Magnezyum (Mg) elektrotlar kullanılarak 25\text{ }^\circ\text{C} sıcaklıkta hazırlanan bir… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Magnezyum ( $Mg$ ) elektrotlar kullanılarak $25\text{ }^\circ\text{C}$ sıcaklıkta hazırlanan bir derişim hücresinin yarı hücrelerindeki çözelti derişimleri aşağıda verilmiştir:

* I. yarı hücre: $Mg(k) \mid Mg^{2+}(\text{suda}, 0,01\text{ M})$
* II. yarı hücre: $Mg(k) \mid Mg^{2+}(\text{suda}, C\text{ M})$

Bu hücre çalışırken zamanla I. yarı hücredeki $Mg^{2+}$ iyonları derişiminin arttığı gözlenmektedir.

Hücrenin başlangıç potansiyeli $25\text{ }^\circ\text{C}$ 'de $0,0592\text{ V}$ olduğuna göre, II. yarı hücredeki $Mg^{2+}$ iyonlarının başlangıç derişimi ( $C$ ) kaç $\text{M}$ 'dir?

(Derişim hücrelerinde standart hücre potansiyeli $E^\circ_{\text{h��cre}} = 0\text{ V}$ alınır. $25\text{ }^\circ\text{C}$ 'de Nernst eşitliğindeki sabit değeri $0,0592$ olarak alınız.)

A
$1 \times 10^{-4}$
B
$1 \times 10^{-3}$
C
$1 \times 10^{-1}$
$1$ Answer
E
$10$

Answer

1\text{ M}

derişim

Doğru seçenekte belirtilen

1\text{ M}

değeri, magnezyum iyonlarının aktarılan elektron sayısının 2 alınması ve I. yarı hücrenin anot olarak belirlenip Nernst denklemine doğru şekilde yerleştirilmesiyle elde edilen matematiksel sonuçdur.

Step-by-Step Solution

Anot ve katot yarı hücrelerini belirleme

I. yarı hücre anot, II. yarı hücre ise katottur.

Hücre çalışırken I. yarı hücrede

Mg^{2+}

iyonları derişiminin arttığı belirtilmiştir. Yükseltgenmenin gerçekleştiği ve iyon derişiminin arttığı yarı hücre anot, indirgenmenin gerçekleştiği yarı hücre ise katottur.

Nernst eşitliğini yazma ve değerleri yerine koyma

0,0592 = 0 - \frac{0,0592}{2} \log\left(\frac{0,01}{C}\right)

Magnezyumun yükseltgenme/indirgenme tepkimesinde aktarılan elektron sayısı

n = 2

'dir. Derişim hücresi olduğu için

E^\circ_{\text{hücre}} = 0\text{ V}

alınır. Nernst eşitliği

E_{\text{hücre}} = E^\circ_{\text{hücre}} - \frac{0,0592}{n} \log Q

şeklinde uygulanır. Burada

Q = \frac{[Mg^{2+}]_{\text{anot}}}{[Mg^{2+}]_{\text{katot}}} = \frac{0,01}{C}

olur.

Logaritmik ifadeyi ve bilinmeyeni çözme

C = 1\text{ M}

Eşitlik düzenlendiğinde:

0,0592 = -0,0296 \log\left(\frac{0,01}{C}\right) \Rightarrow -2 = \log\left(\frac{0,01}{C}\right) \Rightarrow 10^{-2} = \frac{0,01}{C} \Rightarrow 0,01 = \frac{0,01}{C} \Rightarrow C = 1\text{ M}

bulunur.

Key Concept

Derişim hücrelerinde pil potansiyeli Nernst eşitliği ile hesaplanır. İyon derişimi az olan yarı hücre anot, fazla olan yarı hücre ise katottur. Hücre çalışırken anottaki derişim artarken katottaki derişim azalır.

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic