Demir (Fe) ve gümüş (Ag) elektrotlar kullanılarak 25\text{ }^\circ\text{C} sıcaklık ve 1\t… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Demir ( $Fe$ ) ve gümüş ( $Ag$ ) elektrotlar kullanılarak $25\text{ }^\circ\text{C}$ sıcaklık ve $1\text{ atm}$ basınç altında standart bir galvanik hücre kuruluyor. Hücreyi oluşturan yarı tepkimelerin standart indirgenme potansiyelleri aşağıda verilmiştir:

Fe^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Fe(\text{k}) \quad E^\circ = -0,44\text{ V}

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

Buna göre, bu pil sistemiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A
Pil tepkimesinde demir ( $Fe$ ) metali yükseltgen özellik gösterir.
B
Hücrenin Nernst eşitliğindeki logaritmik teriminde derişimler oranı (Q) $\frac{[Ag^+]^2}{[Fe^{2+}]}$ şeklinde yazıl��r.
Standart pil potansiyeli ( $E^\circ_{\text{pil}}$ ) $+1,24\text{ V}$ 'tur.Cevap
D
Tepkime süresince gümüş ( $Ag$ ) elektrodun bulunduğu yarı hücrede yükseltgenme gerçekleşir.
E
Tuz köprüsündeki katyonlar zamanla demir elektrodun bulunduğu yarı hücreye doğru göç eder.

Cevap

Standart pil potansiyeli (

E^\circ_{\text{pil}}

)

+1,24\text{ V}

'tur.

Doğru ifade, standart pil potansiyelinin

+1,24\text{ V}

olduğudur. Anot yarı hücresinde demir yükseltgenirken (

E^\circ = +0,44\text{ V}

), katot yarı hücresinde gümüş iyonları indirgenir (

E^\circ = +0,80\text{ V}

). Bu iki değer toplandığında pil potansiyeli

+1,24\text{ V}

olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

Yarı tepkimelerin standart indirgenme potansiyellerini karşılaştırarak anot ve katot elektrotları belirleyin.

Demirin indirgenme potansiyeli (

-0,44\text{ V}

), gümüşünkinden (

+0,80\text{ V}

) daha küçük olduğu için demir elektrot anot, gümüş elektrot ise katottur.

İndirgenme potansiyeli daha küçük olan metal daha aktiftir ve standart pil sistemlerinde anot olarak işlev görerek yükseltgenir.

Anot ve katot yarı tepkimelerini ve bunlara ait potansiyelleri belirleyin.

Anot (Yükseltgenme):

Fe(\text{k}) \rightarrow Fe^{2+}(\text{suda}) + 2e^-

(

E^\circ = +0,44\text{ V}

)
Katot (İndirgenme):

Ag^+(\text{suda}) + e^- \rightarrow Ag(\text{k})

(

E^\circ = +0,80\text{ V}

)

Anotta yükseltgenme gerçekleştiği için demirin indirgenme tepkimesi ters çevrilir ve potansiyelin işareti değiştirilir.

Standart pil potansiyelini (

E^\circ_{\text{pil}}

) hesaplayın.

E^\circ_{\text{pil}} = E^\circ_{\text{yükseltgenme}} + E^\circ_{\text{indirgenme}} = 0,44\text{ V} + 0,80\text{ V} = 1,24\text{ V}

olarak bulunur.

Standart hücre potansiyeli, anot yükseltgenme potansiyeli ile katot indirgenme potansiyelinin toplamıdır. Tepkime katsayılarının değiştirilmesi standart pil potansiyelini etkilemez.

Anahtar Kavram

Galvanik hücrelerde anot ve katot tespiti ile standart pil potansiyeli hesaplanması.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru