Elektrokimyasal Pil Potansiyeli ve Nernst Denklemi

ChemistryElectrochemistryZorYKS

Yayınlanma:

Yukarıda Cu ve Al metalleri ile hazırlanan elektrokimyasal bir pil görülmektedir. Buna göre; I. Standart pil potansiyeli ($E^o_{pil}$) 2,00V'tur. II. Pil potansiyeli ($E_{pil}$) 1,97V'tur. III. A kabına aynı sıcaklıkta bir miktar saf su eklenirse pil potansiyeli artar. yargılarından hangileri doğrudur? ($E^o_{Al^{3+}/Al} = -1,66V$, $E^o_{Cu^{2+}/Cu} = 0,34V$) (Nernst Denklemini $E_{pil} = E^o_{pil} - rac{0,06}{n} imes ext{log}Q$ olarak kullanınız.) A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III

Soruda görsel içerik var: İki ayrı beherden oluşan bir elektrokimyasal pil düzeneği gösterilmiştir. Sol taraftaki 'A kabı', 0,1 M Cu(NO3)2 çözeltisi içerir ve içinde bir bakır (Cu) elektrot bulunur. Sağ taraftaki 'B kabı', 1 M Al(NO3)3 çözeltisi içerir ve içinde bir alüminyum (Al) elektrot bulunur. İki kap arasında bir tuz köprüsü ve dış devrede elektrotları birbirine bağlayan bir voltmetre ile iletken kablo mevcuttur.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Tuğba, bu elektrokimyasal pil sorusunu birlikte adım adım inceleyelim.

Elektrokimyasal Pil Analizi

2
Adım 2

İlk olarak hangi metalin anot, hangisinin katot olduğunu belirlemeliyiz. Bize verilen standart indirgenme potansiyellerine bakalım.

$$E^{\circ}_{Al^{3+}/Al} = -1,66\text{ V}$$
$$E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = 0,34\text{ V}$$
3
Adım 3

İndirgenme potansiyeli büyük olan katottur. Burada bakırın indirgenme potansiyeli daha büyük olduğu için bakır katot, alüminyum ise anot olur.


Anot (Yükseltgenme): $Al(k) \rightarrow Al^{3+}(suda) + 3e^- \quad E^{\circ}_{yüks} = +1,66\text{ V}$

Katot (İndirgenme): $Cu^{2+}(suda) + 2e^- \rightarrow Cu(k) \quad E^{\circ}_{indir} = 0,34\text{ V}$

4
Adım 4

Standart pil potansiyeli, bu iki yarı tepkime potansiyelinin toplamına eşittir. Bir virgül altmış altı ile sıfır virgül otuz dördü topladığımızda iki volt sonucunu elde ederiz. Yani birinci yargı doğrudur.

5
Adım 5

Şimdi pilin net denklemini yazarak, standart olmayan şartlardaki potansiyeli yani Nernst denklemini hesaplayalım. Elektron sayılarını eşitlemek için alüminyumu ikiyle, bakırı üçle çarpıyoruz.

Net Pil Tepkimesi

$$2Al(k) + 3Cu^{2+}(suda) \rightleftharpoons 2Al^{3+}(suda) + 3Cu(k)$$
$$n = 6 \text{ (alınan verilen elektron sayısı)}$$
6
Adım 6

İkinci yargıyı kontrol etmek için Nernst denklemini kullanalım. Formülde logaritma Q terimi için iyon derişimlerini yerine yazalım. Alüminyum bir molar, bakır ise sıfır virgül bir molardır.

$$E_{pil} = E^{\circ}_{pil} - \frac{0,06}{n} \cdot \log Q$$
$$Q = \frac{[Al^{3+}]^2}{[Cu^{2+}]^3} = \frac{1^2}{(0,1)^3} = \frac{1}{10^{-3}} = 10^3$$

Çözümün devamı Solvi’de

6 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
Electrochemistry
Zorluk
Zor
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

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