Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, farklı oksijen bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme basamağını (oksidasyon sayısı) bulmamız ve diğerlerinden farklı olanı belirlememiz isteniyor. Yükseltgenme basamaklarını bulurken bazı temel kuralları hatırlayalım:
- Bir elementin serbest haldeki (bileşik oluşturmamış) yükseltgenme basamağı $0$'dır.
- Bir bileşikteki atomların yükseltgenme basamakları toplamı $0$'a eşittir.
- Hidrojen (H) genellikle $+1$ yükseltgenme basamağına sahiptir (metal hidrürler hariç).
- Oksijen (O) genellikle $-2$ yükseltgenme basamağına sahiptir (peroksitler, süperoksitler ve flor ile yaptığı bileşikler hariç).
- Grup 1 metalleri (Na gibi) genellikle $+1$ yükseltgenme basamağına sahiptir.
Şimdi her bir seçenekteki oksijenin yükseltgenme basamağını adım adım hesaplayalım:
- A) Su ($H_2O$)
- Hidrojenin yükseltgenme basamağı $+1$'dir.
- Bileşik nötr olduğu için atomların yükseltgenme basamakları toplamı $0$ olmalıdır.
- $2 \times (+1) + \text{Oksijenin yükseltgenme basamağı} = 0$
- $2 + \text{Oksijenin yükseltgenme basamağı} = 0$
- Oksijenin yükseltgenme basamağı $= -2$
- B) Karbon dioksit ($CO_2$)
- Oksijenin yaygın yükseltgenme basamağı $-2$'dir. Bu bileşikte de bu kural geçerlidir.
- Karbonun yükseltgenme basamağını bulmak için: $\text{Karbonun yükseltgenme basamağı} + 2 \times (-2) = 0$
- $\text{Karbonun yükseltgenme basamağı} - 4 = 0$
- $\text{Karbonun yükseltgenme basamağı} = +4$ (Ancak bizden oksijenin yükseltgenme basamağı isteniyor, o da $-2$'dir.)
- C) Ozon ($O_3$)
- Ozon, oksijen elementinin allotropik bir şeklidir. Yani, sadece oksijen atomlarından oluşmuş, elementel haldeki bir maddedir.
- Bir elementin serbest haldeki yükseltgenme basamağı her zaman $0$'dır.
- Bu nedenle, ozondaki her bir oksijen atomunun yükseltgenme basamağı $0$'dır.
- D) Sodyum oksit ($Na_2O$)
- Sodyum (Na) bir Grup 1 metali olduğu için yükseltgenme basamağı $+1$'dir.
- Bileşik nötr olduğu için atomların yükseltgenme basamakları toplamı $0$ olmalıdır.
- $2 \times (+1) + \text{Oksijenin yükseltgenme basamağı} = 0$
- $2 + \text{Oksijenin yükseltgenme basamağı} = 0$
- Oksijenin yükseltgenme basamağı $= -2$
Şimdi bulduğumuz oksijen yükseltgenme basamaklarını karşılaştıralım:
- $H_2O$: Oksijenin yükseltgenme basamağı $-2$
- $CO_2$: Oksijenin yükseltgenme basamağı $-2$
- $O_3$: Oksijenin yükseltgenme basamağı $0$
- $Na_2O$: Oksijenin yükseltgenme basamağı $-2$
Görüldüğü gibi, ozon ($O_3$) bileşiğindeki oksijenin yükseltgenme basamağı $0$ iken, diğer bileşiklerde $-2$'dir. Bu nedenle, ozondaki oksijenin yükseltgenme basamağı diğerlerinden farklıdır.
Cevap C seçeneğidir.
