Peroksitlerde oksijenin yükseltgenme basamağı Test 2

Baryum peroksit (BaO₂) bileşiği su ile tepkimeye girdiğinde baryum hidroksit ve hidrojen peroksit oluşmaktadır. Bu tepkime ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

A) Oksijen atomlarının yükseltgenme basamağı değişmemiştir
B) Peroksit iyonu korunmuştur
C) Hidroliz tepkimesi gerçekleşmiştir
D) Baryumun yükseltgenme basamağı değişmemiştir

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, baryum peroksitin su ile tepkimesini inceleyerek hangi ifadenin yanlış olduğunu bulacağız. Kimyasal tepkimeleri anlamak için öncelikle denklemi yazmalı ve ardından her bir seçeneği dikkatlice analiz etmeliyiz.

• 1. Tepkime Denklemini Yazalım ve Dengeleyelim:

  Baryum peroksit ($BaO_2$) su ($H_2O$) ile tepkimeye girdiğinde baryum hidroksit ($Ba(OH)_2$) ve hidrojen peroksit ($H_2O_2$) oluşur. Tepkime denklemi şu şekildedir:

  $BaO_2(k) + 2H_2O(s) \rightarrow Ba(OH)_2(suda) + H_2O_2(suda)$

  Bu denklemde atom sayıları her iki tarafta da eşittir (Ba: 1, O: 4, H: 4).

• 2. Seçenekleri Tek Tek İnceleyelim:
• A) Oksijen atomlarının yükseltgenme basamağı değişmemiştir
  • $BaO_2$ (Baryum peroksit) içinde Oksijen: Baryum (Ba) 2A grubu metali olduğu için yükseltgenme basamağı daima $+2$'dir. Bileşik nötr olduğundan, $2 + 2 \times (\text{O'nun yükseltgenme basamağı}) = 0 \Rightarrow 2 \times (\text{O'nun yükseltgenme basamağı}) = -2 \Rightarrow \text{O'nun yükseltgenme basamağı} = -1$. Bu, peroksit bileşiklerinin özelliğidir.
  • $H_2O$ (Su) içinde Oksijen: Hidrojen (H) genellikle $+1$'dir. $2 \times (+1) + (\text{O'nun yükseltgenme basamağı}) = 0 \Rightarrow \text{O'nun yükseltgenme basamağı} = -2$.
  • $Ba(OH)_2$ (Baryum hidroksit) içinde Oksijen: Ba $+2$'dir. Hidroksit ($OH^-$) iyonunda H $+1$'dir. Oksijenin yükseltgenme basamağı $x$ ise, $x + (+1) = -1 \Rightarrow x = -2$.
  • $H_2O_2$ (Hidrojen peroksit) içinde Oksijen: H $+1$'dir. $2 \times (+1) + 2 \times (\text{O'nun yükseltgenme basamağı}) = 0 \Rightarrow 2 \times (\text{O'nun yükseltgenme basamağı}) = -2 \Rightarrow \text{O'nun yükseltgenme basamağı} = -1$.

  Görüldüğü gibi, $BaO_2$'deki oksijen atomları (yükseltgenme basamağı $-1$) $H_2O_2$'deki oksijen atomlarına dönüşürken yükseltgenme basamakları değişmemiştir (yine $-1$). Aynı şekilde, $H_2O$'daki oksijen atomları (yükseltgenme basamağı $-2$) $Ba(OH)_2$'deki oksijen atomlarına dönüşürken yükseltgenme basamakları değişmemiştir (yine $-2$). Dolayısıyla, bu ifade doğrudur.

• B) Peroksit iyonu korunmuştur

  $BaO_2$ bileşiğinde $Ba^{2+}$ iyonu ve $O_2^{2-}$ (peroksit) iyonu bulunur. Bu tepkime sonucunda $H_2O_2$ (hidrojen peroksit) oluşur. $H_2O_2$ bir moleküldür, iyon değildir. $O_2^{2-}$ iyonu, su ile tepkimeye girerek proton alıp nötr bir molekül olan $H_2O_2$'ye dönüşmüştür. Yani, peroksit iyonu (iyonik yapısı) korunmamış, kimyasal olarak değişime uğramıştır. Bu ifade yanlıştır.

• C) Hidroliz tepkimesi gerçekleşmiştir

  Hidroliz, bir bileşiğin su ile tepkimeye girerek daha basit veya farklı bileşiklere ayrışması veya dönüşmesidir. Bu tepkimede $BaO_2$ bileşiği su ile tepkimeye girerek $Ba(OH)_2$ ve $H_2O_2$ oluşturmuştur. Bu, bir hidroliz tepkimesi tanımına uyar. Dolayısıyla, bu ifade doğrudur.

• D) Baryumun yükseltgenme basamağı değişmemiştir

  $BaO_2$ bileşiğinde Baryum (Ba) 2A grubu metali olduğu için yükseltgenme basamağı $+2$'dir.

  $Ba(OH)_2$ bileşiğinde de Baryum (Ba) yükseltgenme basamağı $+2$'dir.

  Görüldüğü gibi, Baryumun yükseltgenme basamağı tepkime boyunca değişmemiştir. Dolayısıyla, bu ifade doğrudur.

Yukarıdaki analizler sonucunda A, C ve D seçeneklerinin doğru olduğu, B seçeneğinin ise yanlış olduğu anlaşılmaktadır.

Cevap B seçeneğidir.