Examkin

Soru

Zorluk: KolayElektroliz ve Faraday Kanunları

Erimiş kalsiyum klorür (CaCl2CaCl_2) tuzu belirli bir süre elektroliz ediliyor. Bu işlem sırasında elektroliz hücresinin anodunda normal koşullarda (NK) 448 L4{}48\text{ L} klor (Cl2Cl_2) gazı toplandığı tespit ediliyor.

Buna göre, elektroliz devresinden geçen toplam elektrik yükü kaç Faraday'dır?

  1. A
    010{}1
  2. B
    020{}2
  3. C
    0360{}36
  4. 040{}4Cevap
  5. E
    080{}8

Cevap

Elektroliz devresinden geçen toplam elektrik yükü 0,4 Faraday'dır.
Elektroliz düzeneğinde anotta klor iyonları yükseltgenerek klor gazını oluşturur. Yarı tepkime denklemi 2Cl−(s)→Cl2(g)+2e−2Cl^-(s) \rightarrow Cl_2(g) + 2e^- şeklindedir. Normal koşullarda 448 L4{}48\text{ L} klor gazı 02 mol0{}2\text{ mol} yapar. Denklem stokiyometrisine göre 1 mol Cl21\text{ mol } Cl_2 gazı açığa çıktığında devreden 2 mol2\text{ mol} elektron (2 Faraday2\text{ Faraday}) geçeceğinden, 02 mol Cl20{}2\text{ mol } Cl_2 gazı açığa çıktığında devreden geçen toplam elektrik yükü 04 Faraday0{}4\text{ Faraday} olur.

Adım Adım Çözüm

1
Açığa çıkan klor (Cl2Cl_2) gazının normal koşullardaki (NK) mol sayısını hesaplamak.
n(Cl2)=448 L224 L/mol=02 moln(Cl_2) = \frac{4{}48\text{ L}}{22{}4\text{ L/mol}} = 0{}2\text{ mol}
Normal koşullar altında (0 °C ve 1 atm) 1 mol ideal gaz 22,4 litre hacim kaplar.
2
Anotta gerçekleşen yükseltgenme yarı tepkimesini yazarak devreden geçen elektronun mol sayısını ve Faraday yükünü belirlemek.
2Cl−(s)→Cl2(g)+2e−2Cl^-(s) \rightarrow Cl_2(g) + 2e^- tepkimesine göre, açığa çıkan her 1 mol Cl2Cl_2 gazı için devreden 2 mol elektron geçmelidir. Bu durumda 02 mol×2=04 mol0{}2\text{ mol} \times 2 = 0{}4\text{ mol} elektron geçmiştir. 1 mol elektronun yükü 1 Faraday olduğundan, devreden geçen toplam yük 04 Faraday0{}4\text{ Faraday}'dır.
Elektroliz devrelerinde devreden geçen elektronların mol sayısı, devreden geçen Faraday cinsinden yük miktarına eşittir.

Anahtar Kavram

Elektrolizde elektrotlarda biriken ya da açığa çıkan madde miktarı, devreden geçen toplam yük miktarı ve yarı tepkime stokiyometrisi ile hesaplanır.
Bu soruyu puanla

Konular

Elektroliz ve Faraday Kanunları

Bu konudan daha fazla soru