Standart şartlarda (25^\circ\text{C} ve 1\text{ atm}) hazırlanan bir galvanik hücreye ait şema aşağıda verilmiştir. | Yarı Tepkime | E^\circ \text{ (V)} | | :--- | :---: | | \text{Fe}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Fe}(\text{k}) | -0{}44 | | 2\text{H}^+(\text{aq}) + 2\text{e}^- \rig

Standart şartlarda (25^\circ\text{C} ve 1\text{ atm}) hazırlanan bir galvanik hücreye ait … — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Standart şartlarda ( $25^\circ\text{C}$ ve $1\text{ atm}$ ) hazırlanan bir galvanik hücreye ait şema aşağıda verilmiştir.

Yarı Tepkime	$E^\circ \text{ (V)}$
$\text{Fe}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Fe}(\text{k})$	$-0{}44$
$2\text{H}^+(\text{aq}) + 2\text{e}^- \rightarrow \text{H}_2(\text{g})$	$0{}00$
$\text{Cu}^{2+}(\text{aq}) + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Cu}(\text{k})$	$+0{}34$

Bu galvanik hücre çalışmaya başladıktan sonraki süreçle ilgili;

I. Pilin başlangıç potansiyeli $0{}78\text{ V}$ 'tur.
II. Zamanla II. kaptaki çözeltinin pH değeri azalır.
III. $\text{Pt}$ elektrot yüzeyinde öncelikle kırmızı renkli bakır metali toplanır, $\text{Cu}^{2+}$ iyonları tükendikten sonra ise gaz çıkışı gözlenir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

A
Yalnız I
B
I ve II
I ve IIIAnswer
D
II ve III
E
I, II ve III

Answer

I ve III

I ve III numaralı ifadeler doğrudur. Başlangıç pil potansiyeli demirin yükseltgenmesi ve bakırın indirgenmesiyle 0,78 V olarak bulunur. Katotta indirgenme potansiyeli daha yüksek olan bakır iyonları önce indirgenerek Pt elektrot üzerinde kırmızı bakır katısı oluşturur, bakır bittikten sonra ise hidrojen iyonları indirgenerek gaz çıkışı başlatır.

Step-by-Step Solution

Anot ve katot yarı hücrelerindeki maddelerin aktifliklerini ve olası yarı tepkimeleri belirleme.

I. kapta aktif metal olan Fe yükseltgenir: Fe(k) -> Fe2+(aq) + 2e- (E° = +0,44 V). II. kapta (katot) indirgenme potansiyelleri farklı olan H+ ve Cu2+ iyonları bulunur.

Galvanik hücrede hangi elektrodun anot, hangi iyonların katotta indirgeneceğini bulmak için standart potansiyeller karşılaştırılmal��dır.

Katot kabında gerçekleşecek öncelikli indirgenme tepkimesini seçme.

Cu2+ iyonunun indirgenme potansiyeli (+0,34 V), H+ iyonunun indirgenme potansiyelinden (0,00 V) daha büyük olduğu için katotta öncelikle Cu2+ indirgenir: Cu2+(aq) + 2e- -> Cu(k) (E° = +0,34 V).

Katotta indirgenme potansiyeli en büyük olan katyon öncelikle indirgenir.

Pilin başlangıç potansiyelini (E°_pil) hesaplama.

E°_pil = E°_yükseltgenme + E°_indirgenme = 0,44 V + 0,34 V = 0,78 V. (I. öncül doğrudur).

Başlangıçta ortamda bol miktarda Cu2+ iyonu bulunduğundan, ilk çalışan pil tepkimesinin potansiyeli bu iki yarı tepkime üzerinden hesaplanır.

Pil çalışmaya devam ettikçe meydana gelen değişimleri analiz etme.

Cu2+ iyonları tamamen tükendikten sonra katotta H+ iyonları indirgenmeye başlar: 2H+(aq) + 2e- -> H2(g). Bu sırada Pt elektrot yüzeyinde önce bakır birikir, sonra gaz çıkışı gözlenir (III. öncül doğrudur). H+ iyonlarının azalması sonucu [H+] düşer, dolayısıyla pH değeri artar (II. öncül yanlıştır).

Çözeltide birden fazla katyon olduğunda indirgenme sırayla gerçekleşir ve H+ iyonlarının harcanması çözeltinin asitliğini azaltarak pH'ını artırır.

Key Concept

Galvanik hücrelerde anot/katot belirlenmesi, başlangıç pil potansiyeli hesabı ve katotta öncelikli indirgenme sırası.

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic