Redoks Tepkimeleri Denkleştirme
Kimya biliminde, redoks tepkimeleri, elektron alışverişi ile gerçekleşen tepkimelerdir. Bu tepkimelerde bir madde elektron kaybeder ve yükseltgenir, diğer madde ise elektron kazanır ve indirgenir.
Redoks tepkimelerini denkleştirmek, elektronların korunduğu bir şekilde tepkimenin eşitlenmesi anlamına gelir. Denkleştirme işlemi, genellikle oksijen ve hidrojen atomlarının sayılarını eşitleyerek yapılır.
Redoks Tepkimeleri Denkleştirmenin Temelleri
Redoks tepkimelerini denkleştirmek için öncelikle yükseltgenme ve indirgenme olaylarını belirlemek gerekir. Yükseltgenme, elektron kaybetme olayıdır. İndirgenme ise elektron kazanma olayıdır.
Yükseltgenme ve indirgenme olaylarını belirlemek için, atomların oksijen ve hidrojen atomlarının sayısını karşılaştırmak gerekir. Oksijen atomlarının sayısı artıyorsa, madde yükseltgenmiştir. Hidrojen atomlarının sayısı artıyorsa, madde indirgenmiştir.
Örneğin, aşağıdaki tepkimede magnezyum yükseltgenir, hidrojen ise indirgenir:
Mg(s) + 2H2O(l) → Mg(OH)2(s) + H2(g)
Bu tepkimede magnezyumun oksijen atomlarının sayısı değişmezken, hidrojen atomlarının sayısı 2’den 1’e düşer. Bu nedenle magnezyum yükseltgenmiş, hidrojen ise indirgenmiştir.
Oksijen ve Hidrojen Atomlarının Sayılarını Eşitleme
Redoks tepkimelerini denkleştirmenin ilk adımı, oksijen ve hidrojen atomlarının sayılarını eşitlemektir. Bu işlem, genellikle katsayılar kullanılarak yapılır.
Örneğin, aşağıdaki tepkimede oksijen atomlarının sayısı eşitlenirken, hidrojen atomlarının sayısı eşitlenmez:
Mg(s) + H2O(l) → Mg(OH)2(s) + H2(g)
Bu tepkimede oksijen atomlarının sayısı her iki tarafta da 2’dir. Ancak hidrojen atomlarının sayısı sol tarafta 2 iken, sağ tarafta 1’dir. Bu nedenle hidrojen atomlarının sayısını eşitlemek için, Mg(OH)2’nin önüne 2 katsayısı koymak gerekir:
Mg(s) + H2O(l) → 2Mg(OH)2(s) + H2(g)
Bu şekilde, oksijen ve hidrojen atomlarının sayıları eşitlenmiş olur.
Elektronların Sayısını Eşitleme
Oksijen ve hidrojen atomlarının sayıları eşitlendikten sonra, elektronların sayıları da eşitlenmelidir. Bu işlem, genellikle elektron denkleştirme yöntemi kullanılarak yapılır.
Elektron denkleştirme yönteminde, yükseltgenen maddeden elektronlar alınarak, indirgenen maddeye verilir. Bu işlem, aşağıdaki şekilde gösterilebilir:
Mg(s) → Mg(OH)2(s) + 2e-
Bu şekilde, magnezyumdan 2 elektron alınarak, Mg(OH)2’ye verilmiştir.
Elektron denkleştirme yönteminde, elektronların sayısını eşitlemek için, aşağıdaki kurallar uygulanır:
- Yükseltgenen maddeden alınan elektronlar, indirgenen maddeye verilir.
- Elektronların sayıları, her iki tarafta da eşit olmalıdır.
- Elektronlar, her zaman çift sayı olarak alınır ve verilir.
Örneğin, aşağıdaki tepkimede elektronların sayısı eşitlenirken, oksijen ve hidrojen atomlarının sayısı eşitlenmez:
Mg(s) + H2O(l) → 2Mg(OH)2(s) + H2(g)
Bu tepkimede, magnezyumdan 2 elektron alınıp, hidrojene verilir:
Mg(s) → Mg(OH)2(s) + 2e-
Hidrojene verilen elektronlar, hidrojen atomlarının sayısını eşitlemek için kullanılır:
Mg(s) + H2O(l) → 2Mg(OH)2(s) + 2e-
Bu şekilde, elektronların sayıları da eşitlenmiş olur.
Redoks Tepkimeleri Denkleştirmenin Örnekleri
Redoks tepkimelerini denkleştirmenin örneklerini aşağıdaki şekilde inceleyebiliriz:
Örnek 1