2(g)$ tepkimesi için $E^0 = 0.00$ V olarak kabul edilir.
- Bir metalin $H^+$ iyonlarını indirgeyebilmesi için, o metalin hidrojenden daha kolay yükseltgenebilmesi gerekir. Başka bir deyişle, metalin standart indirgenme potansiyeli ($E^0$) hidrojenin standart indirgenme potansiyelinden ($0.00$ V) daha küçük (yani daha negatif) olmalıdır.
- Eğer bir metalin standart indirgenme potansiyeli $E^0 < 0.00$ V ise, bu metal hidrojenden daha aktiftir ve $H^+$ iyonlarını indirgeyerek kendisi yükseltgenir.
- Eğer bir metalin standart indirgenme potansiyeli $E^0 > 0.00$ V ise, bu metal hidrojenden daha az aktiftir ve $H^+$ iyonlarını indirgeyemez.
- Şimdi verilen metallerin $E^0$ değerlerini inceleyelim:
- A) Zn ($E^0 = -0.76$ V): $E^0$ değeri $0.00$ V'tan küçüktür. Bu nedenle Zn, $H^+$ iyonlarını indirgeyebilir.
- B) Fe ($E^0 = -0.44$ V): $E^0$ değeri $0.00$ V'tan küçüktür. Bu nedenle Fe, $H^+$ iyonlarını indirgeyebilir.
- C) Cu ($E^0 = +0.34$ V): $E^0$ değeri $0.00$ V'tan büyüktür. Bu nedenle Cu, $H^+$ iyonlarını indirgeyemez.
- D) Ni ($E^0 = -0.25$ V): $E^0$ değeri $0.00$ V'tan küçüktür. Bu nedenle Ni, $H^+$ iyonlarını indirgeyebilir.
- E) Sn ($E^0 = -0.14$ V): $E^0$ değeri $0.00$ V'tan küçüktür. Bu nedenle Sn, $H^+$ iyonlarını indirgeyebilir.
- Sonuç olarak, standart indirgenme potansiyeli $0.00$ V'tan büyük olan bakır (Cu), $H^+$ iyonlarını $H_2$ gazına indirgeyemez.
Cevap C seçeneğidir.
