Doğru cevap: D) N_3^-
Önce soruyu netleştireyim, sonra adım adım çözelim.
Soru metni (okuyup düzelterek yazıyorum)
Periyodik sistemin 15. grubunda bulunan azot (N) elementi bileşiklerinde -3 ile +5 arasında yükseltgenme basamağına sahip olabilir.
Buna göre azot elementinin aşağıdaki bileşiklerden hangisini oluşturması beklenmez?
A) NH_3
B) HNO_3
C) N_2O_5
D) N_3^-
E) NO_3^-
Azotun alabileceği yükseltgenme basamakları:
-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
(yani aradaki bütün değerler olabilir, soru bunu kastediyor.)
Şimdi her birinde azotun yükseltgenme basamağını bulalım
Genel kurallar:
- Bileşiklerde H genelde +1
- O genelde -2
- İyonlarda toplam yükseltgenme basamakları, iyonun yüküne eşittir.
- Nötr bileşiklerde toplam 0 olmalı.
A) NH_3
H: +1
Toplam 0 olmalı:
N + 3 \cdot (+1) = 0 \Rightarrow N + 3 = 0 \Rightarrow N = -3
Azot: -3 → Verilen aralıkta, olabilir.
B) HNO_3
H: +1
O: -2 (3 tane) → 3 \cdot (-2) = -6
Toplam 0 olmalı:
+1 + N + (-6) = 0 \Rightarrow N - 5 = 0 \Rightarrow N = +5
Azot: +5 → Verilen aralıkta, olabilir.
C) N_2O_5
O: -2 (5 tane) → 5 \cdot (-2) = -10
Toplam 0 olmalı:
2N + (-10) = 0 \Rightarrow 2N = +10 \Rightarrow N = +5
Azot: +5 → Verilen aralıkta, olabilir.
E) NO_3^-
Yük: -1
O: -2 (3 tane) → 3 \cdot (-2) = -6
Toplam -1 olmalı:
N + (-6) = -1 \Rightarrow N - 6 = -1 \Rightarrow N = +5
Azot: +5 → Verilen aralıkta, olabilir.
D) N_3^- (azid iyonu)
Yük: -1
Toplam yükseltgenme basamakları -1 olmalı:
3N = -1 \Rightarrow N = -\frac{1}{3}
Burada azotun yükseltgenme basamağı kesirli çıktı:
N = -\dfrac{1}{3}
Soru, azotun bileşiklerinde -3 ile +5 arasında TAM SAYI yükseltgenme basamağına sahip olabildiğini söylüyor.
-\dfrac{1}{3} bu aralıkta TAM SAYI olmadığı için beklenmez.
Bu yüzden oluşturması beklenmeyen tür:
D) N_3^-
İstersen, yükseltgenme basamağı bulma mantığını daha yavaş ve örneklerle tekrar da anlatabilirim.
TERİMLER:
Yükseltgenme basamağı (oksidasyon basamağı):
Bir atomun, bir bileşikteki elektron alış-verişine göre varsayılan elektrik yükü. Hesap yapılırken elementler arası bağlar tamamen iyonikmiş gibi düşünülür.