Verilen yarı tepkimelere yakından bakalım.

Zn²⁺ + 2e^– → Zn      E^o = – 0,76 V
Ag⁺ + e^– → Ag     E^o = 0,80 V

Tepkimelerde, Zn²⁺ ve Ag⁺ iyonlarının yükleri azalıryor, yani; indirgeniyorlar. O zaman yarı tepkimelerde verilen E^o değerleri, standart indirgenme potansiyelleridir.

E^o değerlerine bakarsak,

0,80 > -0,76

olduğundan; Ag⁺ iyonunun standart indirgenme potansiyelinin, Zn²⁺ iyonundan daha yüksek olduğunu görürüz.

Bu durumda;
Ag⁺ iyonu için, şu yorumları yapabiliriz:
– Ag⁺ iyonunun, indirgenme potansiyeli daha yüksektir.
– Ag⁺ iyonunun, elektron alma eğilimi daha yüksektir.
– Ag⁺ iyonunun, indirgenme eğilimi veya isteği daha yüksektir.
– Ag⁺ iyonu, daha iyi bir yükseltgendir.
– Ag metali daha pasif bir metaldir.

Zn²⁺ iyonu için de, tam tersi doğrudur:
– Zn²⁺ iyonunun, yükseltgenme potansiyeli daha yüksektir.
– Zn²⁺ iyonunun, elektron verme eğilimi daha yüksektir.
– Zn²⁺ iyonunun, yükseltgenme eğilimi veya isteği daha yüksektir.
– Zn²⁺ iyonu, daha iyi bir indirgendir.
– Zn metali daha aktif bir metaldir.

Verilen yarı tepkimeleri, bir de, ters çevirerek yorumlayalım.

Zn → Zn²⁺ + 2e^–    E^o = +0,76 V
Ag → Ag⁺ + e^–      E^o = – 0,80 V

Tepkimelerde, Zn ve Ag metallerinin yükleri artıyor, yani; yükseltgeniyorlar. O zaman yarı tepkimelerde verilen E^o değerleri, standart yükseltgenme potansiyelleridir.

E^o değerlerine bakarsak,

0,76 > – 0,80

olduğundan; Zn metalinin standart yükseltgenme potansiyelinin, Ag metalinden daha yüksek olduğunu görürüz.

Bu durumda;
Zn metali için, şu yorumları yapabiliriz:
– Zn metalinin, yükseltgenme potansiyeli daha yüksektir.
– Zn metalinin, elektron verme eğilimi daha yüksektir.
– Zn metalinin, yükseltgenme eğilimi veya isteği daha yüksektir.
– Zn metali, daha iyi bir indirgendir.

Ag metali için de, tam tersi doğrudur:
– Ag metalinin, indirgenme potansiyeli daha yüksektir.
– Ag metalinin, elektron alma eğilimi daha yüksektir.
– Ag metalinin, indirgenme eğilimi veya isteği daha yüksektir.
– Ag metali, daha iyi bir yükseltgendir.

a) Na > Al > Cu > Ag
b) Ag > Cu > Al > Na
c) Na > Al > Cu > Ag
d) Na > Al > Cu > Ag

Metallerin aktiflikleri, yükseltgenme potansiyelleriyle doğru orantılıdır. Standart yükseltgenme potansiyeli daha büyük olan metal daha aktiftir.

Soruda verilen tepkimelerin bazıları indirgenme yarı tepkimeleri, bazıları da yükseltgenme yarı tepkimeleridir. Bu tepkimelerin hepsini yükseltgenme yarı tepkimelerine dönüştürelim.

Yarı tepkime ters çevrilirse potansiyel değerleri işaret değiştirecektir. Buna göre, sorudaki bütün metallerin yükseltgenme yarı tepkimeleri şöyledir:
Al → Al³⁺ + 3e^–       E^o = 1,66 V
Cu → Cu²⁺ + 2e^–     E^o = – 0,34 V
Ag → Ag⁺ + e^–      E^o = – 0,80 V
Na → Na⁺ + e^–      E^o = 2,71 V

a)
Yükseltgenme potansiyellerini sıralarsak, metallerin aktiflik sıralamasını yapmış oluruz:
Na > Al > Cu > Ag

b)
Aktif metaller elektron vermeyi ve “+” yük kazanmayı daha çok ister. Yani; elektron alma eğilimi, metalik aktiflikle ters orantılıdır.
Ag > Cu > Al > Na

c)
Yükseltgenme potansiyeli büyük olan elementlerin, metalik aktiflikleri de indirgen özellikleri de yüksektir. Yani; metalik aktiflik ve indirgen özellik sıralaması aynıdır:
Na > Al > Cu > Ag

d)
Yükseltgenme yarı tepkimelerine bakarak, yükseltgenme potansiyeli sıralamasını yapabiliriz:
Al → Al³⁺ + 3e^–       E^o = 1,66 V
Cu → Cu²⁺ + 2e^–     E^o = – 0,34 V
Ag → Ag⁺ + e^–      E^o = – 0,80 V
Na → Na⁺ + e^–      E^o = 2,71 V

Na > Al > Cu > Ag

Cevap:
a) Na > Al > Cu > Ag
b) Ag > Cu > Al > Na
c) Na > Al > Cu > Ag
d) Na > Al > Cu > Ag

a) Cl₂ > O₂ > I₂ > H₂
b) Cl₂ > O₂ > I₂ > H₂
c) H₂ > I₂ > O₂ > Cl₂
d) H₂ > I₂ > O₂ > Cl₂

Ametallerin aktiflikleri, indirgenme potansiyelleriyle doğru orantılıdır. Standart indirgenme potansiyeli daha büyük olan metal daha aktiftir.

Soruda verilen tepkimeler, zaten, indirgenme yarı tepkimeleridir:
I₂ + 2e^– → 2I^–      E^o = 0,53 V
Cl₂ + 2e^– → 2Cl^–      E^o = 1,36 V
O₂ + 4H⁺ + 4e^– → 2H₂O     E^o = 1,23 V
2H⁺ + 2e^– → H₂     E^o = 0,00 V

a)
İndirgenme potansiyellerini (E^o) sıralarsak, ametallerin aktiflik sıralamasını yapmış oluruz:
Cl₂ > O₂ > I₂ > H₂

b)
Aktif ametaller elektron almayı ve “-” yük kazanmayı daha çok ister. Yani; elektron alma eğilimi, ametalik aktiflikle doğru orantılıdır.
Cl₂ > O₂ > I₂ > H₂

c)
Aktif ametaller, karşıdaki atomdan elektron alırlar ve onu yükseltgerler. Ametalik aktiflik ile yükseltgen özellik doğru indirgen özellik ters orantılıdır:
H₂ > I₂ > O₂ > Cl₂

d)
İndirgenme yarı tepkimelerin ters çevirirsek, yükseltgenme yarı tepkimelerini elde ederiz:
2I^– → I₂ + 2e^–       E^o = – 0,53 V
2Cl^– → Cl₂ + 2e^–      E^o = – 1,36 V
2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e^–      E^o = – 1,23 V
H₂ → 2H⁺ + 2e^–     E^o = 0,00 V
Yükseltgenme potansiyelleri:
H₂ > I₂ > Cl₂ > O₂

Cevap:
a) Cl₂ > O₂ > I₂ > H₂
b) Cl₂ > O₂ > I₂ > H₂
c) H₂ > I₂ > O₂ > Cl₂
d) H₂ > I₂ > O₂ > Cl₂

I) İstemlidir.
II) İstemsizdir.
III) İstemlidir.
IV) İstemlidir.

Aktif olan metal, pasif olan metale zorla elektron verir yükü kapar ve mutlu mesut yaşar. Sonuçta aktif metal yüklü, pasif metal elektron alır ve nötür olur.

O zaman, önce metallerin aktiflik sırasını bulalım.

Aktif olan metalin yükseltgenme potansiyeli daha yüksektir. Soruda verilen yarı tepkimeler, zaten yükseltgenme yarı tepkimeleridir.

Al → Al³⁺ + 3e^–       E^o = 1,66 V
Cu → Cu²⁺ + 2e^–     E^o = – 0,34 V
Fe → Fe²⁺ + 2e^–     E^o = + 0,44 V

Yükseltgenme yarı tepkimelerinin E^o değerlerinin sıralaması, metallerin aktiflik sıralamasına eşittir.
Aktiflik:
Al > Fe > Cu

I) – İstemlidir.
3Fe²⁺_(suda) + 2Al → 2Al³⁺_(suda) + 3Fe
Tepkimesinde aktif olan metal Al metalidir. O zaman tepkime Al metali, elektronlarını Fe²⁺ iyonuna satar ve onu yüksüz bırakıp kendisi yüklü hale geçebilir. Yani bu tepkime istemlidir ve kendiliğinden gerçekleşir.

II) – İstemsizdir.
Fe²⁺_(suda) + Cu → Cu²⁺_(suda) + Fe
Fe metali Cu metalinden daha aktiftir. Yükünü Cu metaline kaptırmaz. Bu tepkime kendiliğinden gerçekleşmez.

III) – İstemlidir.
3Cu²⁺_(suda) + 2Al → 2Al³⁺_(suda) + 3Cu
Tepkimesinde aktif olan metal Al metalidir. O zaman tepkimede, Al metali, elektronlarını Cu²⁺ iyonuna satar ve onu yüksüz bırakıp kendisi yüklü hale geçebilir. Yani bu tepkime istemlidir ve kendiliğinden gerçekleşir.

IV) – İstemlidir.
Cu²⁺_(suda) + Fe → Fe²⁺_(suda) + Cu
Tepkimesinde aktif olan metal Fe metalidir. O zaman tepkimede, Fe metali, elektronlarını Cu²⁺ iyonuna satar ve onu yüksüz bırakıp kendisi yüklü hale geçebilir. Yani bu tepkime istemlidir ve kendiliğinden gerçekleşir.

Cevap:
I) İstemlidir.
II) İstemsizdir.
III) İstemlidir.
IV) İstemlidir.

Metal aşınır ve şu tepkime kendiliğinden gerçekleşir:

Cu²⁺ + Ni → Ni²⁺ + Cu

İstemli bir redoks tepkimesine karar vermek için, metallerin aktifliğini bilmek gerekir.

Aktif olan metalin, standart yükseltgenme potansiyeli daha büyüktür. Hemen metallerin yükseltgenme yarı tepkimelerine bakalım:

Ni → Ni²⁺ + 2e^–       E^o = 0,25 V
Cu → Cu²⁺ + 2e^–     E^o = – 0,34 V

Ni metalinin standart yükseltgenme potansiyeli 0,25 değerine, Cu metalinin ise – 0,34 değerine sahiptir. Yani; Ni metali daha aktiftir.

CuSO4 bileşiğinde, Cu atomları +2 yüklüdür. Ni çubukta ise, Ni atomları metalik halde yani nötürdür.

Ni metali daha aktif olduğu için, elektronlarını Cu²⁺ iyonuna verebilecek ve kendisi Ni²⁺ iyonuna dönüşecek; elektron alan Cu²⁺ iyonları ise, Cu metaline dönüşecektir.

Ni atomları Ni²⁺ iyonuna dönüşünce, suda çözünebilecekler ve Ni metali aşınacaktır.

Bu durumda aşağıdaki redoks tepkimesi istemli olarak gerçekleşecektir:
Cu²⁺ + Ni → Ni²⁺ + Cu

Cevap:
Metal aşınır ve şu tepkime kendiliğinden gerçekleşir:
Cu²⁺ + Ni → Ni²⁺ + Cu

I ve III- Saklanamaz
II – Saklanabilir

Soruda, metallerin indirgenme yarı tepkimeleri verilmiştir:
X²⁺_(suda) + 2e^– → X_(k)      E^o = 0,25 V
Y²⁺_(suda) + 2e^– → Y_(k)      E^o = – 1,55 V
Z²⁺_(suda) + 2e^– → Z_(k)      E^o = 0,45 V

Verilen yarı tepkimeleri ters çevirelim ve yükseltgenme yarı tepkimelerini yazalım:
X_(k) → X²⁺_(suda) + 2e^–       E^o = – 0,25 V
Y_(k) → Y²⁺_(suda) + 2e^–      E^o = 1,55 V
Z_(k) → Z²⁺_(suda) + 2e^–      E^o = – 0,45 V

Metallerin yükseltgenme eğilimleri şöyledir:
Y > X > Z

Yükseltgenme eğilimi daha yüksek olan metal daha aktiftir. Bu yüzden, metallerin aktiflik sırası da şöyledir:

Metallerin aktiflik sırası:
Y > X > Z

Kaplara tekrar bakalım ve soruyu çözelim:

I. Kap: Saklanamaz.
X metali ile çözeltide bulunan Z²⁺ iyonu arasında bir rekabet söz konusudur. X metali daha aktif olduğu için, elektron verme eğilimi daha yüksektir ve Z²⁺ iyonuna elektron vererek, kendisi X²⁺ olur. Yani kap zamanla aşınır.

II. Kap: Saklanabilir.
Z metali ile çözeltide bulunan Y²⁺ iyonu arasında bir rekabet söz konusudur. Z metali, Y metalinden daha pasif olduğu için, bu kapta bir redoks tepkimesi yaşanmaz.

III. Kap: Saklanamaz.
Y metali ile çözeltide bulunan X²⁺ iyonu arasında bir rekabet söz konusudur. Y metali daha aktif olduğu için, elektron verme eğilimi daha yüksektir ve X²⁺ iyonuna elektron vererek, kendisi Y²⁺ olur. Yani kap zamanla aşınır.

I ve III – Saklanamaz
II – Saklanabilir

Elektron verme eğilimi ile yükseltgenme eğilimi aynı şeydir.
Metallerde aktiflik arttıkça yükseltgenme eğilimi de artar. Bu yüzden sorudaki metallerin; aktiflikleri şöyledir:

Metallerin aktiflik sırası:
X > Y > Z

Kaplara tekrar bakalım ve soruyu çözelim:

I. Kap: Saklanamaz.
X metali ile çözeltide bulunan Y²⁺ iyonu arasında bir rekabet söz konusudur. X metalinin, elektron verme eğilimi daha yüksektir ve Y²⁺ iyonuna elektron vererek, kendisi X²⁺ olur. Yani kap zamanla aşınır.

II. Kap: Saklanabilir.
Z metali ile çözeltide bulunan X²⁺ iyonu arasında bir rekabet söz konusudur. Z metali, X metalinden daha pasif olduğu için, bu kapta bir redoks tepkimesi yaşanmaz.

III. Kap: Saklanamaz.
Y metali ile çözeltide bulunan Z²⁺ iyonu arasında bir rekabet söz konusudur. Y metali daha aktif olduğu için, elektron verme eğilimi daha yüksektir ve Z²⁺ iyonuna elektron vererek, kendisi Y²⁺ olur. Yani kap zamanla aşınır.