Şekildeki standart galvanik hücrede kobalt (Co) ve gümüş (Ag) elektrotlar kullanılarak haz… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Şekildeki standart galvanik hücrede kobalt ( $Co$ ) ve gümüş ( $Ag$ ) elektrotlar kullanılarak hazırlanan bir sistem gösterilmektedir. Bu hücrede gerçekleşen yarı tepkimelerin standart indirgenme potansiyelleri aşağıda verilmiştir:

Co^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Co_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -0,28\text{ V}

Ag^+_{\text{(suda)}} + e^- \rightarrow Ag_{\text{(k)}} \quad E^\circ = +0,80\text{ V}

Buna göre, bu galvanik hücre ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A
Kobalt ( $Co$ ) elektrot katot, gümüş ( $Ag$ ) elektrot ise anottur.
Hücre tepkimesi istemli olup standart pil potansiyeli ( $E^\circ_{\text{pil}}$ ) $1,08\text{ V}$ 'tur.Cevap
C
Hücrenin standart pil potansiyeli ( $E^\circ_{\text{pil}}$ ) $0,52\text{ V}$ 'tur.
D
Dış devrede elektronlar gümüş ( $Ag$ ) elektrottan kobalt ( $Co$ ) elektroda doğru akar.
E
Tuz köprüsündeki katyonlar zamanla kobalt ( $Co$ ) yarı hücresine doğru göç eder.

Cevap

Hücre tepkimesi istemli olup standart pil potansiyeli (

E^\circ_{\text{pil}}

)

1,08\text{ V}

'tur.

İndirgenme potansiyeli daha düşük olan kobalt elektrot anot olarak yükseltgenir ve yükseltgenme potansiyeli

+0,28\text{ V}

olur. İndirgenme potansiyeli yüksek olan gümüş elektrot ise katot olarak indirgenir ve potansiyeli

+0,80\text{ V}

'tur. Standart pil potansiyeli bu iki değerin toplamından

1,08\text{ V}

olarak hesaplanır. Pil potansiyeli pozitif olduğu için sistem istemlidir.

Adım Adım Çözüm

Anot ve katot elektrotlarının belirlenmesi

Kobaltın indirgenme potansiyeli (

-0,28\text{ V}

), gümüşün indirgenme potansiyelinden (

+0,80\text{ V}

) daha küçüktür. Bu nedenle kobalt anot (yükseltgenme yarı hücresi), gümüş ise katot (indirgenme yarı hücresi) olarak işlev görür.

Galvanik hücrelerde indirgenme potansiyeli daha küçük olan metal daha aktiftir ve anot olarak davranarak yükseltgenir.

Yarı tepkimelerin yazılması ve standart pil potansiyelinin hesaplanması

Anot (Yükseltgenme):

Co_{\text{(k)}} \rightarrow Co^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \quad E^\circ = +0,28\text{ V}

Katot (İndirgenme):

2Ag^+_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow 2Ag_{\text{(k)}} \quad E^\circ = +0,80\text{ V}

Net Pil Tepkimesi:

Co_{\text{(k)}} + 2Ag^+_{\text{(suda)}} \rightarrow Co^{2+}_{\text{(suda)}} + 2Ag_{\text{(k)}} \quad E^\circ_{\text{pil}} = 1,08\text{ V}

Pil potansiyelini bulmak için anot yarı tepkimesinin indirgenme potansiyeli ters çevrilerek katot yarı tepkimesinin indirgenme potansiyeli ile toplanır.

İstemlilik ve diğer hücre özelliklerinin belirlenmesi

E^\circ_{\text{pil}} = 1,08\text{ V} > 0

olduğu için standart pil tepkimesi kendiliğinden gerçekleşir (istemlidir). Dış devrede elektronlar anottan (kobalt) katoda (gümüş) akar. Tuz köprüsündeki katyonlar katoda (gümüş yarı hücresine), anyonlar anoda (kobalt yarı hücresine) göç eder.

Pil potansiyeli sıfırdan büyük olan elektrokimyasal hücreler istemli çalışan galvanik hücrelerdir.

Anahtar Kavram

Galvanik hücrelerde anot/katot tayini, standart pil potansiyeli hesabı ve hücrenin çalışırken gösterdiği temel özellikler.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru