Gümüş (Ag) elektrotlar ve farklı derişimlerde Ag^+(suda) çözeltileri kullanılarak hazırlan… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Gümüş ( $Ag$ ) elektrotlar ve farklı derişimlerde $Ag^+(suda)$ çözeltileri kullanılarak hazırlanan bir derişim pilinin şeması aşağıda verilmiştir:

Ag(k) \mid Ag^+(0,001\text{ M}) \parallel Ag^+(0,1\text{ M}) \mid Ag(k)

Buna göre, $25\text{ }^\circ\text{C}$ sıcaklıkta hazırlanan bu pilin başlangıç potansiyeli ( $E_{\text{pil}}$ ) kaç volttur?

( $25\text{ }^\circ\text{C}$ sıcaklıkta Nernst denklemindeki sabit değeri $0,06$ alınız.)

A
$0,03$
B
$0,06$
$0,12$ Cevap
D
$-0,06$
E
$-0,12$

Cevap

Pilin başlangıç potansiyeli

0,12\text{ V}

'tur.

Derişim pillerinde standart pil potansiyeli sıfırdır. Derişimi az olan yarı hücre (

0,001\text{ M}

) anot, derişimi fazla olan yarı hücre (

0,1\text{ M}

) ise katottur.

Ag \rightarrow Ag^+ + e^-

tepkimesine göre alınan-verilen elektron sayısı 1'dir. Nernst eşitliği uygulandığında pil potansiyeli

0,12\text{ V}

olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

Anot ve katot yarı hücrelerinin belirlenmesi

0,001\text{ M } Ag^+

içeren yarı hücre anot,

0,1\text{ M } Ag^+

içeren yarı hücre ise katottur.

Derişim hücrelerinde derişimi küçük olan taraf anot, büyük olan taraf katot görevi görür.

Nernst denkleminde verilerin yerine konması

E_{\text{pil}} = E^0_{\text{pil}} - \frac{0,06}{n} \log Q

denkleminde

E^0_{\text{pil}} = 0\text{ V}

n = 1

Q = \frac{0,001}{0,1} = 10^{-2}

yazılır.

Derişim pillerinin standart potansiyeli (

E^0_{\text{pil}}

) sıfırdır.

Ag \rightarrow Ag^+ + e^-

yarı tepkimesine göre aktarılan elektron sayısı (

n

) 1'dir.

Matematiksel hesaplamanın yapılması

E_{\text{pil}} = 0 - \frac{0,06}{1} \log(10^{-2}) = -0,06 \times (-2) = 0,12\text{ V}

Logaritma tabanında

\log(10^{-2}) = -2

olduğundan, eksi işaretlerinin çarpımı sonucu pozitif bir gerilim elde edilir.

Anahtar Kavram

Derişim hücrelerinde başlangıç gerilimi, yarı hücrelerdeki iyon derişimlerinin oranına bağlı olarak Nernst eşitliği yardımıyla hesaplanır. Çalışan bir pilde pil potansiyeli daima sıfırdan büyüktür.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru