4M, 500 ml CuSO₄ çözeltisi, 9,65 amperlik akımla 2 saat elektroliz edilirse çözeltideki Cu²⁺ derişimi kaç molar olur? (Hacim değişmiyor)
Bu soruda, elektroliz sırasında çözeltideki bakır iyonlarının (Cu²⁺) konsantrasyonunun nasıl değiştiğini hesaplamamız gerekiyor.
-
Faraday Yasası: Elektrik miktarını mol sayısına çevirmek için Faraday Yasası’nı kullanırız.
Faraday yasası:
[
n = \frac{It}{zF}
]Burada:
- ( n ) = çökeltilen mol sayısı
- ( I ) = akım (amper)
- ( t ) = süre (saniye)
- ( z ) = tam elektron değişimi (Bakır için 2)
- ( F ) = Faraday sabiti (yaklaşık 96485 C/mol)
-
Verilen Değerleri Yerine Koyma:
- ( I = 9,65 , \text{A} )
- ( t = 2 , \text{saat} = 2 \times 3600 , \text{saniye} )
- ( z = 2 )
[
n = \frac{9,65 \times 2 \times 3600}{2 \times 96485}
][
n \approx 0,36 , \text{mol}
] -
Başlangıç Molaritesi ve Hacim:
- Başlangıçta [ \text{Molarite} = 4 , \text{M} ]
- Hacim = 0,5 L
- Başlangıç mol sayısı: [ 4 \times 0,5 = 2 , \text{mol} ]
-
Sonraki Molaritesi:
- Yeni mol sayısı: ( 2 - 0,36 = 1,64 , \text{mol} )
- Son molarite: [ \frac{1,64}{0,5} = 3,28 , \text{M} ]
Sonuç: Çözeltideki Cu²⁺ derişimi 3,28 M olur, yani doğru cevap E şıkkıdır.