Kimya ve Elektrik

Sıcak su boylerleri (su depolama tankları), genellikle çelikten (ana bileşeni demir, $Fe$) üretilir. Zamanla suyun ve çözünmüş oksijenin etkisiyle tankın iç yüzeyinde korozyon (paslanma) meydana gelir. Bu korozyonu önlemek amacıyla tankın içerisine suyla temas edecek şekilde aktif bir metalden yapılmış kurban anot yerleştirilir.

Demir ($Fe$) metali ve kurban anot adayı olabilecek bazı metallerin $25^\circ\text{C}$'deki standart indirgenme potansiyelleri ($E^\circ$) aşağıda verilmiştir:

Buna göre, sıcak su boylerinde korozyonu önlemek amacıyla uygulanan bu yöntemle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Laboratuvarda mangan(IV) oksit ($MnO_2$) katısı ile derişik hidroklorik asit ($HCl$) çözeltisinin tepkimesi sonucu mangan(II) klorür ($MnCl_2$), klor gazı ($Cl_2$) ve su ($H_2O$) oluşmaktadır.

Buna göre, en küçük tam sayılarla denkleştirilen bu tepkimeyle ilgili;

I. $MnO_2$ bileşiği yükseltgen özellik gösterir.
II. Tepkimeye giren $HCl$ bileşiğindeki klor ($Cl$) atomlarının tamamı yükseltgenmiştir.
III. $H_2O$ bileşiğinin katsayısı 2 olur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Bir demir boruyu korozyondan korumak amacıyla uygulanan katodik koruma yönteminde, sisteme bağlanan kurban anot metalinin standart indirgenme potansiyeli, demir metalinin standart indirgenme potansiyelinden daha büyük olmalıdır.

Yukarıda verilen denkleştirilmemiş redoks tepkimesi ile ilgili;

I. $HNO_3$ yükseltgen maddedir.
II. Tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde $H_2O$ bileşiğinin katsayısı 4 olur.
III. Tepkimede alınan-verilen elektron sayısı 10'dur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yukarıda denkleştirilmemiş halde verilen redoks tepkimesi en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde, solda verilen ifadeler ile sağda verilen değerler nasıl eşleşmelidir?

Fosfin ($PH_3$) gazının derişik nitrik asit ($HNO_3$) ç��zeltisi ile tepkimesi sonucu fosforik asit ($H_3PO_4$), azot dioksit ($NO_2$) gazı ve su ($H_2O$) oluşmaktadır.

Buna göre, bu tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde suyun ($H_2O$) katsayısı kaç olur?

Şekildeki standart galvanik hücrede, kobalt ($Co$) metal şeridi $1\text{ M } Co(NO_3)_2$ çözeltisine (1. yarı hücre), bakır ($Cu$) metal şeridi ise $1\text{ M } Cu(NO_3)_2$ çözeltisine (2. yarı hücre) daldırılm��ştır. Yarı hücreler bir tuz köprüsü ve dış devreyle birleştirilerek bir pil sistemi oluşturulmuştur.

Sistemde gerçekleşen yarı tepkimeler ve standart indirgenme potansiyelleri şu şekildedir:

Buna göre, hazırlanan bu galvanik hücre çalışırken gerçekleşen olaylarla ilgili;

I. Hücrenin standart pil potansiyeli ($E^\circ_{\text{pil}}$) $0.62\text{ V}$'tur.
II. 1. yarı hücreye aynı sıcaklıkta saf su eklenirse pil potansiyeli artar.
III. Zamanla kobalt ($Co$) elektrodun kütlesi artar.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Standart koşullarda ($25\text{ }^\circ\text{C}$ ve $1\text{ atm}$) hazırlanan bir galvanik hücrede, $Mn$ metal şeridi $1\text{ M } Mn(NO_3)_2$ çözeltisine (1. yarı hücre), $Sn$ metal şeridi ise $1\text{ M } Sn(NO_3)_2$ çözeltisine (2. yarı hücre) daldırılmıştır. Yarı hücreler bir tuz köprüsü ile birleştirilmiştir.

Yarı tepkimelerin standart indirgenme potansiyelleri şu şekildedir:
* $Mn^{2+}(suda) + 2e^- \rightarrow Mn(k) \quad E^\circ = -1.18\text{ V}$
* $Sn^{2+}(suda) + 2e^- \rightarrow Sn(k) \quad E^\circ = -0.14\text{ V}$

Buna göre, hazırlanan bu standart pil sistemi çalışırken gerçekleşen olaylarla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Yukarıda verilen redoks tepkimesi en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde, suyun ($H_2O$) katsayısı kaç olur?

Standart koşullarda ($25\text{ }^\circ\text{C}$, $1\text{ atm}$) bazı yarı tepkimelerin standart indirgenme potansiyelleri aşağıda verilmiştir:

Bu metaller ve çözeltileri kullanılarak hazırlanan standart galvanik hücreler ile ilgili;

I. $Cd - Pb$ standart pilinde tuz köprüsündeki anyonlar $Pb$ elektrodunun bulunduğu yarı hücreye doğru göç eder.
II. Oluşturulabilecek standart piller arasında başlangıç pil potansiyeli en yüksek olanı $Cd - Cu$ hücresidir ve bu pilin standart gerilimi $0,74\text{ V}$'tur.
III. $Pb - Cu$ standart pilinin şematik gösterimi $Cu(k) \mid Cu^{2+}(1\text{ M}) \parallel Pb^{2+}(1\text{ M}) \mid Pb(k)$ şeklindedir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Aşağıda denkleştirilmemiş halde bir redoks tepkimesi verilmiştir:

Bu tepkime en küçük tam sayılarla denkleştirildiğinde, soldaki kimyasal maddeleri sağdaki doğru rol ve katsayı açıklamalarıyla eşleştiriniz.

$7A$ grubu elementleri olan halojenlerin ametalik aktiflikleri (elektron alma eğilimleri) arasındaki ilişki $F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$ şeklindedir.

Buna göre, oda koşullarında gerçekleştirilen;

I. $NaF$ sulu çözeltisine $Cl_2$ gazı gönderilmesi,
II. $KBr$ sulu çözeltisine $Cl_2$ gazı gönderilmesi,
III. $KI$ sulu çözeltisine $Br_2$ sıvısı eklenmesi

işlemlerinden hangilerinde kendiliğinden bir kimyasal tepkime gerçekleşmesi beklenir?

Bir kimya laboratuvarında $25\ ^\circ\text{C}$ sıcaklık ve $1\text{ atm}$ basınç altında hazırlanan krom-bak��r ($Cr-Cu$) galvanik hücresinin çalışması sırasında krom elektrodun kütlesinin azaldığı tespit edilmiştir.

Hücrede gerçekleşen yarı tepkimelerin standart indirgenme potansiyelleri şu şekildedir:

Buna göre, pil çalışırken krom ($Cr$) elektrodun k��tlesinde $10,4\text{ g}$ azalma meydana geldiği anda bakır ($Cu$) elektrodun kütlesindeki değişim ve pilin başlangıç potansiyeli ($E^\circ_{\text{pil}}$) aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
($Cr = 52\text{ g/mol}$, $Cu = 64\text{ g/mol}$)

Aşağıda bazı metal katyonlarının standart indirgenme yarı tepkimeleri ve potansiyelleri verilmiştir:

Buna göre; $\text{Na}$, $\text{Fe}$, $\text{Sn}$ ve $\text{Cu}$ metallerini metalik aktifliklerine (elektron verme eğilimlerine) göre en aktif olandan en az aktif olana doğru sıralayınız.

Şekildeki standart galvanik hücrede, çinko ($Zn$) metal şeridi $1\text{ M } Zn(NO_3)_2$ sulu çözeltisine, platin ($Pt$) metal şeridi ise $1\text{ M } HCl$ ve $1\text{ M } Ni(NO_3)_2$ içeren sulu çözeltiye daldırılmıştır.

Yarı tepkimelerin standart indirgenme potansiyelleri şu şekildedir:
* $Zn^{2+}(suda) + 2e^- \rightarrow Zn(k) \quad E^\circ = -0,76\text{ V}$
* $Ni^{2+}(suda) + 2e^- \rightarrow Ni(k) \quad E^\circ = -0,25\text{ V}$
* $2H^+(suda) + 2e^- \rightarrow H_2(g) \quad E^\circ = 0,00\text{ V}$

Buna göre, hazırlanan bu pil sistemiyle ilgili;

I. Başlangıç pil potansiyeli $0,76\text{ V}$'tur.
II. Zamanla katot yarı h��cresindeki çözeltinin pH değeri artar.
III. Zamanla katot elektrodunun kütlesi artar.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Bir laboratuvar çalışmasında, $Mg$, $Zn$, $Sn$ ve $Cu$ metallerinin aktifliklerini (elektron verme eğilimlerini) karşılaştırmak amacıyla aşağıdaki gözlemler yapılıyor:

* $Zn$ metalinden yapılmış bir kapta $Sn^{2+}$ iyonları içeren sulu çözelti saklanamazken, $Cu^{2+}$ iyonları içeren çözelti $Sn$ metalinden yapılmış bir kapta saklanamamaktadır.
* $Mg$ metali, $Zn^{2+}$ iyonlarını içeren çözeltiyle tepkimeye girerek $Zn(k)$ açığa çıkarabilmektedir.

Buna göre; $Mg$, $Zn$, $Sn$ ve $Cu$ metallerini, metalik aktiflikleri (indirgen güçleri) en fazla olandan en az olana doğru sıralayınız.