Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi, Elektrik Enerjisi, Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler
12.1.1.1. Redoks tepkimelerini tanır ve denkleştirir. · 12.1.2.1. Elektrik enerjisi ve kimyasal dönüşümler arasındaki ilişkiyi açıklar. · 12.1.2.2. Standart elektrot potansiyellerini ve elektrokimyasal hücreleri analiz eder.
- Redoks denkleştirmede temel ilke, verilen toplam elektron sayısının alınan toplam elektron sayısına eşit olmasıdır.
- Galvanik hücrede (pil) kendiliğinden gerçekleşen redoks tepkimesiyle kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüşür.
- Anotta yükseltgenme, katotta indirgenme gerçekleşir (ANOT-YÜKSELTGENME / KATOT-İNDİRGENME); tuz köprüsü yük denkliğini korur.
Görseldeki elektrokimyasal hücre ögelerini sağ sütundaki işlevleriyle eşleştiriniz.
Görseldeki standart Daniell pili modelinde anotta Zn çubuğu, katotta Cu çubuğu bulunmaktadır. Pil çalışırken tuz köprüsündeki iyonların hareketi ve elektrot kütlelerindeki değişim aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
- AAnyonlar anoda, katyonlar katoda göçer; Zn aşınır, Cu kütlesi artar.
- BKatyonlar anoda göçer; her iki elektrotun da kütlesi zamanla artar.
- CAnyonlar katoda göçer; Zn elektrotun kütlesi artar, Cu aşınır.
- DTuz köprüsünde hiçbir iyon hareketi gerçekleşmez; akım anında kesilir.
Görseldeki elektrokimyasal hücrede elektronların dış devredeki akış yönünü yazınız.
Görseldeki galvanik hücre ilkelerine göre yargılardan doğru olanlara D, yanlış olanlara Y işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Galvanik hücrelerde anotta daima yükseltgenme, katotta daima indirgenme olur. | ✓ | |
| Tuz köprüsü devreden çıkarılırsa pil çalışmaya aynı gerilimle devam eder. | ✓ | |
| Standart elektrot potansiyeli hidrojen elektrot referans alınarak (E0 = 0,00 V) ölçülür. | ✓ | |
| Redoks denkleştirmede atom sayısı korunurken toplam elektriksel yük değişebilir. | ✓ |
Pil çalışırken katot kabındaki pozitif yük azalmasını dengelemek için tuz köprüsünden katoda hangi iyonlar göç eder?
Elektrokimyasal pilin bileşenlerini ve çalışma mekanizmasını inceleyerek tabloyu tamamlayınız.
| Hücre Bileşeni | Temel Görevi | Gerçekleşen Süreç |
|---|---|---|
| Anot Yarı Hücresi | Elektron üretimi ve dış devreye verme | Yükseltgenme yarı tepkimesi |
| Katot Yarı Hücresi | Elektron alma ve iyon indirgeme | İndirgenme yarı tepkimesi |
| Tuz Köprüsü | Yük denkliğini koruma | Anyonlar anoda, katyonlar katoda göçer |
| Dış Devre (Tel) | Elektron iletimi | Anottan katoda elektron akışı |
Görseldeki redoks tepkimesi yarı tepkime denkleştirme adımlarını 1'den 4'e kadar sıralayınız.
- 4Yarı tepkimeleri toplayarak net redoks denklemini ve su denkliğini elde etme
- 3Yarı tepkimelerde alınan ve verilen elektronları yük denkliğiyle eşitleme
- 1Yükseltgenme ve indirgenme yarı tepkimelerini ayrı ayrı yazma
- 2Oksijen ve hidrojen dışındaki ana atomları uygun katsayılarla denkleştirme
Görseldeki elektrokimya kavramlarını tanımlarıyla eşleştiriniz.
Görseldeki potansiyel tablosuna göre Zn2+ / Zn için E0 = −0,76 V ve Cu2+ / Cu için E0 = +0,34 V olduğuna göre standart pil potansiyeli (Epil) kaç Volttur?
- A+1,10 V
- B+0,42 V
- C−1,10 V
- D+0,76 V
Elektrokimyasal potansiyel ve hücre özellikleriyle ilgili yargılardan doğru olanlara D, yanlış olanlara Y işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Standart pil potansiyeli pozitif olan kimyasal sistemler istemli olarak çalışır. | ✓ | |
| Anot elektrotunun kütlesi çözeltiye iyon geçişi nedeniyle zamanla azalır. | ✓ | |
| Katot yarı hücresinde çözeltideki metal katyonları yükseltgenerek kütle kaybeder. | ✓ | |
| Tuz köprüsünde anyonlar katot kabına doğru hareket eder. | ✓ |
Görseldeki elektrokimya ipuçlarından yararlanarak bulmacayı çözünüz. Turuncu anahtar kutulardaki harfleri birleştirerek indirgenme kutbunu bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: KATOT
Bir elektrokimyasal hücrede tuz köprüsünün işlevini ve bulunmadığı takdirde pilin durumunu açıklayınız.