Transcript Aktiflik - WordPress.com

YÜKSELTGENME-İNDİRGENME (REDOKS)
TEPKİMELERİ
Fatih AKÇALI
Kimya Öğretmeni
1
2
Konu İle İlgili Anahtar Kelimeler
1)
Aktiflik (Bileşik yapma isteği- elektron alma veya verme)
2)
İndirgenme (yükseltgen)
3)
Yükseltgenme (indirgen)
4)
Kaplama
1)
Gözlem Yapma
2)
Tahmin Etme
3)
İlişkilendirme
4)
Karşılaştırma
5)
Deney Tasarlama ve Yapma
6)
Veri Kaydetme
7)
Veri Yorumlama
8)
Çıkarım Yapma
Bilimsel Süreç
3
ÖĞRENME ALANI: KİMYA
Ünite Adı:
Yükseltgenme ve İndirgenme Reaksiyonları
Konu:
Metallerin Aktifliğinin Karşılaştırılması
Dersin Amacı:
Metallerin Aktiflik Sırasının Belirlenmesi
Konu İle İlgili Hedef Kazanımlar:
1)
Aktifliğin Tanımının Yapılması
2)
Metaller Arası Aktiflik Sırasının Belirlenmesi
3)
Günlük Hayatla Aktifliğin İlişkisinin Kurulması
4
DERSİN İŞLENİŞİ (5E MODELİ)
1.Dikkat Çekme Aşaması:
Mide ağrısı çeken birine verilen ilacın içeriğini okuduğumda
metal iyonlarının (Ca,Mg,Na) ilacın etken maddesi olduğunu gördüm.
Mide ağrısına sebep olan şeyin midede fazla miktarda HCl
salgılanması olduğu tespit edilmiş.
Sizce metallerle HCl asit arasında ne olur?
Metaller arasında farklılık var mıdır?
5
2.Keşfetme Aşaması:
Mutluluklar ülkesi kralı yaşlanmış ve kendi yerini alacak bir oğlu
ya da kızı yoktur. Kendinden sonra ülkesini yönetecek kişiyi seçmek
için bir yarışma düzenlemiştir. Kuralları şöyle belirlemiştir;
1)
Size verilen beş metalden birini seçiniz. Seçtiğiniz
metalden bir kayık, bir de yüzük yapınız.
2)
Yaptığınız kayık FeSO4 çözeltisinden oluşmuş bir denizde
yüzebilsin.
3)
4)
Yaptığınız yüzük asitten etkilenmesin.
AgNO3 çözeltisini kullanarak yüzüğü gümüşle kaplayınız.
6
(yüzük ve kayık aynı metalden yapılacak.)
Kullanılacak Malzemeler
FeSO4 çözeltisi.
AgNO3 Çözeltisi
HCl çözeltisi.
Magnezyum şerit
Çinko Metali
Alüminyum Metali
Bakır Metali
Demir Metali
7
Teorik bilgi:

Bilindiği
gibi
metaller
elektron
vererek
bileşik
yaparlar,
yani
elektropozitiftirler. Ancak, elektron verme eğilimleri birbirinden farklıdır.

Metaller
elektron
verme
yatkınlıklarına
yani
yükseltgenme
potansiyellerinin azalışına göre sıralanırsa aktiflik sırası elde edilir.

Elementlerin bileşik yapabilme kabiliyetlerine aktiflik denir. Metallerde
elektron verebilme yatkınlığı ametallerde ise elektron alabilme yatkınlığı
aktifliğin ölçüsüdür.

Metallerin çoğu asitler ile tepkimeye girerek bir tuz ve hidrojen gazı
oluştururlar.
Bu
tepkime
hızı
metalleri
aktiflik
sırasına
koymakta
kullanılır.Hidrojen gazı testi, yanan bir kıymık gaz içerisine sokularak yapılır.
Eğer çıkan gaz H2 ise patlar.

Aktiflik sıralaması diğer tepkimeler için tahmin yürütmekte kullanılır.

Daha aktif metal kendinden daha az aktif metali bileşiklerinden ayırır.
8

Redoks reaksiyonlarında indirgenmeyi sağlayan maddeye
"indirgen", yükseltgenmeyi sağlayan maddeye "yükseltgen" denir.
Ancak;

Aktifliği hidrojenden az olan metallere HNO3’ün etkisi ise
seyreltik ve derişik olmasına bağlı olarak değişir. HNO3; Cu, Hg ve Ag'’
etki eder. Pt ve Au'a etki etmez.
Cu + 4HNO3 ---> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (Derişik)
3Cu + 8HNO3 ---> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (seyreltik)
9
4. Derinleştirme Aşaması:
Asitli içeceklerin metal bardakla içilmesi doğru mudur?
Derse getirilen kola içerisine Mg şerit atarak olayı tartışalım.
Metallerin aktifliği ile ilgili günlük hayattan örnekler verelim.
5.Değerlendirme Aşaması:
Kavram haritası hazırlayalım.
10
VERİLER
TAHMİNLERİNİZ
TEPKİME
Mg+FeSO4
Metal aşınır, kütlesi azalır
Mg+FeSO4
MgSO4+Fe
Al+ FeSO4
Metal aşınır, kütlesi azalır
Al+FeSO4
Al2(SO4)3+Fe
Zn+ FeSO4
Metal aşınır, kütlesi azalır
Zn+FeSO4
ZnSO4+Fe
Fe+ FeSO4
Metal değişikliğe uğramaz
Reaksiyon gerçekleşmez
Cu+ FeSO4
Metal değişikliğe uğramaz
Reaksiyon gerçekleşmez
11
ELEMENTLERİN AKTİFLİK TABLOSU:
K
Sodyum
Na
Kalsiyum
Ca
Magnezyum
Mg
Alüminyum
Al
Çinko
Zn
Demir
Fe
Kalay
Sn
Kurşun
Pb
Hidrojen
H
Bakır
Cu
Civa
Hg
Gümüş
Ag
Altın
Au
Platin
Pt
Anyonların Aktiflik Sırası :
Aktiflik artar
Potasyum
F-, SO4-, NO3-, OH-, Cl-, Br-,IAktiflik azalır
12
Zno - 2e-
Zn+2 (yükseltgenme)
Cu+2 + 2e-
Cuo (indirgenme)
Zno + Cu+2
Zn+2 + Cuo (Net denklem)
13

İndirgenme olmadan yükseltgenme gerçekleşemez.

Bir yükseltgen başka bir tepkeni yükseltgeyen
maddedir: kendisi indirgenir!

Aynı şekilde, bir indirgen başka bir tepkeni
indirgeyen maddedir: kendisi yükseltgenir.

Bir yükseltgenme-indirgenme tepkimesi aynı
elementin hem yükseltgenip hem de indirgendiği
tepkimelerdir.
14
YÜKSELTGENME SAYILARININ BELIRLENMESI: TEMEL KURALLAR
 Her hangi bir saf elementin yükseltgenme sayısı sıfırdır. Örneğin, H2 içerisindeki H’ın
yükseltgenme sayısı sıfırdır.
 Bir tek-atomlu iyonun yükseltgenme sayısı o iyonun yüküne eşittir. Örnek olarak Cliyonundaki Cl atomunun yükseltgenme sayısı -1, Mg+2 iyonundaki Mg atomunun
yükseltgenme sayısı +2 ve O2- iyonundaki oksijen atomunun yükseltgenme sayısı -2 dir.

Nötr bileşiklerde yükseltgenme sayıları toplamı sıfır, veya iyonik bileşiklerde iyonun
yüküne eşittir.
 Alkali metallerin (IA grubu metalleri) bileşiklerindeki yükseltgenme sayıları +1, ve toprak
alkali metallerin (IIA grubu metaller) bileşiklerindeki yükseltgenme sayıları +2 dir. F’in
yükseltgenme sayısı tüm bileşiklerinde -1 dir.

H’ın yükseltgenme sayısı çoğu bileşiklerinde +1dir. Bu kurala uymayan durumlar H2
(burada H = 0) ve NaH gibi iyonik hidrürlerdir (burada H = -1).
 O’ın yükseltgenme sayısı çoğu bileşiklerinde -2 dir.. Bu kurala uymayan durumlar O2
(burada O = 0) ve H2O2 yada Na2O2 gibi peroksitlerdir (burada O = -1).
15
-1
-2
-3
+3
+2
+1
Hangi Gruplar Hangi Yükseltgenme Basamağı
16
Metallerin Asitlerle Tepkimeleri
Metaller asitlerle tepkimeye girdiklerinde tuz ve hidrojen gazı açığa çıkar. Bu tür
tepkimelere metallerin asitlerle tepkimeleri denir.
Asitler, hidrojenden aktif maddelerle reaksiyona girdiklerinde,
Metal + Asit → Tuz + H2(g) tepkimesi gerçekleşir.
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Fakat asiler, soy metallerle (Cu, Hg, Ag, Au ve Pt) etki etmezler. Ancak yarı soy
metallere (Cu, Ag, Hg) derişik H2SO4 ve HNO3 yükseltgen olarak etki ederler.
HNO3 derişik olduğunda NO2 seyreltik asit olduğundan NO gazı açığa çıkar.
Cu + 4HNO3 ------→ Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (derişik)
3Cu + 8HNO3 ------→ 3Cu(NO3)2 + 2NO(g) + 4H2O
17
Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2
2Al + 3Fe(NO3)2 → 3Fe + 2Al(NO3)3
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Ag(k)2HNO3(suda)
AgNO3(Suda) NO2(g) + H2O(s) Derişik
1. Li,Rb,K,Ba,Sr,Ca,Na: Bu elementler soğuk su ile şiddetli reaksiyon
verirler,çok aktiftirler.
2. Mg,Al,Mn,Zn,Cr,Cd,Fe: Bu elementler sıcak su ile reaksiyon
verirler,aktiftirler.
3. Co,Ni,Sn,Pb,H: Bu elementler ancak asitler ile tepkime verirler.
4. Cu,Hg,Ag,Pt,Au: Asitler ile de tepkime vermezler.
18
Al(k) + 3HCI
(suda)
Zn(k) + 2HCI(suda)
AICI3(suda)+ 3/2H2(g)
ZnCI2(suda) + H2(g)
Altına yalnızca kral suyu (3HCI+HNO2) karışımı etki eder.
Au(k)+HCI(suda)+HNO3
AuCI3 + NO(g)+ 2HO(s)
19