Notes

İyonlar

Elektron almış veya elektron vermiş durumda bulunan atomlara iyon denilmektedir. Bileşiklerde, eğer bir bileşikte toplam elektron sayısı, toplam proton sayısından fazla ise bu bileşiğe negatif yüklü iyon veya anyon denilmektedir. Eğer bir bileşikte toplam elektron sayısı, toplam proton sayısından küçük ise bu bileşiğe pozitif yüklü iyon veya katyon denilmektedir.

İyon terimi daha çok suda çözünmüş halde bulunan bir bileşiğin (+) ve (-) yüklü atom veya atom gruplarına denilmektedir. Eğer bir iyon pozitif değerlikliyse katyon, negatif değerlikliyse anyon olarak adlandırılır.



Aşağıdaki atom ve atom grupları pozitif yüklü katyonlardır.

N+

K+

Mg+2

NH4+



Aşağıdaki atom ve atom grupları negatif yüklü anyonlardır.

Cl-

F-

O-2

N-3

NO3-

PO4-3

Anyon ve katyonlar suda çözündüğünde iyonlar halinde dolaşabilen maddeler için kullanılmaktadır. Örneğin NaCl suda çözündüğünde,

Na+ ve Cl- şeklinde suda serbest dolaşan atomlara ayrılır. Bu atomlardan Cl- atomu Na atomundan 1 elektron alarak -1 yüklü iyon haline geçmiştir. Na+ atomu ise Cl atomuna 1 elektronunu vererek +1 yüklü iyon haline geçmiştir. Bu iyonlar suda serbest halde dolaşırlar. Eğer su buharlaştırılırsa yeniden birleşerek katı NaCl bileşiğini oluştururlar.



Yükseltgenme Basamakları

Anyon ve katyon terimi sıvı içinde hareket eden atom ve atom grupları için kullanılır. Bileşiklerin suda çözünmemiş formlarında bulunan atomların aldıkları değerlikleri için yükseltgenme basamağı terimi kullanılır.

Örnek olarak;

NaCl bileşiğini ele alalım.

Bu bileşikte Na atomu 1 elektron vermiş, Cl atomu ise 1 elektron almıştır. Na atomu 1 elektron vererek yükseltgenmiş, Cl atomu 1 elektron alarak indirgenmiştir. Na atomunun yükseltgenme basamağı +1, Cl atomunun yükseltgenme basamağı (-1) dir.



Örneğin;

CaO bileşiğini ele alalım.

Ca atomu 2 elektron vermiş, oksijen atomu 2 elektron almıştır. Ca atomu yükseltgenmiş, O atomu indirgenmiştir. Ca atomu bu bileşikte +2, O atomu ise -2 yüklüdür. Ca atomunun yükseltgenme basamağı +2, O atomunun yükseltgenme basamağı ( - 2) dir.

Yükseltgenme basamağı için değerlik terimi de kullanılmaktadır. Burada değerlik kavramı, atomun aldığı veya verdiği elektron sayısını ifade eder.



Bileşiklerdeki Atomların Yükseltgenme Basamaklarının Bulunması

1- Nötr bir bileşikte yer alan atomların yükseltgenme basamaklarının toplamı 0’dır.

Örnek:

CaCO3 bileşiğinde C elementinin yükseltgenme basamağı kaçtır?

(Atom numaraları; Ca = 20, C = 6, O = 8)

Çözüm:

Ca atomu 2A grubunda yer alan bir metaldir. Bileşiklerinde +2 değerlik alır

C atomu 4A grubunda yer alır. Bileşiklerinde +4 veya -4 değerlik alabilir.

O atomu 6A grubunda yer alır. Peroksit ve OF2 dışında -2 değerliklidir.

Buna göre CaCO3 bileşiğinde Ca atomu +2 değerlikli, O atomu -2 değerliklidir.

1 tane Ca atomu +2 . 1 = +2 değerliklidir.

2 tane O atomu -2.3 = - 6 değerliklidir.

Bileşikteki yükseltgenme basamaklarının toplamı 0 olmalıdır.

+2 – 6 + C = 0

C = +4 bulunur.

1 C atomu +4 değerlik aldığına göre C atomunun yükseltgenme basamağı +4’dür.



2- Serbest haldeki element atomlarının yükseltgenme basamakları 0’dır.



Örnek:

Ca + 2HCl → CaCl2 + H2 tepkimesinin sol tarafındaki her bir atomun yükseltgenme basamağını yazınız.

(Atom numaraları Ca = 20, H = 1, Cl = 17)

Çözüm:

Ca atomu serbest haldedir. Farklı bir element ile bileşik oluşturmamıştır. O halde C atomunun değerliği 0’dır.

Cl atomu ametaldir. Bileşiklerinde genellikle -1 değerlik alır.

H atomu metal hidrürler dışında +1 değerliklidir.

Buna göre;

Ca atomunun yükseltgenme basamağı 0,

H atomunun yükseltgenme basamağı + 1

Cl atomunun yükseltgenme basamağı -1 dir.



3 – 1A grubu elementleri bileşiklerinde +1 değerliklidir.

4 – 2A grubu elementleri bileşiklerinde +2 değerlik alırlar.

5 – 3A grubu elementleri bileşiklerinde +3 değerlik alırlar.

6 – Hidrojen atomu bileşiklerinde genellikle +1 değerliğe sahiptir. Ancak aktif metallerle oluşturduğu CaH2, NaH gibi metal hidrürlerde -1 değerlik alır.



Örnek:

NaNO3 bileşiğinde N atomunun yükseltgenme basamağı kaçtır?

(Na = 11, N = 7, O = 8)

Çözüm:

Na, 1A grubundadır. 1A grubundaki elementler bileşiklerinde +1 değerlik alırlar.

O atomu, OF2 ve peroksitler dışında – 2 değerliklidir. Dolayısıyla bu bileşikte de – 2 değerliklidir.

Buna göre;

Na atomunun değerliği toplamı: 1. +1 = 1

O atomlarının değerlikleri toplamı: – 2 . 3 = - 6

Bileşikteki tüm atomların değerlikleri toplamı 0 olmalıdır.

+1 – 6 + N = 0

N = +5

N atomu +5 yükseltgenme basamağında bulunur.



7 – O atomu peroksitler ve OF2 dışında -2 değerliklidir.

Peroksit: O atomunun +1 veya +2 değerlik alabilen elementlerle oluşturduğu bileşiklere peroksit adı verilmektedir.

Örneğin;

H2O2 → Hidrojen peroksit

K2O2 → Potasyum peroksit

Na2O2 → Sodyum peroksit

CaO2 → Kalsiyum peroksit

K atomu 1A grubunda bulunur, bileşiklerinde sadece +1 değerlik alabilir. O atomu K atomu ile K2O2 şeklinde bileşik oluşturursa;

2. (+ 1) + 2. O = 0

O = -1 olur.

F atomu bileşiklerinde sadece ( - 1) değerlik alabilir. OF2 bileşiğinde bileşiğinde;

O + 2. ( - 1) = 0

O = + 2 yükseltgenme basamağında bulunur.

8 – 7A grubu elementleri genelde ( - 1) değerliklidirler.

F atomu sadece ( - 1) değerlik alabilir. Diğer 7A grubu elementleri bileşiklerinde +3, +5 ve +7 değerlik de alabilir.

9- 5A grubu elementleri metallerle oluşturdukları ikili bileşiklerde -3 değerlik alırlar.

10 – 6A grubu elementleri metallerle oluşturdukları ikili bileşiklerinde – 2 değerlik alırlar.

11 – 7A grubu elementleri metallerle oluşturdukları bileşiklerinde -1 değerlik alırlar.



Örnek:

KCl bileşiğinde K 1A grubu, Cl 7A grubu elementidir. K’nın yükseltgenme basamağı +1, Cl nin yükseltgenme basamağı – 1 dir.



Örnek:

Na3N bileşiğinde Na 1A grubu elementi, N ise 5A grubu elementidir. Na atomu +1 yükseltgenme basamağında, N ise -3 yükseltgenme basamağında bulunur.

Negatif veya Pozitif Yüklü Bileşikler



Örnek:

HCO3- bileşiğindeki C atomunun yükseltgenme basamağı kaçtır?



Çözüm:

Bileşikteki atomların değerlikleri toplamı – 1’e eşitlenerek işlem yapılır.

O atomu bu bileşikte – 2 değerliklidir.

H atomu bu bileşikte +1 değerliklidir.

1 tane H atomunun değerlik sayısı +1’dir.

3 tane O atomunun değerlikleri toplamı – 6 dır.

O halde;

+1 + C – 6 = -1

C = +4

C atomunun yükseltgenme basamağı +4’dür.



Örnek:

(Cr2O7)-2 Bileşiğinde Cr’nin yükseltgenme basamağı kaçtır?



Çözüm:

Bileşiğin yük toplamı – 2 dir.

O atomu -2 değerliklidir.

7 tane O atomu 7. ( - 2) = - 14 değerliğe sahiptir.

2.Cr – 14 = - 2

2.Cr = 12

Cr = + 6

Cr atomu + 6 yükseltgenme basamağında bulunur.







Örnek:

Al2(SO3)3 bileşiğindeki S atomunun yükseltgenme basamağı kaçtır?

Çözüm:

Al atomu metaldir, bileşiklerinde pozitif değerlik alır.

Al2(SO3)3 bileşiğinin toplam yükü 0’dır. Toplam yükün 0 olabilmesi için Al atomunun +3, (SO3) bileşiğinin ( - 2) değerlikli olması gerekir. Bu sayede 2. (+3) + 3. ( - 2) = + 6 – 6 = 0 olur.

SO3 bileşiğinin yükü -2 ise;

S + 3. ( - 2) = - 2

S – 6 = - 2

S = + 4 olur.

Dolayısıyla S atomu +4 yükseltgenme basamağında bulunur.