12.1.2. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler: Yarı Hücre, Anot, Katot ve Tuz Köprüsü
12.1.1.3. İndirgenme-yükseltgenme tepkimelerini denkleştirir. · 12.1.1.4. İndirgenme-yükseltgenme tepkimeleri ile elektrik enerjisi arasındaki ilişkiyi açıklar. · 12.1.2.1. Elektrot ve elektrokimyasal hücre kavramlarını açıklar.
- Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren istemli redoks sistemlerine galvanik hücre (pil) denir.
- Anot yarı hücresinde daima yükseltgenme (elektron verme), katot yarı hücresinde ise daima indirgenme (elektron alma) gerçekleşir.
- Dış devrede elektronlar anottan katota doğru iletken tel üzerinden akar; akım yönü ise geleneksel olarak katottan anota kabul edilir.
Görseldeki galvanik pil bileşenlerini temel elektrokimyasal işlevleriyle eşleştiriniz.
Görseldeki Zn-Cu galvanik hücresi çalışırken tuz köprüsündeki iyonların ve dış devredeki elektronların göç yönü aşağıdakilerden
- AElektronlar anottan katota akar, anyonlar anot kabına göç eder.
- BElektronlar katottan anota akar, katyonlar anot kabına göç eder.
- CElektronlar tuz köprüsünden geçer, anyonlar katot kabına yönelir.
- DElektronlar çözelti içinde hareket eder, katyonlar tel üzerinden akar.
Görseldeki elektrokimyasal hücrede tuz köprüsündeki anyonların hangi yarı hücreye göç ettiğini yazınız.
Görseldeki galvanik hücre çalışma prensiplerine göre yargılardan doğru olanlara D, yanlış olanlara Y işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Galvanik hücre çalışırken anot elektrodunun kütlesi genellikle zamanla azalır. | ✓ | |
| Katot çözeltisindeki katyon derişimi indirgenme tepkimesiyle zamanla artar. | ✓ | |
| Tuz köprüsü çıkarıldığında devre tamamlanamaz ve pil potansiyeli sıfıra düşer. | ✓ | |
| Standart hidrojen elektrodunun (SHE) indirgenme potansiyeli 1,00 Volt kabul edilmiştir. | ✓ |
Galvanik bir hücrede dış devredeki iletken telde elektronların akış yönünü yazınız.
Galvanik hücredeki olayları Anot ve Katot yarı hücrelerine göre tabloda işaretleyiniz.
| Özellik / Kriter | Anot Yarı Hücresi | Katot Yarı Hücresi |
|---|---|---|
| Yükseltgenme yarı tepkimesinin gerçekleşmesi | ✓ | — |
| Dış devreden gelen elektronların tüketilmesi | — | ✓ |
| Elektrot kütlesinde aşınma (kütle kaybı) gözlenmesi | ✓ | — |
| Tuz köprüsünden katyonların göç etmesi | — | ✓ |
Görseldeki Daniell pilinin devreye bağlanıp çalışması anındaki basamakları mantıksal olarak 1'den 4'e kadar sıralayınız.
- 2Açığa çıkan elektronların iletken tel üzerinden Cu kutbuna akması
- 1Zn çubuğunun yükseltgenerek Zn²⁺ iyonu ve elektron üretmesi
- 4Tuz köprüsündeki iyonların zıt kaplara göç ederek denklik kurması
- 3Cu²⁺ iyonlarının katot yüzeyinde elektron alarak indirgenmesi
Görseldeki elektrot terimlerini elektrokimyasal eşleşmeleriyle birleştiriniz.
Görseldeki standart Zn/Zn²⁺ (E° = -0,76 V) ve Ag/Ag⁺ (E° = +0,80 V) yarı pillerinden oluşan galvanik sistemin başlangıç pil
- A+1,56 V
- B+0,04 V
- C-1,56 V
- D+0,80 V
Elektrokimyasal hücrelerin çalışma mekanizmasına dair yargılardan doğru olanlara D, yanlış olanlara Y işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Spontan gerçekleşen elektrokimyasal tepkimelerde standart hücre elektromotor kuvveti pozitif bir değer alır. | ✓ | |
| Tuz köprüsünde doymuş KNO₃ çözeltisi yerine saf su kullanılması pilin verimini artırır. | ✓ | |
| Dış devrede elektronları ileten metalik telde kimyasal değil fiziksel iletkenlik görülür. | ✓ | |
| Anot çözeltisine saf su eklendiğinde pil gerilimi Le Chatelier ilkesine göre değişmez. | ✓ |
Görseldeki elektrokimya ipuçlarından yararlanarak bulmacayı çözünüz. Turuncu anahtar kutulardaki harflerle şifrelenmiş kimyasal sistemi bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: HÜCRE
Bir galvanik hücrede tuz köprüsü bulunmadığı takdirde pilin neden çalışamayacağını açıklayınız.