Examkin

Soru

Zorluk: OrtaElektroliz ve Faraday Kanunları

Seri bağlı iki elektroliz kabından birincisinde erimiş FeCl3FeCl_3, ikincisinde ise erimiş CuClnCuCl_n tuzu bulunmaktadır. Bu sistem belirli bir süre elektroliz edildiğinde, birinci kabın katodunda 11,2 gram Fe11,2\text{ gram } Fe katısı toplanırken ikinci kabın katodunda 19,2 gram Cu19,2\text{ gram } Cu katısı toplanmaktadır.

Buna göre, ikinci kaptaki bakır klorür (CuClnCuCl_n) bileşiğindeki nn sayısı kaçtır?
(Fe=56 g/molFe = 56\text{ g/mol}, Cu=64 g/molCu = 64\text{ g/mol})

  1. A
    1
  2. 2Cevap
  3. C
    3
  4. D
    4
  5. E
    5

Cevap

Bakır iyonunun yükü 2'dir.
Seri bağlı kaplarda devreden geçen elektronların mol sayısı eşittir. Birinci kapta Fe3+Fe^{3+} iyonlarının indirgenmesiyle 0,2 mol Fe0,2\text{ mol } Fe toplamak için devreden 0,6 mol e−0,6\text{ mol } e^- geçmelidir. İkinci kapta ise 0,3 mol Cu0,3\text{ mol } Cu toplanmıştır. Cun++ne−→Cu(k)Cu^{n+} + n e^- \rightarrow Cu(k) tepkimesine göre 0,3 mol Cu0,3\text{ mol } Cu elde etmek için gereken elektron mol sayısı 0,3×n=0,60,3 \times n = 0,6 eşitliğinden n=2n = 2 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci kabın katodunda toplanan demir (FeFe) metalinin mol sayısını hesaplamak.
n(Fe)=0,2 moln(Fe) = 0,2\text{ mol} demir katısı.
Toplanan demir kütlesi (11,2 g11,2\text{ g}) mol kütlesine (56 g/mol56\text{ g/mol}) bölünerek mol sayısı bulunur.
2
Birinci kabın katot yarı tepkimesini kullanarak devreden geçen elektronların mol sayısını hesaplamak.
n(e−)=0,6 moln(e^-) = 0,6\text{ mol} elektron.
Fe3++3e−→Fe(k)Fe^{3+} + 3e^- \rightarrow Fe(k) tepkimesine göre 1 mol Fe1\text{ mol } Fe için 3 mol e−3\text{ mol } e^- gereklidir. Dolayısıyla 0,2 mol Fe0,2\text{ mol } Fe için 0,6 mol e−0,6\text{ mol } e^- geçer.
3
İkinci kabın katodunda toplanan bakır (CuCu) metalinin mol sayısını hesaplamak.
n(Cu)=0,3 moln(Cu) = 0,3\text{ mol} bakır katısı.
Toplanan bakır kütlesi (19,2 g19,2\text{ g}) mol kütlesine (64 g/mol64\text{ g/mol}) bölünerek mol sayısı bulunur.
4
Seri bağlı kaplardan geçen elektrik yükünün eşitliğinden yararlanarak bakır iyonunun yükünü bulmak.
n=2n = 2.
İkinci kaptaki tepkime Cun++ne−→Cu(k)Cu^{n+} + n e^- \rightarrow Cu(k) şeklindedir. Devreden geçen 0,6 mol e−0,6\text{ mol } e^- ile 0,3 mol Cu0,3\text{ mol } Cu toplandığına göre 0,3×n=0,6⇒n=20,3 \times n = 0,6 \Rightarrow n = 2 bulunur.

Anahtar Kavram

Seri bağlı elektroliz kaplarında her bir kaptan geçen elektrik yükü miktarının (elektron mol sayısının) eşit olması ilkesi.
Bu soruyu puanla

Konular

Elektroliz ve Faraday Kanunları

Bu konudan daha fazla soru