Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözmek için, öncelikle indirgenme tepkimesini denkleştirmemiz ve ardından moller arası ilişkiyi kurmamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:
- 1. Adım: Krom (Cr) elementinin yükseltgenme basamağını belirleyelim.
- $Cr_2O_7^{2-}$ iyonunda oksijenin yükseltgenme basamağı genellikle $-2$'dir. İyonun toplam yükü $-2$ olduğuna göre, kromun yükseltgenme basamağını ($x$) bulalım:
- $2 \times (x) + 7 \times (-2) = -2$
- $2x - 14 = -2$
- $2x = 12$
- $x = +6$
- Yani, $Cr_2O_7^{2-}$ iyonundaki her bir krom atomunun yükseltgenme basamağı $+6$'dır.
- $Cr^{3+}$ iyonunda ise kromun yükseltgenme basamağı doğrudan $+3$'tür.
- 2. Adım: Krom atomunun yükseltgenme basamağındaki değişimi ve transfer edilen elektron sayısını belirleyelim.
- Krom, $+6$ yükseltgenme basamağından $+3$ yükseltgenme basamağına indirgenmiştir. Bu, her bir krom atomu için $6 - 3 = 3$ elektron alındığı anlamına gelir.
- Ancak, $Cr_2O_7^{2-}$ iyonunda iki adet krom atomu bulunmaktadır. Dolayısıyla, toplamda transfer edilen elektron sayısı $2 \times 3 = 6$ elektron olacaktır.
- 3. Adım: İndirgenme yarı tepkimesini yazalım ve denkleştirelim.
- Önce krom atomlarını denkleştirelim: $Cr_2O_7^{2-} \rightarrow 2Cr^{3+}$
- Oksijen atomlarını denkleştirmek için asidik ortamda $H_2O$ ekleriz: $Cr_2O_7^{2-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$
- Hidrojen atomlarını denkleştirmek için asidik ortamda $H^+$ ekleriz: $14H^+ + Cr_2O_7^{2-} \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$
- Şimdi yükleri denkleştirelim. Sol taraftaki toplam yük: $14 \times (+1) + (-2) = +12$. Sağ taraftaki toplam yük: $2 \times (+3) + 0 = +6$.
- Yükleri denkleştirmek için daha pozitif olan tarafa (sol tarafa) elektron ekleriz: $12 - 6 = 6$ elektron.
- Denkleşmiş indirgenme yarı tepkimesi: $14H^+ + Cr_2O_7^{2-} + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$
- 4. Adım: Moller arası ilişkiyi kurarak istenen elektron mol sayısını hesaplayalım.
- Denkleşmiş yarı tepkimeye göre, $1$ mol $Cr_2O_7^{2-}$ iyonu indirgenirken $6$ mol elektron transfer edilir.
- Soru bize $0,1$ mol $Cr_2O_7^{2-}$ iyonunun indirgenmesi için kaç mol elektron gerektiğini soruyor.
- Orantı kuralım:
- Eğer $1$ mol $Cr_2O_7^{2-}$ için $6$ mol $e^-$ transfer ediliyorsa,
- $0,1$ mol $Cr_2O_7^{2-}$ için $X$ mol $e^-$ transfer edilir.
- $X = 0,1 \times 6 = 0,6$ mol $e^-$
Buna göre, $0,1$ mol $Cr_2O_7^{2-}$ iyonunun indirgenmesi için $0,6$ mol elektron transfer edilir.
Cevap C seçeneğidir.
