Examkin

Soru

Zorluk: OrtaGalvanik Hücreler ve Standart Pil Potansiyelleri

Aşağıdaki şekilde standart koşullarda hazırlanan bir magnezyum-kurşun (Mg−PbMg-Pb) galvanik hücresi gösterilmiştir.

Bu galvanik hücrede gerçekleşen yarı tepkimeler ve standart indirgenme potansiyelleri şu şekildedir:

Mg(suda)2++2e−→Mg(k)E∘=−2,37 VMg^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Mg_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -2,37\text{ V}
Pb(suda)2++2e−→Pb(k)E∘=−0,13 VPb^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Pb_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -0,13\text{ V}

Buna göre, bu hücreyle ilgili;

I. Standart hücre potansiyeli (Epil∘E^\circ_{\text{pil}}) +2,24 V+2,24\text{ V}'tur.
II. Zamanla magnezyum (MgMg) elektrodunun kütlesi azalır.
III. Tuz köprüsündeki anyonlar kurşun (PbPb) yarı hücresine doğru göç eder.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IICevap
  4. D
    I ve III
  5. E
    II ve III

Cevap

I ve II
Standart hücre potansiyeli, anot yarı hücresindeki yükseltgenme potansiyeli ile katot yarı hücresindeki indirgenme potansiyelinin toplamına eşittir. Magnezyum elektrot anot, kurşun elektrot ise katot olduğundan pil potansiyeli +2,24 V+2,24\text{ V} olarak hesaplanır. Anotta yükseltgenme gerçekleştiği için magnezyum elektrodun kütlesi zamanla azalır. Bu nedenle, birinci ve ikinci ifadeler doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Anot ve katot yarı hücrelerinin belirlenmesi.
Magnezyumun indirgenme potansiyeli (−2,37 V-2,37\text{ V}), kurşunun indirgenme potansiyelinden (−0,13 V-0,13\text{ V}) daha küçük olduğundan MgMg elektrot anot, PbPb elektrot katottur.
Galvanik hücrelerde aktifliği fazla olan (indirgenme potansiyeli küçük olan) metal elektron vererek yükseltgenir ve anodu oluşturur.
2
Standart pil potansiyelinin (Epil∘E^\circ_{\text{pil}}) hesaplanması.
Epil∘=Eyu¨kseltgenme∘(Mg)+Eindirgenme∘(Pb)=+2,37 V+(−0,13 V)=+2,24 VE^\circ_{\text{pil}} = E^\circ_{\text{yükseltgenme}}(Mg) + E^\circ_{\text{indirgenme}}(Pb) = +2,37\text{ V} + (-0,13\text{ V}) = +2,24\text{ V} bulunur. Dolayısıyla I. yargı doğrudur.
Hücre potansiyeli, anot yükseltgenme yarı tepkimesi ile katot indirgenme yarı tepkimesinin potansiyellerinin toplamıdır.
3
Elektrot kütlelerindeki değişimin belirlenmesi.
Anotta Mg(k)→Mg(suda)2++2e−Mg_{\text{(k)}} \rightarrow Mg^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- tepkimesi gerçekleştiğinden MgMg elektrodun kütlesi zamanla azalır. Dolayısıyla II. yargı doğrudur.
Yükseltgenme sırasında katı metal iyonlaşarak çözeltiye geçer, bu da anot elektrot kütlesini azaltır.
4
Tuz köprüsündeki iyon göçünün belirlenmesi.
Tuz köprüsündeki anyonlar anot kabına (MgMg yarı hücresine), katyonlar ise katot kabına (PbPb yarı hücresine) doğru göç eder. Bu nedenle III. yargı yanlıştır.
Anotta oluşan artı yük fazlalığını ve katotta azalan artı yük dengesini korumak için anyonlar anoda, katyonlar katoda hareket eder.

Anahtar Kavram

Galvanik hücrelerde anot/katot belirlenmesi, pil potansiyeli hesabı ve iyon göçü kuralları
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Galvanik Hücreler ve Standart Pil Potansiyelleri

Bu konudan daha fazla soru