Zn için E = -0,76 V , Cu için E = +0,34 V

Question Answer
1

Zn için E^{\circ}_{ind} = -0,76 V , Cu için E^{\circ}_{ind} = +0,34 V
Şekildeki elektrokimyasal pil için;
I. Pil potansiyeli 1,10 V’tur.
II. 2. kaba saf su eklendiğinde pilin potansiyeli azalır.
bilgilerinden hangileri yanlıştır? (ZnS suda çok az çözünür)

Zn için E = -0,76 V , Cu için E = +0,34 V Şekildeki elektrokimyasal pil için; I.
Zn için E = -0,76 V , Cu için E = +0,34 V Şekildeki elektrokimyasal pil için; I.924×777 47.7 KB

2

Galvanik Pillerde Nernst Eşitliği ve Pil Potansiyeli

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Standart olmayan koşullardaki pil gerilimi, Nernst Eşitliği (E_{\text{pil}} = E^\circ_{\text{pil}} - \frac{0,0592}{n}\log Q) ve dengeye etki eden faktörler (Le Chatelier İlkesi) kullanılarak hesaplanır. Sistemin ürünler yönüne kayması pil potansiyelini artırırken, girenler yönüne kayması azaltır.

:brain: ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ

İndirgenme potansiyeli küçük olan metal daha aktiftir. E^\circ_{\text{ind}}(\text{Zn}) = -0,76\text{ V} < E^\circ_{\text{ind}}(\text{Cu}) = +0,34\text{ V} olduğundan Zn elektrot anot, Cu elektrot katottur.

  • Anot Yarı Tepkimesi: \text{Zn}(k) \rightarrow \text{Zn}^{2+}(suda) + 2e^- \quad (E^\circ_{\text{yüks}} = +0,76\text{ V})
  • Katot Yarı Tepkimesi: \text{Cu}^{2+}(suda) + 2e^- \rightarrow \text{Cu}(k) \quad (E^\circ_{\text{ind}} = +0,34\text{ V})
  • Net Pil Tepkimesi: \text{Zn}(k) + \text{Cu}^{2+}(suda) \rightleftharpoons \text{Zn}^{2+}(suda) + \text{Cu}(k) \quad (E^\circ_{\text{pil}} = 1,10\text{ V})

Öncüllerin incelenmesi:

  • I. Öncül (Yanlış): Derişimler standart koşulda (1\text{ M}'a 1\text{ M}) değildir. Nernst eşitliğinde Q = \frac{[\text{Zn}^{2+}]}{[\text{Cu}^{2+}]} = \frac{0,1}{1} = 10^{-1} yazıldığında:

    E_{\text{pil}} = 1,10 - \frac{0,0592}{2}\log(10^{-1}) = 1,10 - (-0,0296) \approx 1,13\text{ V}

    Dolayısıyla pil potansiyeli 1,10\text{ V} değil, yaklaşık 1,13\text{ V}'tur.

  • II. Öncül (Doğru): 2. kaba saf su eklendiğinde katot çözeltisinin hacmi artar, [\text{Cu}^{2+}] derişimi azalır. Girenlerin derişimi azaldığı için Le Chatelier ilkesine göre denge girenler yönüne kayar ve pil gerilimi azalır.

  • III. Öncül (Doğru): 1. kaba \text{Na}_2\text{S}(k) ilave edildiğinde ortama gelen \text{S}^{2-} iyonları, ortamdaki \text{Zn}^{2+} iyonları ile birleşerek suda az çözünen \text{ZnS}(k) katısını oluşturur ve çöker. Bu durum [\text{Zn}^{2+}] derişimini azaltır; denge azalan ürünü artırmak için ürünler yönüne kayar ve pil potansiyeli artar.

:white_check_mark: CEVAP: Yalnız I

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Çözeltilerdeki iyon derişimleri 1\text{ M}'dan farklıysa doğrudan E^\circ_{\text{pil}} değeri işaretlenmemelidir. Anot çözeltisinin derişimi azaldıkça (Q < 1) pil potansiyeli daima standart gerilimden daha büyük çıkar.