Zn(k) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(g) tepkimesinde aşağıdaki değişimlerden hangisi gerçekleşir?
A) Zn²⁺ iyonları indirgenir
B) H⁺ iyonları yükseltgenir
C) Zn atomları indirgenir
D) H⁺ iyonları indirgenir
Bir redoks (yükseltgenme-indirgenme) tepkimesinde hangi değişimin gerçekleştiğini anlamak için, tepkimeye giren ve tepkimeden çıkan maddelerin yükseltgenme basamaklarını (oksidasyon sayılarını) belirlememiz gerekir. Yükseltgenme basamağındaki değişim, o maddenin yükseltgendiğini (elektron kaybettiğini) mi yoksa indirgendiğini (elektron kazandığını) mi gösterir.
- Öncelikle, verilen tepkimeyi tekrar yazalım: $Zn(k) + 2H^+(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + H_2(g)$
- Şimdi, tepkimeye giren ve çıkan her bir elementin yükseltgenme basamağını belirleyelim:
- Tepkimeye Giren Maddeler (Reaktifler):
- $Zn(k)$: Elementel haldeki çinko atomunun yükseltgenme basamağı $0$'dır.
- $H^+(aq)$: Hidrojen iyonunun yükseltgenme basamağı $+1$'dir.
- Tepkimeden Çıkan Maddeler (Ürünler):
- $Zn^{2+}(aq)$: Çinko iyonunun yükseltgenme basamağı $+2$'dir.
- $H_2(g)$: Elementel haldeki hidrojen molekülünün yükseltgenme basamağı $0$'dır.
- Şimdi, her bir elementin yükseltgenme basamağındaki değişimi inceleyelim:
- Çinko ($Zn$): Yükseltgenme basamağı $0$'dan $+2$'ye değişmiştir ($Zn(0) \rightarrow Zn^{2+}(+2)$). Yükseltgenme basamağı arttığı için, çinko atomları yükseltgenmiştir (elektron kaybetmiştir).
- Hidrojen ($H$): Yükseltgenme basamağı $+1$'den $0$'a değişmiştir ($H^+(+1) \rightarrow H_2(0)$). Yükseltgenme basamağı azaldığı için, hidrojen iyonları indirgenmiştir (elektron kazanmıştır).
- Bu bilgiler ışığında seçenekleri değerlendirelim:
- A) $Zn^{2+}$ iyonları indirgenir: $Zn^{2+}$ iyonları ürün tarafındadır ve zaten yükseltgenmiş haldedir. Bu ifade yanlıştır.
- B) $H^+$ iyonları yükseltgenir: $H^+$ iyonlarının yükseltgenme basamağı $+1$'den $0$'a düşmüştür, bu indirgenmedir. Bu ifade yanlıştır.
- C) $Zn$ atomları indirgenir: $Zn$ atomlarının yükseltgenme basamağı $0$'dan $+2$'ye artmıştır, bu yükseltgenmedir. Bu ifade yanlıştır.
- D) $H^+$ iyonları indirgenir: $H^+$ iyonlarının yükseltgenme basamağı $+1$'den $0$'a düşmüştür. Bu, hidrojen iyonlarının elektron alarak indirgendiği anlamına gelir. Bu ifade doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.
