Standart koşullarda (25\text{ }^\circ\text{C} ve 1\text{ atm}) hazırlanan bir krom-nikel (… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Standart koşullarda ( $25\text{ }^\circ\text{C}$ ve $1\text{ atm}$ ) hazırlanan bir krom-nikel ( $Cr-Ni$ ) galvanik hücresinin yarı tepkimelerinin standart indirgenme potansiyelleri aşağıda verilmiştir:

Cr^{3+}_{\text{(suda)}} + 3e^- \rightarrow Cr_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -0,74\text{ V}

Ni^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Ni_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -0,25\text{ V}

Buna göre, bu galvanik hücreyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A
Nikel elektrodunun kütlesi zamanla azalır.
B
Dış devrede elektronlar nikel elektrottan krom elektroda doğru hareket eder.
C
Krom elektrodunun bulunduğu yarı hücrede zamanla indirgenme tepkimesi gerçekleşir.
Tuz köprüsündeki anyonlar zamanla krom elektrodunun bulunduğu yarı hücreye doğru göç eder.Cevap
E
Hücrenin başlangıçtaki standart pil potansiyeli $+0,99\text{ V}$ 'tur.

Cevap

Tuz köprüsündeki anyonlar zamanla krom elektrodunun bulunduğu yarı hücreye doğru göç eder.

Krom elektrodun indirgenme potansiyeli nikelinkinden küçük olduğu için krom anot, nikel ise katottur. Anot yarı hücresinde zamanla katyon derişimi artarak pozitif yük fazlalığı oluşturur. Bu durumu dengelemek için tuz köprüsündeki anyonlar anot yarı hücresine (krom elektrodun bulunduğu yarı hücreye) göç eder. Bu nedenle anyonların krom yarı hücresine göç edeceğini belirten ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

Anot ve katot elektrotlarını belirleme.

Kromun standart indirgenme potansiyeli (

-0,74\text{ V}

), nikelin standart indirgenme potansiyelinden (

-0,25\text{ V}

) daha küçüktür. İndirgenme potansiyeli küçük olan krom elektrot anot, nikel elektrot ise katot olarak işlev görür.

Galvanik hücrelerde aktifliği daha yüksek olan (indirgenme potansiyeli daha küçük olan) elektrot anot olur.

Standart pil potansiyelini hesaplama.

Anotta yükseltgenme (

Cr_{\text{(k)}} \rightarrow Cr^{3+}_{\text{(suda)}} + 3e^-

E^\circ = +0,74\text{ V}

), katotta indirgenme (

Ni^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Ni_{\text{(k)}}

E^\circ = -0,25\text{ V}

) gerçekleşir. Net tepkimenin potansiyeli:

E^\circ_{\text{pil}} = +0,74\text{ V} + (-0,25\text{ V}) = +0,49\text{ V}

olur.

Standart pil potansiyeli, anot yükseltgenme yarı pil potansiyeli ile katot indirgenme yarı pil potansiyelinin toplamına eşittir.

Tuz köprüsündeki iyonların hareket yönünü analiz etme.

Anot hücresinde (krom kabı) zamanla

Cr^{3+}

iyonları oluştuğundan pozitif yük miktarı artar. Elektriksel nötrliği sağlamak amacıyla tuz köprüsündeki anyonlar anot kabına (krom yarı hücresine) doğru hareket eder.

Tuz köprüsünde anyonlar anoda, katyonlar ise katoda göç ederek yarı hücrelerdeki elektriksel yük denkliğini sağlar.

Anahtar Kavram

Galvanik hücrelerde yarı hücre tepkimeleri, anot-katot tayini, standart pil potansiyeli hesaplama ve tuz köprüsünün işlevi.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru