Ag+(suda) + e- → Ag(k) E = +0,80 V

Question Answer
1

Ag^{+}(suda) + e^{-} \rightarrow Ag(k) E^{\circ} = +0,80 V
Şekildeki derişim pili ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? (AgNO_{3}: 170 g/mol)
A) Pil potansiyeli 0,0592 V’tur.
B) 2. kaba 900 mL saf su eklendiğinde elektronlar 2. kaptan 1. kaba hareket eder.
C) 1. kapta Ag elektrotunun zamanla kütlesi azalır.
D) 1. kaba 1,53 g AgNO_{3} tuzu ilave edilirse pil çalışmaz.

Ag+(suda) + e- → Ag(k) E = +0,80 V Şekildeki derişim pili ile ilgili aşağıdakilerden...
Ag+(suda) + e- → Ag(k) E = +0,80 V Şekildeki derişim pili ile ilgili aşağıdakilerden...935×777 59.7 KB

2

Derişim Pillerinde Pil Potansiyeli ve Nernst Eşitliği

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Elektrotları ve çözeltilerindeki iyon türleri aynı, yalnızca çözelti derişimleri farklı olan pillere derişim pili denir. Derişimi az olan yarı hücre anot, derişimi fazla olan yarı hücre ise katot olarak davranır. Pil potansiyeli Nernst Eşitliği ile hesaplanır:

E_{\text{pil}} = E^\circ_{\text{pil}} - \frac{0,0592}{n} \log Q \quad (E^\circ_{\text{pil}} = 0\text{ V})

:brain: ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ

Pildeki kapların başlangıç durumları:

  • 1. Kap: [Ag^+] = 0,01\text{ M} (Derişimi az olduğu için Anot)
  • 2. Kap: [Ag^+] = 0,1\text{ M} (Derişimi fazla olduğu için Katot)
  • Elektron akış yönü: Anottan katoda, yani 1. kaptan 2. kaba doğrudur.

Seçeneklerin değerlendirilmesi:

  • A) Doğrudur. E_{\text{pil}} = 0 - \frac{0,0592}{1} \log\left(\frac{0,01}{0,1}\right) = -0,0592 \cdot \log(10^{-1}) = +0,0592\text{ V} bulunur.
  • B) Yanlıştır. 2. kaba 900 mL saf su eklenirse toplam hacim 100 + 900 = 1000\text{ mL} = 1\text{ L} olur. Yeni derişim:
    M_2 = \frac{0,1\text{ M} \times 0,1\text{ L}}{1\text{ L}} = 0,01\text{ M}
    Her iki kaptaki Ag^+ derişimleri eşitlendiği için (0,01\text{ M} = 0,01\text{ M}) pil dengelenir, potansiyel sıfır olur (E_{\text{pil}} = 0\text{ V}) ve pil çalışmaz; elektron akışı tamamen durur.
  • C) Doğrudur. 1. kap anot olduğundan Ag(k) \rightarrow Ag^+(suda) + e^- yükseltgenmesi gerçekleşir ve elektrot kütlesi zamanla azalır.
  • D) Doğrudur. 1. kaptaki mevcut mol sayısı n = 0,01 \times 0,1 = 0,001\text{ mol}'dür. Eklenen tuz molü n = \frac{1,53\text{ g}}{170\text{ g/mol}} = 0,009\text{ mol} olup toplam mol 0,01\text{ mol} olur. Yeni derişim \frac{0,01\text{ mol}}{0,1\text{ L}} = 0,1\text{ M} olur. Derişimler eşitlendiğinden pil çalışmaz.
  • E) Doğrudur. 2. kap katottur; katot derişimi artırıldığında yarı hücreler arasındaki derişim farkı büyüyeceğinden pil gerilimi artar.

:white_check_mark: CEVAP: B) 2. kaba 900 mL saf su eklendiğinde elektronlar 2. kaptan 1. kaba hareket eder.

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Derişim pillerinde iki kaptaki iyon derişimleri eşitlendiğinde pil potansiyeli sıfır olur ve sistem dengeye ulaşarak durur; derişimler eşitken ters yönde akım başlamaz.