Elektrokimyasal Hücre Potansiyeli ve Etkileri

ChemistryElektrokimyasal HücrelerZorYKS

Yayınlanma:

Soru

Şekildeki elektrokimyasal hücredeki türlerin standart indirgenme gerilimleri verilmiştir. $$Zn^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Zn(k) \quad E^{\circ} = -0,76V$$ $$Fe^{2+}(\text{suda}) + 2e^- \rightarrow Fe(k) \quad E^{\circ} = -0,44V$$ Buna göre, I. Hücre gerilimi ($E_{\text{hücre}}$) 0,32 V'tur. II. Anot kabına arı su eklenirse pil gerilimi artar. III. Katot kabına $Na_2S$ katısı ilave edilirse pil gerilimi artar. (FeS tuzu suda çok az çözünür.) yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III

Soruda görsel içerik var: Elektrokimyasal bir pil düzeneğinin çizimi. Solda 1 M Fe2+ çözeltisi içinde Fe elektrot (anot kabı işaretlenmiş), sağda 0.1 M Zn2+ çözeltisi içinde Zn elektrot (katot kabı işaretlenmiş). İki kap arasında bir tuz köprüsü ve üstte bir voltmetre (V) ile bağlantı bulunmaktadır. Altında Zn2+ ve Fe2+ indirgenme tepkimeleri ve standart potansiyelleri verilmiştir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Kübra, bu elektrokimya sorusunu birlikte çözelim. İlk olarak verilen hücrenin anot ve katot yarı hücrelerini belirleyelim.

Elektrokimyasal Hücre Analizi

2
Adım 2

Verilen indirgenme yarı tepkimelerine baktığımızda, demirin indirgenme potansiyeli eksi sıfır virgul kırk dört volt, çinkonun ise eksi sıfır virgul yetmiş altı volttur.

$$\begin{aligned} E^\circ_{\text{ind}}(Fe^{2+}/Fe) &= -0,44\text{ V} \\ E^\circ_{\text{ind}}(Zn^{2+}/Zn) &= -0,76\text{ V} \end{aligned}$$
3
Adım 3

İndirgenme potansiyeli büyük olan demir iyonları indirgenir, yani demir elektrot katottur. Çinko ise yükseltgenir, yani çinko elektrot anottur.

Anot (Yükseltgenme): Çinko ($Zn$)

Katot (İndirgenme): Demir ($Fe$)

4
Adım 4

Şimdi anot ve katot tepkimelerini ve net hücre tepkimesini yazarak standart pil potansiyelini bulalım.

$$\begin{aligned} \text{Anot: } & Zn_{(k)} \rightarrow Zn^{2+}_{(suda)} + 2e^- \quad E^\circ = +0,76\text{ V} \\ \text{Katot: } & Fe^{2+}_{(suda)} + 2e^- \rightarrow Fe_{(k)} \quad E^\circ = -0,44\text{ V} \\ \hline \text{Net Tepkime: } & Zn_{(k)} + Fe^{2+}_{(suda)} \rightleftharpoons Zn^{2+}_{(suda)} + Fe_{(k)} \end{aligned}$$
5
Adım 5

Bu iki değeri topladığımızda standart pil potansiyeli sıfır virgul otuz iki volt olarak bulunur.

$$E^\circ_{\text{hücre}} = 0,76 + (-0,44) = 0,32\text{ V}$$
6
Adım 6

Şimdi birinci yargıyı değerlendirelim. Hücrede elektrotların daldırıldığı çözelti derişimleri birbirinden farklı olduğu için Nernst eşitliğini kullanmalıyız.

Birinci Yargının Değerlendirilmesi

$$E_{\text{hücre}} = E^\circ_{\text{hücre}} - \frac{0,0592}{n} \log Q$$
7
Adım 7

Denkleme değerleri yazalım. Standart potansiyel sıfır virgul otuz iki volt, alınan verilen elektron sayısı iki ve reaksiyon kesri çinko derişimi bölü demir derişimidir.

$$E_{\text{hücre}} = 0,32 - \frac{0,0592}{2} \log \left( \frac{[Zn^{2+}]}{[Fe^{2+}]} \right)$$
8
Adım 8

Çinko derişimi sıfır virgul bir molar, demir derişimi ise bir molardır. Bunları yerine yerleştirelim.

9
Adım 9

Sıfır virgul birin logaritması eksi birdir. Bu durumda pil gerilimi yaklaşık olarak sıfır virgul otuz beş volt bulunur.

10
Adım 10

Gerçek pil potansiyeli sıfır virgul otuz beş volt olduğundan, birinci yargı yanlıştır.

❌ I. Yargı Yanlıştır. ($E_{\text{hücre}} \approx 0,35\text{ V}$)

Çözümün devamı Solvi’de

10 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Chemistry
Konu
Elektrokimyasal Hücreler
Zorluk
Zor
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Benzer Sorular

Saf Sıvının Isınması ve Fiziksel Özellikleri States of Matter · Orta Periyodik Tablo Özellikleri Periodic Table · Orta Saf ve moleküler yapıdaki maddeyi belirleme Madde ve Özellikleri · Orta Periyodik Cetvel Özellikleri Soru Periodic Table · Orta Periyodik Cetvel ve Element Özellikleri Periodic Table · Orta Magnezyum ve Flor Arasındaki Bileşik Chemical Bonds · Kolay

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir