Examkin

Soru

Zorluk: OrtaGalvanik Hücreler ve Standart Pil Potansiyelleri

Standart koşullarda (25 ∘C25\text{ }^\circ\text{C} ve 1 atm1\text{ atm}) hazırlanan bir Sn−CuSn - Cu galvanik hücresinin indirgenme yarı tepkimeleri ve standart indirgenme potansiyelleri aşağıda verilmiştir:

Sn(suda)2++2e−→Sn(k)E∘=−0,14 VSn^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Sn_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -0,14\text{ V}
Cu(suda)2++2e−→Cu(k)E∘=+0,34 VCu^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Cu_{\text{(k)}} \quad E^\circ = +0,34\text{ V}

Buna göre, bu galvanik hücreyle ilgili;

I. SnSn elektrot yükseltgen özellik gösterir.
II. Standart pil potansiyeli 0,48 V0,48\text{ V}'tur.
III. Dış devrede elektronlar SnSn elektrottan CuCu elektroda doğru akar.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. II ve IIICevap
  5. E
    I, II ve III

Cevap

Standart pil potansiyeli 0,48 V olup dış devrede elektronlar kalay elektrottan bakır elektroda doğru akar ifadesini içeren II ve III yargıları doğrudur.
İkinci ve üçüncü öncüllerin yer aldığı seçenek doğrudur. Çünkü Sn2+/SnSn^{2+}/Sn yarı hücresinin indirgenme potansiyeli daha düşük olduğundan kalay anot, bakır ise katottur. Anot potansiyeli ters çevrilip katot ile toplandığında pil potansiyeli 0,48 V0,48\text{ V} olarak elde edilir. Dış devrede elektron akışı ise her zaman anottan (SnSn) katoda (CuCu) doğrudur. Birinci öncüldeki kalay elektrodunun yükseltgen özellik gösterdiği iddiası yanlıştır, çünkü kalay yükseltgendiği için indirgendir.

Adım Adım Çözüm

1
Anot ve katot elektrotlarını belirlemek için indirgenme potansiyellerini karşılaştırın.
Sn2+/SnSn^{2+}/Sn yarı hücresinin indirgenme potansiyeli (−0,14 V-0,14\text{ V}) daha küçük olduğu için bu yarı hücre anot (yükseltgenme yeri), Cu2+/CuCu^{2+}/Cu yarı hücresinin indirgenme potansiyeli (+0,34 V+0,34\text{ V}) daha büyük olduğu için katot (indirgenme yeri) olarak belirlenir.
Galvanik hücrelerde indirgenme potansiyeli küçük olan metal daha aktiftir ve yükseltgenerek anot görevini üstlenir.
2
Anot ve katot yarı tepkimelerini yazarak standart pil potansiyelini hesaplayın.
Anotta yükseltgenme: Sn(k)→Sn(suda)2++2e−E∘=+0,14 VSn_{\text{(k)}} \rightarrow Sn^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \quad E^\circ = +0,14\text{ V}. Katotta indirgenme: Cu(suda)2++2e−→Cu(k)E∘=+0,34 VCu^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Cu_{\text{(k)}} \quad E^\circ = +0,34\text{ V}. Toplam pil potansiyeli: Epil∘=0,14 V+0,34 V=0,48 VE^\circ_{\text{pil}} = 0,14\text{ V} + 0,34\text{ V} = 0,48\text{ V} olarak hesaplanır. Bu durum ikinci öncülün doğru olduğunu gösterir.
Standart pil potansiyeli, anottaki yükseltgenme potansiyeli ile katottaki indirgenme potansiyelinin toplamı şeklinde bulunur.
3
Elektrotların redoks rollerini ve dış devredeki elektron akış yönünü inceleyin.
SnSn elektrodu anot olup yükseltgenmiştir. Kimyada yükseltgenen madde 'indirgen' özellik gösterir, 'yükseltgen' özellik göstermez. Bu sebeple birinci öncül yanlıştır. Dış devrede elektron akışı anottan katoda, yani SnSn elektrottan CuCu elektroda doğrudur, bu sebeple üçüncü öncül doğrudur.
Elektron veren (yükseltgenen) tanecik karşıdaki taneciğin indirgenmesini sağladığı için indirgendir. Elektronlar ise dış devrede daima anottan katoda akar.

Anahtar Kavram

Galvanik hücrelerde anot ve katot tespiti, standart pil potansiyeli hesabı, redoks rolleri ve elektron akış yönünün belirlenmesi.
Bu soruyu puanla

Konular

Galvanik Hücreler ve Standart Pil Potansiyelleri

Bu konudan daha fazla soru