Deniz suyuna maruz kalan çelik (demir) bir gemi gövdesini korozyondan korumak amacıyla göv… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Deniz suyuna maruz kalan çelik (demir) bir gemi gövdesini korozyondan korumak amacıyla gövdeye doğrudan çinko ( $Zn$ ) bloklar monte edilmiştir. Metallerin standart indirgenme yarı pil potansiyelleri:

* $E^0(Fe^{2+}/Fe) = -0,44 \text{ V}$
* $E^0(Zn^{2+}/Zn) = -0,76 \text{ V}$

şeklindedir. Buna göre, kurulan bu koruma sisteminde; 'çinko metalinin kurban anot olarak davranmasıyla dış devrede elektronların çinkodan demir gövdeye doğru akması ve bu sırada katot olarak davranan demir yüzeyinde oksijen gazının indirgenmesiyle demir metalinin korozyondan korunması' açıklaması kimyasal açıdan doğru mudur?

Cevap: Cevap

Cevap

Aç��klama kimyasal açıdan doğrudur. Çinko, demirden daha aktif olduğu için yükseltgenerek kurban anot olur ve elektronlar dış devrede çinkodan demire akar. Katot olan demir yüzeyinde ise oksijen gazı indirgenerek demirin korozyonu önlenir.

Sunulan açıklama kimyasal açıdan tamamen doğrudur. Çinkonun yükseltgenme potansiyeli demirden fazla olduğu için çinko kurban anot olarak davranır ve aşınır. Elektronlar çinkodan demir gövdeye akarak demiri katot yapar. Katot yüzeyinde ise oksijen gazı indirgenerek demirin korozyona uğraması engellenir.

Adım Adım Çözüm

Metallerin aktifliklerini (yükseltgenme eğilimlerini) karşılaştırın.

E^0(Zn^{2+}/Zn) = -0,76 \text{ V}

E^0(Fe^{2+}/Fe) = -0,44 \text{ V}

değerlerine göre indirgenme potansiyeli küçük olan çinkonun yükseltgenme potansiyeli (

+0,76 \text{ V}

) demirinkinden (

+0,44 \text{ V}

) daha büyüktür. Bu nedenle çinko metalinin aktifliği demir metalinden fazladır.

Kurban anot olarak seçilecek metalin, korunacak metalden daha aktif olması gerekir.

Anot ve katot bölgelerini belirleyerek elektron akış yönünü tayin edin.

Daha aktif olan çinko anot (yükseltgenen taraf), demir ise katot (korunan taraf) olur. Dış devrede elektronlar daima anottan (çinkodan) katoda (demire) doğru akar.

Elektrokimyasal hücrelerde ve katodik koruma sistemlerinde elektron akışı aktif metalden pasif metale doğrudur.

Katot yüzeyinde gerçekleşen indirgenme tepkimesini belirleyin.

Katot olan demir yüzeyinde ortamdaki oksijen gazı indirgenir (

O_2(g) + 2H_2O(s) + 4e^- \rightarrow 4OH^-(suda)

). Demir atomları ise metalik halde (

Fe^0

) kalır ve yükseltgenmesi engellenir.

Katodik korumada amaç, korunacak metali katot haline getirerek yükseltgenmesini (korozyonunu) önlemek ve indirgenme tepkimesinin ortamdaki başka bir tür üzerinde gerçekleşmesini sağlamaktır.

Anahtar Kavram

Katodik koruma sistemlerinde aktifliği yüksek olan metalin kurban anot olarak seçilmesi, elektronların anottan katoda akması ve katot yüzeyinde indirgenme tepkimesinin gerçekleşmesi.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru