Examkin

Soru

Zorluk: OrtaGalvanik Hücreler ve Standart Pil Potansiyelleri

Standart koşullarda (25 ∘C25\text{ }^\circ\text{C} ve 1 atm1\text{ atm}) hazırlanan mangan-kalay (Mn−SnMn-Sn) galvanik hücresinin şematik gösterimi aşağıda verilmiştir.

Yarı tepkimelerin standart indirgenme potansiyelleri şu şekildedir:

Mn(suda)2++2e−→Mn(k)E∘=−1,18 V Mn^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Mn_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -1,18\text{ V}
Sn(suda)2++2e−→Sn(k)E∘=−0,14 V Sn^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Sn_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -0,14\text{ V}

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

  1. A
    Dış devrede elektronlar kalay (SnSn) elektrottan mangan (MnMn) elektroda doğru akar.
  2. B
    Tuz köprüsündeki katyonlar zamanla mangan (MnMn) yarı hücresine doğru hareket eder.
  3. Hücre diyagramı Mn(k)∣Mn(1 M)2+∥Sn(1 M)2+∣Sn(k)Mn_{\text{(k)}} \mid Mn^{2+}_{\text{(1 M)}} \parallel Sn^{2+}_{\text{(1 M)}} \mid Sn_{\text{(k)}} şeklindedir.Cevap
  4. D
    Mangan (MnMn) elektrodun kütlesi zamanla artarken, kalay (SnSn) elektrodun kütlesi azalır.
  5. E
    Standart pil potansiyeli (Epil∘E^\circ_{\text{pil}}) −1,32 V-1,32\text{ V}'tur.

Cevap

Hücre diyagramı Mn(k) | Mn²⁺(1 M) || Sn²⁺(1 M) | Sn(k) şeklindedir.
Manganın indirgenme potansiyeli kalayınkinden daha küçük olduğundan mangan yükseltgenir (anot) ve kalay indirgenir (katot). Standart hücre şeması kurallarına göre anot solda, katot sağda gösterilecek şekilde yazılan hücre şeması ifadesi doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Anot ve katot elektrotlarını belirleme
Manganın standart indirgenme potansiyeli (−1,18 V-1,18\text{ V}), kalayın standart indirgenme potansiyelinden (−0,14 V-0,14\text{ V}) daha küçüktür. Dolayısıyla mangan (MnMn) daha aktiftir ve anot, kalay (SnSn) ise katottur.
Galvanik hücrelerde indirgenme potansiyeli düşük olan aktif metal yükseltgenerek anot görevini üstlenir.
2
Hücre tepkimelerini ve standart pil potansiyelini yazma
Anot (Yükseltgenme): Mn(k)→Mn(suda)2++2e−E∘=+1,18 VMn_{\text{(k)}} \rightarrow Mn^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \quad E^\circ = +1,18\text{ V}
Katot (İndirgenme): Sn(suda)2++2e−→Sn(k)E∘=−0,14 VSn^{2+}_{\text{(suda)}} + 2e^- \rightarrow Sn_{\text{(k)}} \quad E^\circ = -0,14\text{ V}
Net Hücre Tepkimesi: Mn(k)+Sn(suda)2+⇌Mn(suda)2++Sn(k)Epil∘=+1,04 VMn_{\text{(k)}} + Sn^{2+}_{\text{(suda)}} \rightleftharpoons Mn^{2+}_{\text{(suda)}} + Sn_{\text{(k)}} \quad E^\circ_{\text{pil}} = +1,04\text{ V}
Net pil tepkimesi ve pil gerilimi, iki yarı tepkime ve potansiyellerinin toplanmasıyla elde edilir.
3
Standart hücre diyagramını (şemasını) oluşturma
Mn(k)∣Mn(1 M)2+∥Sn(1 M)2+∣Sn(k)Mn_{\text{(k)}} \mid Mn^{2+}_{\text{(1 M)}} \parallel Sn^{2+}_{\text{(1 M)}} \mid Sn_{\text{(k)}}
Standart pil şemasında sol tarafa anot yarı hücresi, sağ tarafa ise katot yarı hücresi yazılır.

Anahtar Kavram

Galvanik hücrelerde aktiflik farkına göre anot/katot tayini ve standart pil şeması yazımı
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Galvanik Hücreler ve Standart Pil Potansiyelleri

Bu konudan daha fazla soru