Şekildeki derişim hücresinde, I. yarı hücrede 0,01\text{ M } Cu^{2+} çözeltisine batırılmı… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Şekildeki derişim hücresinde, I. yarı hücrede $0,01\text{ M } Cu^{2+}$ çözeltisine batırılmış $Cu$ elektrot, II. yarı hücrede ise $1,0\text{ M } Cu^{2+}$ çözeltisine batırılmış $Cu$ elektrot bulunmaktadır. Yarı hücreler bir tuz köprüsü ile birbirine bağlanmıştır.

Buna göre, $25\text{ }^{\circ}\text{C}$ sıcaklıkta çalışan bu hücrenin başlangıç potansiyeli ( $E_{\text{hücre}}$ ) kaç volttur?

(Nernst eşitliğindeki sabiti $0,06$ olarak alınız.)

$+0,06$ Answer
B
$-0,06$
C
$+0,12$
D
$-0,12$
E
$+0,03$

Answer

+0,06

volt olan seçenektir.

Derişim hücrelerinde derişimi küçük olan yarı hücre anot, büyük olan ise katottur. I. yarı hücre anot (

0,01\text{ M}

), II. yarı hücre ise katottur (

1,0\text{ M}

). Bakırın yükseltgenme/indirgenme tepkimelerinde aktarılan elektron sayısı

n = 2

'dir. Derişim hücresi olduğu için standart potansiyel

E^0_{\text{hücre}} = 0\text{ V}

kabul edilir. Nernst denkleminde veriler yerine koyulduğunda:

E_{\text{hücre}} = 0 - (0,06 / 2) \times \log(0,01 / 1,0) = -0,03 \times (-2) = +0,06\text{ V}

olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

Anot ve katot yarı hücrelerini belirleyiniz.

Derişim pillerinde derişimi az olan yarı hücre anot, derişimi fazla olan yarı hücre katottur. Dolayısıyla I. yarı hücre anot (

0,01\text{ M } Cu^{2+}

) ve II. yarı hücre katottur (

1,0\text{ M } Cu^{2+}

Hücre tepkimesini ve Nernst eşitliğindeki derişim oranını doğru yazabilmek için anot ve katot belirlenmelidir.

Net hücre tepkimesini yazıp aktarılan elektron sayısını (

n

) bulunuz.

Hücre tepkimesi:

Cu^{2+}(\text{katot}, 1,0\text{ M}) \rightarrow Cu^{2+}(\text{anot}, 0,01\text{ M})

şeklindedir. Burada

Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2e^-

Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu

tepkimelerinden aktarılan elektron sayısı

n = 2

olarak bulunur.

Nernst eşitliğindeki

n

katsayısını belirlemek için tepkimedeki elektron alışverişi bulunmalıdır.

Nernst eşitliğini uygulayarak hücre potansiyelini hesaplayınız.

Derişim hücresi olduğu için

E^0_{\text{hücre}} = 0\text{ V}

'tur.
Nernst eşitliği:

E_{\text{hücre}} = E^0_{\text{hücre}} - \frac{0,06}{n} \log\left(\frac{[Cu^{2+}]_{\text{anot}}}{[Cu^{2+}]_{\text{katot}}}\right)

E_{\text{hücre}} = 0 - \frac{0,06}{2} \log\left(\frac{0,01}{1,0}\right)

E_{\text{hücre}} = -0,03 \log(10^{-2})

E_{\text{hücre}} = -0,03 \times (-2) = +0,06\text{ V}

olarak bulunur.

Hücrenin başlangıç potansiyelini elde etmek için elde edilen tüm değerler Nernst eşitliğinde yerine yazılır.

Key Concept

Derişim pillerinin çalışma prensibi ve Nernst eşitliği kullanılarak standart olmayan koşullardaki pil potansiyelinin hesaplanması.

Estimated Time:1m 30s

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic