Yukarıda verilen galvanik hücre ile ilgili;
I. 1. kaba bir miktar saf su eklenirse, 2. kap katot olur.
III. 1. kaba bir miktar Zn(NO_{3})_{2} eklenip çözülürse, tuz köprüsündeki anyonlar 2. kaba doğru akar.
Derişim Pillerinde Elektrot ve Derişim Değişimlerinin Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Aynı tür elektrot ve elektrolit içeren sistemler derişim pilidir. Derişim pillerinde derişimi az (seyreltik) olan yarı hücre anot, derişimi fazla (derişik) olan yarı hücre ise katot görevi görür. Tuz köprüsünde daima anyonlar anota, katyonlar katota göç eder.
ÇÖZÜM VE ÖNCÜL ANALİZİ
Başlangıçta her iki kapta da \text{Zn} elektrot ve 1\text{ M } \text{Zn}^{2+} çözeltisi bulunduğundan hücre potansiyeli 0\text{ V}'tur (pil çalışmaz). Yapılan etkilerle derişim farkı oluşturulur:
- I. Öncül: 1. kaba saf su eklendiğinde çözelti hacmi artar ve [\text{Zn}^{2+}]_1 < 1\text{ M} olur. Derişimi daha az olan 1. kap anot, derişimi daha fazla kalan 2. kap (1\text{ M}) katot olur. (I. İfade Doğrudur)
- II. Öncül: 2. kaba \text{Na}_2\text{S} eklendiğinde suda az çözünen \text{ZnS} katısı çöker. Bu durum 2. kaptaki [\text{Zn}^{2+}] derişimini düşürür ([\text{Zn}^{2+}]_2 < 1\text{ M}). Derişimi küçük olan 2. kap anot, 1. kap ise katot olur. Katotta indirgenme gerçekleşir:\text{Zn}^{2+}_{(\text{suda})} + 2e^- \rightarrow \text{Zn}_{(\text{k})}Oluşan metalik çinko elektrot üzerinde toplandığı için 1. kaptaki \text{Zn} elektrodun kütlesi artar. (II. İfade Doğrudur)
- III. Öncül: 1. kaba \text{Zn(NO}_3)_2 tuzu eklenip çözülürse [\text{Zn}^{2+}]_1 > 1\text{ M} olur. Bu durumda 1. kap derişik (katot), 2. kap seyreltik (anot) kalır. Elektrokimyasal hücrelerde yük dengesini sağlamak için tuz köprüsündeki anyonlar daima anota aktığından, anyonlar 2. kaba doğru akar. (III. İfade Doğrudur)
CEVAP: I, II ve III (Verilen öncüllerin tümü doğrudur)
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Kimya sorularında \text{Na}_2\text{S} gibi sülfür bileşiklerinin veya çözünürlüğü azaltan tuzların eklenmesi, metal iyonlarının çökeceği (\text{ZnS}_{(\text{k})}) ve ortamdaki serbest iyon derişiminin azalacağı anlamına gelir. Bu etki o yarı hücreyi derhal seyreltik (anot) bölme yapar.
