Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorDerişim Hücreleri ve Nernst Eşitliği

25 °C'ta çinko elektrotlarla hazırlanan bir derişim hücresinin I. yarı hücresinde doygun ZnC2O4(suda)ZnC_2O_4(suda) çözeltisi, II. yarı hücresinde ise 0,1 M Zn(NO3)2(suda)0,1\text{ M } Zn(NO_3)_2(suda) çözeltisi bulunmaktadır. Aynı sıcaklıkta I. yarı hücreye katı Na2C2O4Na_2C_2O_4 tuzu eklenip tamamen çözündüğünde pil potansiyeli (EpilE_{\text{pil}}) artar.

Cevap: Cevap

Cevap

Verilen ifade doğrudur. Doygun çinko oksalat çözeltisi içeren I. yarı hücre anot olup, bu hücreye sodyum oksalat eklenmesi çinko iyonları derişimini ortak iyon etkisiyle azaltır ve Nernst eşitliği uyarınca pil potansiyelini yükseltir.
Doygun çinko oksalat hücresi anot olup, ortak iyon etkisiyle anot bölmesindeki çinko derişiminin azaltılması anot/katot derişim oranını küçülterek Nernst eşitliği gereği pil potansiyelini artırır.

Adım Adım Çözüm

1
Yarı hücrelerin anot ve katot olarak belirlenmesi
I. yarı hücre anot, II. yarı hücre katottur.
ZnC2O4ZnC_2O_4 az çözünen bir tuz olduğu için doygun çözeltisindeki [Zn2+][Zn^{2+}] derişimi, II. yarı hücredeki 0,1 M0,1\text{ M} derişimden çok daha küçüktür. Derişim pillerinde derişimi küçük olan bölme anot işlevi görür.
2
Ortak iyon etkisinin anot derişimine etkisinin incelenmesi
I. yarı hücredeki [Zn2+][Zn^{2+}] derişimi azalır.
I. yarı hücreye eklenen Na2C2O4Na_2C_2O_4 tuzu ortama ortak iyon olan C2O42−C_2O_4^{2-} iyonlarını verir. Dengedeki ZnC2O4(k)⇌Zn2+(suda)+C2O42−(suda)ZnC_2O_4(k) \rightleftharpoons Zn^{2+}(suda) + C_2O_4^{2-}(suda) çözünme tepkimesi Le Chatelier ilkesine göre sola kayar ve [Zn2+][Zn^{2+}] derişimi azalır.
3
Nernst eşitliği kullanılarak pil potansiyelindeki değişimin yorumlanması
H��cre potansiyeli (EpilE_{\text{pil}}) artar.
Nernst eşitliği Epil=Epil∘−0,05922log⁡([Zn2+]anot[Zn2+]katot)E_{\text{pil}} = E^{\circ}_{\text{pil}} - \frac{0,0592}{2} \log \left( \frac{[Zn^{2+}]_{\text{anot}}}{[Zn^{2+}]_{\text{katot}}} \right) şeklindedir. Epil∘=0 VE^{\circ}_{\text{pil}} = 0\text{ V} olup, anottaki [Zn2+][Zn^{2+}] derişimi azaldığında logaritma içerisindeki oran küçülür, bu da terimin değerini küçülterek önündeki eksi işaretiyle birlikte pil potansiyelini artırır.

Anahtar Kavram

Derişim pillerinin çalışma prensibi, ortak iyon etkisinin çözünürlüğe ve dolayısıyla Nernst eşitliği üzerinden pil potansiyeline etkisi
Bu soruyu puanla

Konular

Derişim Hücreleri ve Nernst Eşitliği

Bu konudan daha fazla soru