Kimya ve Elektrik 1. Bölüm

DERS

AYT Kimya

Kimya 12

KONU

ÜNİTE I

KİMYA
ve
ELEKTRİK

I. Bölüm

KİMYA ve ELEKTRİK

Bu ünitenin 6 bölümü vardır:

1-  İndirgenme-Yükseltgenme Tepkimelerinde Elektrik Akımı
2- Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler
3- Elektrot Potansiyelleri
4- Kimyasallardan Elektrik Üretimi
5- Elektroliz
6- Korozyon

AYT Sınavında “Kimya ve Elektrik” Soruları Sayıları

Yıl202320222021202020192018
Soru Sayısı322322
“Kimya ve Elektrik” yıllara göre soru dağılımı

1.Bölüm:
İndirgenme-Yükseltgenme Tepkimelerinde Elektrik Akımı

Dersin Özellikleri:

Anlatılacak Başlıklar*:

  • İndirgenme ve Yükseltgenme Yarı Tepkimeleri
  • Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi
  • İndirgen-Yükseltgen-İndirgenen-Yükseltgenen Kavramları
  • İndirgenme-Yükseltgenme Tepkimeleri ile Elektrik Akımı Arasındaki İlişki

* Konu anlatımı, örneklerle zenginleştirilmiştir.

İndirgenme-Yükseltgenme Tepkimeleri

Elektrik enerjisi ile kimyasal tepkimeler arasındaki ilişkiyi inceleyen kimya disiplinine elektrokimya denir.
Elektrik akımı indirgenme-yükseltgenme tepkimeleri ile üretilebilir.

İndirgenme Tepkimeleri

  • Atomlar elektron alır ve yükleri azalır.
  • İndirgenme olayına “Redüksiyon” da denir.
  • Atomun yükü, aldığı elektron sayısı kadar azalır.

Al3+ + 3e → Al
Fe3+ + e → Fe2+

Yükseltgenme Tepkimeleri

  • Atomlar elektron verir ve yükleri artar.
  • Yükseltgenme olayına “Oksidasyon” da denir.
  • Atomun yükü, verdiği elektron sayısı kadar artar.

Fe2+ → Fe3+ + e
2Cl1- → Cl2 + 2e

İndirgenme-Yükseltgenme Tepkimeleri

Örnek:

Bir kimyasal tepkimede, elektron veren bir madde ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi doğru değildir?

A) Yükü artmıştır.
B) Yükseltgenmiştir.
C) Yükseltgenme basamağı azalmıştır.
D) Çapı azalmıştır.
E) Oksidasyon basamağı artmıştır.

Örnek:

Bir X atomunun +5 yüklü girip +2 yüklü çıktığı indirgenme tepkimesinin denklemini yazınız.

Redoks Tepkimeleri

Redoks Kelimesinin Anlamı

  • Redoks tepkimesi, “indirgenme-yükseltgenme tepkimesi” demektir.
  • Redoks tepkimeleri; hem indirgenme hem de yükseltgenmenin gerçekleştiği tepkimelerdir.

Şu tepkimeler Redoks tepkimelerdir:

  1. Yanma tepkimeleri
    • CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
  2. Elementlerin bileşiğe dönüştüğü tepkimeler:
    • Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2
    • Al + 3NaOH → Na3AlO3 + 3/2H2
    • Na + H2O → NaOH + 1/2H2
  3. Bir redoks tepkimesinin tersi de redokstur.
  • Redoks tepkimelerini tanımanın en garanti yolu, tepkimedeki her bir elementin yükünü hesaplamak ve indirgenen ve yükseltgenen elementi bulmaktır.

Redoks Tepkimeleri

Örnek:

Kimya-ve-Elektrik-İndirgenme-Yükseltgenme-Tepkimeleri-Soru-Çözümü-2



Yükseltgenme Basamağı Hesaplama

Örnek:

I) MgMnO4
II) KMnO4
III) MnO2
IV) Na2MnO4

Yukarıda verilen bileşiklerde, Mn atomlarının yükseltgenme basamaklarını hesaplayınız.

Redoks Tepkimeleri

Örnek:

Aşağıda verilen tepkime bir redoks tepkimesi midir? Redoks ise, indirgenme ve yükseltgenme yarı tepkimeleri yazınız.

Fe+2 + MnO4-1 + H+ → Fe+3 + Mn+2 + H2O




Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

  • Tepkimedeki bütün atomların yükleri bulunur.
    • İndirgenen ve yükseltgenen atomlar tespit edilir ve indirgenme ve yükseltgenme yarı tepkimeleri yazılır.
      • Yarı tepkimeler, uygun sayılarla genişletilerek, alınan ve verilen elektron sayıları eşitlenir.
        • Yarı tepkimelerdeki iyonların katsayıları, tepkimede önlerine taşınır.
          • Tepkimedeki diğer maddelerin katsayıları, klasik yöntemle bulunur.

Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

Örnek:

Aşağıdaki tepkimeyi denkleştiriniz.

Fe+2 + MnO4-1 + H+ → Fe+3 + Mn+2 + H2O


Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

Örnek:

Aşağıdaki tepkimeyi denkleştiriniz.

Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O

DİKKAT: Yarı tepkimelerde atomların sayılarını eşitle!

Örnek:

Aşağıdaki tepkimeyi denkleştiriniz.

I2 + HNO3 → HIO3 + NO2 + H2O


Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

DİKKAT: Bazen aynı element hem indirgenir hem de yükseltgenir!

Örnek:

Aşağıdaki tepkimeyi denkleştiriniz.

KOH + Cl2 → KCl + KClO3 + H2O

DİKKAT: Bazen birden fazla indirgenme veya yükseltgenme olabilir!

Örnek:

Aşağıdaki tepkimeyi denkleştiriniz.

Sb2S3 + HNO3 → Sb2O5 + NO2 + H2SO4 + H2O


İndirgen ve Yükseltgen Maddeler

Kimya-ve-Elektrik-İndirgenme-Yükseltgenme-Tepkimeleri-
  • İndirgenme“, “yükseltgenme“, “indirgen” ve “yükseltgen” kavramlarını verilen resim üzerinden anlamaya çalışalım:
    • Terazide:
      • ELMA: Yükseltgenen maddedir ve hamburgeri aşağı indirdiği için indirgendir.
      • HAMBURGER: İndirgenen maddedir ve elmayı yükselttiği için yükseltgendir.
  • Redoks tepkimelerinde de benzer şekilde:
    • Yükseltgenen madde; indirgen özellik gösterir.
    • İndirgenen madde; yükseltgen özellik gösterir.
  • Elementinin gösterdiği özellik bileşik için de geçerlidir.
  • Mesela HNO3 bileşiğinde:
    • N atomu yükseltgendi ise HNO3 de yükseltgenmiştir ve indirgendir.
  • Yükseltgenme ürünü: Yükseltgenen atomun ürünüdür.
  • İndirgenme ürünü: İndirgenen atomun ürünüdür.

İndirgen ve Yükseltgen Maddeler

Örnek:

Cu+2 + Fe → Cu + Fe+2

Yukarıdaki tepkimede, aşağıdaki özellikleri gösteren maddeleri bulunuz.

I) Yükseltgenen
II) İndirgenen
III) Yükseltgen
IV) İndirgen
V) Yükseltgenme ürünü
VI) İndirgenme ürünü


Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

Örnek:

Kimya-ve-Elektrik-İndirgenme-Yükseltgenme-Tepkimeleri-Soru-Çözümü-

Redoks Tepkimeleriyle Elektrik Enerjisi Arasındaki İlişki

  • Elektronları bir iletken tel üzerinden hareket etmesiyle elektrik akımı oluşur.
  • Kendiliğinden gerçekleşen (istemli) redoks tepkimeleri ile elektrik akımı üretilebilir.
    • Bunun için; indirgenme ve yükseltgenme tepkimelerinin ayrı kaplarda gerçekleşmesi gerekir.
    • Piller, bataryalar ve aküler; istemli redoks tepkimeleri ile elektrik üreterek, birçok makine ve cihaza elektrik enerjisi verirler.
    • İstemli redoks tepkimeleri, kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştüğü olaylardır.
  • İstemsiz redoks tepkimelerinde; elektrik enerjisi kimyasal enerjiye dönüşür.
    • Aşağıdaki olaylarda, elektrik enerjisi kimyasal enerjiye dönüşür:
      • Telefonun, tabletin, dizüstü bilgisayarın… şarj edilmesi
      • Akülerin doldurulması
      • Bileşiklerin elektrolizi


Redoks Tepkimeleriyle Elektrik Enerjisi Arasındaki İlişki

Örnek:

Aşağıda verilen tepkimelerden hangisiyle, kesin olarak elektrik üretilebilir?

A) İndirgenme yarı tepkimesi ile
B) Yükseltgenme yarı tepkimesi ile
C) Redoks tepkimeleri ile
D) Ayrı kaplarda gerçekleşen ve istemli olan indirgenme ve yükseltgenme yarı tepkimeleri ile
E) Aynı kabın içinde gerçekleşen, istemli bir redoks tepkimesi ile


Kimya ve Elektrik

I. Bölüm
(İndirgenme-Yükseltgenme Tepkimelerinde Elektrik Akımı)

Bitti 🙁