Renkli geçiş metallerin çözeltileri.
Soldan sağa:
• Co(NO3)2 (kırmızı);
• K2Cr2O7 (portakalrengi);
• K2CrO4 (sarı);
• NiCl2 (yeşil);
• CuSO4 (mavi);
• KMnO4 (mor).
Geçiş Elementleri
01 Vanadyum (V)
0101 Vanadyum (V) oksit
02 Krom (Cr)
0201 Krom (III) iyon içeren bilesiklerinin reaksiyonlari
0202 Cr (III)'ün Cr (VI)'ya yükseltgenmesi
0203 Kromat (VI) -Dikromat (VI) Dengesi
0204 Dikromat iyonunun indirgenmesi
03 Mangan (Mn)
31 Mn (III) Iyonunun Sulu Çözeltilerinin Reaksiyonlari
32 Potasyum Permanganat (VII) Kimyasi
04 Demir
0401 Demir iyonunun sulu çözeltilerinin reaksiyonlari
01 Vanadyum (V)
Periyodik tablonun 5B grubu elementi olan vanadyum, redoks tepkimesinden dolayi bir çok proseste katalizör olarak kullanilmaktadir
Vanadyumun +5, +4, +3, +2 oksidasyon basamagina sahiptir Vanayumun +5 oksidasyon basamagi amonyum metavanadat (NH4VO3) bilesiginde mevcuttur
Vanadyum(V)'in çinko ve asit yardimi ile Vanadyum (II)'ye indirgenir Bu reaksiyon iki basamakta gerçeklesir
Amonyum metavanadat sodyum hidroksitte çözüldükten sonra ortama çinko eklenerek ve derisik asit kullanarak ortam asidik hale getirilir Bu sartlarda ortamdaki vanadyum iyonu, dioksovanadyum(V) iyonuna dönüsür (VO2+) Eger bu reaksiyon agzi yün pamuk ile kapatilmis bir erlende gerçeklestirilirse, bu yün pamuk açiga çikan H iyonunun ortamda uzaklasmasina izin verirken ayni zamanda içeriye hava girisini engelliyecektir
Yukaridaki tepkimenin redoks tepkimesi asagidaki gibidir
Daha sonra vanadyum +4 ikinci bir basamakla vanadyum +2'ye indirgenir
0101 Vanadyum (V) oksit
Sülfürik asit eldesi prosesinde, sülfür dioksidin sülfür triokside dönüstürülmesi gerekmektedir Bu ara basamakta sülfür dioksit oksijen ile vanadyum(V) oksit katalizörü esliginde reaksiyona girerek sülfür trioksit elde edilir
Yukaridaki örnek geçis metallerinin ve onlarin bilesiklerinin iyi bir katalizör oldugunu açiklayabilmek için çok iyi bir örnektir Bu bilesiklerin reaksiyona giren maddelerin oksidasyon sayisini degistirme özelligine sahiptirler Söyle ki sülfür dioksit vanadyum(V) oksit tarafindan sülfür triokside yükseltgenirken ayni zamanda kendiside vanadyum (IV) oksit formuna indirgenir
Daha sonrada ortamdaki oksijen ile tekrar vanadyum(V) oksit formuna yükseltgenir Bir katalizör reaksiyon süresince geçici olarak degisiklige ugruyabilir Fakat reaksiyonun sonunda basladigi yapida olmak zorundadir
02 Krom (Cr)
Geçis elementlerinden krom 6B grubu elementidir Krom bilesiklerinde Cr(III) veya Cr(VI) halinde bulunur
0201 Krom (III) iyon içeren bilesiklerinin reaksiyonlari
Krom (III) iyonu en basit hali ile hekzaaaquakrom(III) bilesiginde bulunur [Cr(H2O)6]3+ Hekzaaaquakrom(III) kompleksinin su ile reaksiyonunda, hekzaaaquakrom(III) asit oldugu için donör görevini üstlenip bir protonunu baz olarak davranan su molekülüne verir
Hekzaaaquakrom(III) bilesiginin renk degistirmesini çesitli reaksiyonlarla açiklanabilir
Bunlardan ilki bu kompleks çözeltinin ligand degistirmesi ile baslangiç renginde degisiklik gözlenir Hekzaaaquakrom(III) bilesigindeki bir su molekülünün ortamdaki eksi yüklü sülfat (SO4) molekülü ile renk degistirmesi sonucunda renk degisimi gözlenir
Fakat bu renk degisimi sadece ligand yer degistirmesi ile olusmamaktadir Hekzaaaquakrom(III) bilesiginin hidronyum (OH-) iyonu ile reaksiyonu sonucunda çözeltinin renginde degisim olmaktadir NaOH ile reaksiyona sokulan komplekste 3 su molekülü yapidan ayrilarak yerine 3 tane OH molekülü girer ve dikkat edilirse yüksüz bir bilesik elde edilir Bu bilesik çöker Ortama NaOH fazlasi eklendigi zaman olusan bu çökelek suda çok iyi çözündügü için tekrar çözülür ve OH iyonun fazlasi ile [Cr(OH)6]3- kompleksini olusturur
Hekzaaaquakrom(III) bilesiginin diger bir renk degisimi reaksiyonu ise amonyak ile verdigi kompleks reaksiyonudur Amonyak hem baz hem ligand gibi davranma özelligine sahiptir Hekzaaaquakrom(III) bilesiginin amonyakla verdigi reaksiyon sonucunda nötr bir bilesik olusur ve bu olusan bilesik çökelek olarak elde edilir
Daha sonra amonyak çözeltisinin fazlasi eklenerek bilesikteki su molekülleri amonyak ile yer degistirerek hekzaaminkromat(III) kompleksini olustururlar
0202 Cr(III)'ün Cr(VI)'ya yükseltgenmesi
Hekzaaaquakrom(III) çözeltisine NaOH çözeltisinin fazlasinin eklenmesi sonucunda olusan [Cr(OH)6]3- kompleksine hidrojen peroksit eklenerek çözelti isitilir
Böylelikle Krom (III) Krom (VI)'ya yükseltgenir
0203 Kromat (VI) -Dikromat (VI) Dengesi
Kromat(VI) (CrO42-) çözeltisine seyreltik sülfürik asit eklenmesi ile dikromat(VI) (Cr2O72- ) elde edilebilir Bu reaksiyonun terside geçerlidir Yani dikromat(VI) çözeltisine sodyum hidroksit eklenmesi ile Kromat(VI) elde edilebilir
0204 Dikromat iyonunun indirgenmesi
Dikromat(VI) iyonu (örnegin potasyum dikromat(VI) çözeltisi), krom (III) iyonuna çinko ve seyreltik hidroklorik veya sülfürik asit kullanilarak indirgenebilir
03 Mangan (Mn)
Geçis elementlerinin 7B grup elemani olan mangani en önemli bilesigi titrasyonlarda oksitleyici ajan olarak kullanilan permanganattir
31 Mn(III) Iyonunun Sulu Çözeltilerinin Reaksiyonlari
Mn(III) iyonu, hekzaaaquamangan(II) ([Mn(H2O)6]2+) kompleks bilesiginde bulunmaktadir
Bu çözeltinin hidroksi (OH-) iyonu iler reaksiyonu su sekilde gerçeklesir
Hidroksi iyonu bilesikte ligand olarak bulunan su molekülünden hidrojen atomunu alarak mangana baglanir Reaksiyonun sol tarafinda olusan bilesik yüksüzdür, suda çözünmez ve çökelek formunda bulunur
Hekzaaaquamangan (II) kompleks bilesiginin amonyak ile reaksiyonunda amonyak baz olarak davranir ve su ligantindaki bir protonu koparir
Hekzaaaquamangan (II) kompleks bilesiginin amonyak ile reaksiyonunda amonyak baz olarak davranir ve su ligantindaki bir protonu koparir
32 Potasyum Permanganat(VII) Kimyasi
Potasyum permanganat çok kuvvetli bir oksitleyici ajandir Organik kimyada da bir çok reaksiyonda kullanilmaktadir
Yari tepkimesi ile bir çok redoks tepkimesine katilmaktadir
04 Demir
Geçis elementlerinden demir bir çok proseste katalizör görevi görmektedir Bunlardan en önemlisi amonyak üretiminde üstlendigi katalizör görevidir
Diger bir reaksiyon ise persülfat iyonu ( S2O82-) ile iyot arasindaki reaksiyonda Fe(III) ve Fe(II) katalizör olarak kullanilir
Yukaridaki reaksiyonun gerçeklesmesi için gerekli olan ara basamaklar asagidaki gibidir
0401 Demir iyonunun sulu çözeltilerinin reaksiyonlari
Demirin +2 ve +3 formda bulundugu bilesikler hakzaaquademir(II) ( [Fe(H2O)6]2+) ve hekzaaquademir(III) ([Fe(H2O)6]3+) bilesikleridir Bu kompleks bilesiklerin su, hidroksi iyonu ve amonyak ile verdigi reaksiyonlar diger geçis elementlerin reaksiyonu ile benzerdir
Fe(II) ve Fe(III) kompleks bilesigi sirasi ile hidronyum (OH-) iyonu ile reaksiyon verirken bilesikteki su ligandinin bir protonunu çekerek yapiya baglanir
Amonyak bu tür kompleks bilesikleri ile reaksiyonunda hem baz hemde ligand gibi davranabilir fakat bu reaksiyonda su molekülünden proton uzaklastirmak için baz gibi davranir
Demir(II) nin amonyak ile reaksiyonu asagidaki sekilde gerçeklesir
Demir(III) nin amonyak ile reaksiyonu ise seklindedir
