Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için yükseltgenme basamakları (oksidasyon sayıları) ile ilgili temel kuralları hatırlamamız gerekiyor. Bir bileşikteki atomların yükseltgenme basamaklarının toplamı, o bileşiğin yüküne eşittir. Nötr bileşiklerde bu toplam sıfırdır.
- Adım 1: Bileşiğin Nötr Olması Kuralını Uygulayalım
- Metan (CH₄) nötr bir bileşiktir. Bu, bileşikteki tüm atomların yükseltgenme basamaklarının toplamının sıfır olması gerektiği anlamına gelir.
- Matematiksel olarak ifade edersek: (Karbonun yükseltgenme basamağı) + (Hidrojen atomlarının sayısı $\times$ Her bir hidrojenin yükseltgenme basamağı) = 0
- Adım 2: Bilinen Değerleri Yerine Koyalım
- Soruda bize karbonun yükseltgenme basamağının $-4$ olduğu verilmiş.
- Metan bileşiğinde 1 tane karbon (C) ve 4 tane hidrojen (H) atomu bulunur.
- Hidrojenin yükseltgenme basamağını bulmak istediğimiz için, bu değeri $x$ olarak kabul edelim.
- Denklemimiz şu şekilde oluşur: $1 \times (-4) + 4 \times (x) = 0$
- Adım 3: Denklemi Çözelim
- Denklemimizi basitleştirelim: $-4 + 4x = 0$
- Şimdi $x$ değerini bulmak için denklemi çözelim:
- $-4$'ü denklemin diğer tarafına atarsak pozitif olur: $4x = 4$
- Her iki tarafı da $4$'e bölelim: $x = \frac{4}{4}$
- Bu durumda $x = +1$ sonucunu elde ederiz.
- Adım 4: Sonucu Yorumlayalım
- Bulduğumuz $x = +1$ değeri, metan bileşiğinde hidrojenin yükseltgenme basamağının $+1$ olduğunu gösterir. Bu, hidrojenin ametallerle yaptığı bileşiklerde genellikle aldığı yükseltgenme basamağıdır.
Cevap C seçeneğidir.
