Examkin

Soru

Zorluk: KolayElektroliz ve Faraday Kanunları

Erimiş alüminyum klorür (AlCl3AlCl_3) bileşiği bir süre elektroliz edilmektedir. Elektroliz süresince katotta 5,4 g5,4\text{ g} alüminyum (AlAl) metali toplandığı anda devreden geçen net elektrik yükü kaç Faraday'dır?
(Al=27 g/molAl = 27\text{ g/mol})

  1. A
    0,20,2
  2. B
    0,30,3
  3. C
    0,40,4
  4. 0,60,6Cevap
  5. E
    1,81,8

Cevap

Elektroliz işlemi sırasında devreden geçen net elektrik yükü 0,6 Faraday0,6\text{ Faraday}'dır.
Katotta indirgenme tepkimesi gerçekleşir ve alüminyumun indirgenme denklemi Al3++3e−→Al(k)Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al(k) şeklindedir. 5,4 g5,4\text{ g} alüminyum metali 5,427=0,2 mol\frac{5,4}{27} = 0,2\text{ mol} eder. Tepkimeye göre 1 mol Al1\text{ mol } Al katısı toplamak için devreden 3 mol e−3\text{ mol } e^- (3 Faraday) geçmesi gerektiğinden, 0,2 mol Al0,2\text{ mol } Al birikmesi için devreden 0,2×3=0,6 Faraday0,2 \times 3 = 0,6\text{ Faraday} elektrik yükü geçmelidir.

Adım Adım Çözüm

1
Katotta toplanan alüminyum metalinin mol sayısının hesaplanması
n(Al)=5,4 g27 g/mol=0,2 moln(Al) = \frac{5,4\text{ g}}{27\text{ g/mol}} = 0,2\text{ mol}
Biriken alüminyumun mol miktarını bulmak için kütle mol kütlesine bölünür.
2
Katot indirgenme tepkimesinin yazılması ve elektron katsayısının belirlenmesi
Al3++3e−→Al(k)Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al(k) tepkimesine göre 1 mol Al(k)1\text{ mol } Al(k) birikmesi için devreden 3 mol e−3\text{ mol } e^- geçmelidir.
Alüminyum iyonunun katotta elementel halde indirgenmesi için gerekli elektron miktarı tespit edilir.
3
Devreden geçen elektronların mol sayısı ile Faraday birimi arasındaki ilişkinin kurulması
0,2 mol Al×3=0,6 mol e−=0,6 Faraday0,2\text{ mol } Al \times 3 = 0,6\text{ mol } e^- = 0,6\text{ Faraday}
1 mol1\text{ mol} elektron yükü 1 Faraday1\text{ Faraday}'a eşit olduğundan elde edilen elektron mol sayısı doğrudan Faraday cinsinden yükü verir.

Anahtar Kavram

Faraday'ın elektroliz kanunları çerçevesinde katotta toplanan madde miktarı ile devreden geçen elektrik yükü (Faraday) arasındaki stokiyometrik ilişki.
Tahmini Süre:1m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Elektroliz ve Faraday Kanunları

Bu konudan daha fazla soru