Bir demir çivi bakır sülfat çözeltisine daldırıldığında çivinin üzerinde kırmızı-kahverengi bir katman oluşuyor. Bu olayla ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Demir yükseltgenmektedir
B) Bakır iyonları indirgenmektedir
C) Demir, bakırdan daha aktif bir metaldir
D) Bakır, demirden daha iyi bir indirgendir
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir demir çivinin bakır sülfat çözeltisine daldırılmasıyla meydana gelen kimyasal olayı ve bu olayla ilgili ifadeleri inceleyeceğiz. Adım adım gidelim:
- Olayı Anlayalım: Bir demir çivi ($Fe$) bakır sülfat ($CuSO_4$) çözeltisine daldırıldığında, çivinin üzerinde kırmızı-kahverengi bir katman oluştuğu belirtiliyor. Bu kırmızı-kahverengi katman, katı bakır ($Cu$) metalidir. Bu durum, demirin çözeltideki bakır iyonlarını yerinden ettiğini, yani bir redoks (indirgenme-yükseltgenme) tepkimesi gerçekleştiğini gösterir.
- Tepkimeyi Yazalım:
- Demir çivi ($Fe$) yükseltgenerek demir iyonlarına ($Fe^{2+}$) dönüşür ve çözeltiye geçer: $Fe(k) \rightarrow Fe^{2+}(suda) + 2e^-$ (Yükseltgenme)
- Çözeltideki bakır iyonları ($Cu^{2+}$) ise demirden gelen elektronları alarak indirgenir ve katı bakır ($Cu$) olarak çivinin üzerinde birikir: $Cu^{2+}(suda) + 2e^- \rightarrow Cu(k)$ (İndirgenme)
- Net tepkime: $Fe(k) + Cu^{2+}(suda) \rightarrow Fe^{2+}(suda) + Cu(k)$
- Seçenekleri Değerlendirelim:
- A) Demir yükseltgenmektedir: Yukarıdaki tepkimede gördüğümüz gibi, demir ($Fe$) elementel halden ($0$ yükseltgenme basamağı) $Fe^{2+}$ iyonlarına ($+2$ yükseltgenme basamağı) dönüşerek elektron kaybetmiştir. Elektron kaybetme olayı yükseltgenmedir. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.
- B) Bakır iyonları indirgenmektedir: Tepkimede bakır iyonları ($Cu^{2+}$) $Fe$'den gelen elektronları alarak elementel bakıra ($Cu$) dönüşmüştür. Elektron alma olayı indirgenmedir. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.
- C) Demir, bakırdan daha aktif bir metaldir: Bir metalin başka bir metalin tuz çözeltisindeki iyonlarını indirgeyerek kendisinin yükseltgenmesi, o metalin diğerinden daha aktif (reaktif) olduğunu gösterir. Demir, bakır iyonlarını indirgeyerek kendisi yükseltgendiği için, demir bakırdan daha aktif bir metaldir. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.
- D) Bakır, demirden daha iyi bir indirgendir: İndirgen (redüktör), kendisi yükseltgenirken başka bir maddeyi indirgeyen maddedir. Bu tepkimede demir ($Fe$) yükseltgenerek bakır iyonlarını ($Cu^{2+}$) indirgemiştir. Dolayısıyla demir, indirgen maddedir. Bakır ($Cu$) ise bu tepkimede ürün olarak oluşmuştur ve demirden daha az aktiftir. Daha aktif olan metal, daha iyi bir indirgendir. Yani demir, bakırdan daha iyi bir indirgendir. Bu durumda "Bakır, demirden daha iyi bir indirgendir" ifadesi yanlıştır.
Cevap D seçeneğidir.
