ELEKTROT POTANSİYELİ ÇÖZÜMLÜ SORULAR

12. Sınıflar ve lys kimya konusu. Standart hücre potansiyelinin hesaplanması. Galvanik hücrelerde anot ve katot tepkimeleri. Çözümlü sorular.

Örnek -1:

Bakır ve gümüş elementlerinin yarı indirgenme tepkimeleri ve standart elektrot potansiyelleri aşağıda verilmiştir.

Cu⁺² + 2e^-→ Cu E⁰ = +0, 340 V

Ag⁺ + e^- → Ag E⁰ =+ 0,800 V

Bu elementlerle oluşturulan galvanik bir hücre için;

A) Anot ve katotta meydana gelen reaksiyonlar hangileridir?

B) Bu sistemin standart hücre potansiyeli kaç V’tur?

Çözüm:

İndirgenme olayları katotta meydana gelir. Standart indirgenme potansiyeli büyük olan Ag elementinin indirgenmesi gerekir. Katotta gerçekleşen tepkime;

Ag⁺ + e^- → Ag tepkimesidir.

Anotta gerçekleşen tepkime ise;

Cu → Cu⁺²+ 2e^- tepkimesidir.

Bu tepkimeleri alt alta yazıp denkleştirecek olursak;

2Ag⁺ + 2e^- + Cu→ 2Ag + Cu + 2e^-

B) Standart hücre potansiyeli, katot ve anot elektrotları arasındaki potansiyel farkıdır.

E⁰ = E_katot – E_anot

E⁰ = 0,800 – 0,340

E⁰ = 0,800 – 340 = 0,46 V

Örnek -2:

Bakır ve çinko metallerinin indirgenme yarı tepkimeleri aşağıda verilmiştir.

Cu²⁺ + 2e^-→ Cu E⁰ = 0,34 V

Zn⁺² + 2e^- → Zn E⁰ = - 0, 763 V

Bu elementlerle oluşturulan galvanik bir hücre için;

A) Anot ve katotta gerçekleşen tepkimeler hangileridir?

B) Standart hücre gerilimi kaç volttur?

Çözüm:

Cu elementinin standart indirgeme potansiyeli daha büyük olduğundan Cu elementi indirgenecektir. İndirgeme olayı katotta meydana gelir. Katotta gerçekleşen olay;

Cu²⁺ + 2e^- → Cu tepkimesidir. Anotta geçekleşen olay ise;

Zn → Zn⁺² + 2e^- tepkimesidir.

Standart hücre potansiyeli katot ve anot elektrodları arasındaki farktır.

E⁰ = E_katot – E_anot

E⁰ = 0,340 – (- 0, 763)

E⁰ = 1,103 V

Örnek -3:

Krom ve kurşun elementlerinin indirgenme yarı tepkimeleri aşağıda verilmiştir.

Pb⁺² + 2e^- → Pb E⁰ = – 0,126 V

Cr⁺³ + 3e^- → Cr E⁰ = - 0, 744 V

Elektrokimyasal bir hücrede istemli gerçekleşen bir tepkime için;

A) Anot ve katotta gerçekleşen tepkimeler hangisidir?

B) Sistemin standart hücre gerilimi kaç volttur?

Çözüm:

Pb elementinin standart indirgeme potansiyeli daha büyük olduğundan Pb elementi indirgenecektir. İndirgeme olayı katotta gerçekleşir.

Pb⁺² + 2e^- → Pb

Anotta gerçekleşen olay yükseltgenme tepkimesidir.

Cr → Cr⁺³ + 3e^-

B) Sistemin standart hücre gerilimi katot ve anot elektrotları arasındaki fark olacaktır.

E_hücre = E_katot – E_anot

E_hücre = - 0,126 – ( - 0,744)

E_hücre = 0,618 V

Elementlerin indirgenme yarı potansiyeli değil de yükseltgenme yarı potansiyeli verilirse bu kez yükseltgenme yarı potansiyeli yüksek olan element yükseltgenecektir.

Örnek - 4:

Al ve Ni elementleri için yükseltgenme yarı tepkimesi aşağıda verilmiştir.

Al → Al⁺³ + 3e^- E⁰ = 1,66 V

Ni → Ni⁺² + 2e^- E⁰ = 0,25 V

Bu elementler arasında oluşan tepkime istemli bir tepkime olduğuna göre, tepkimenin gerçekleştiği hücrenin standart hücre gerilimi kaç V’tur.

Çözüm:

Bu tepkimede indirgenme yarı potansiyeli değil de yükseltgenme yarı potansiyeli verilmiştir.

Yükseltgenme yarı potansiyeli daha yüksek olan element yükseltgenir, yükseltgenme yarı potansiyeli düşük olan element indirgenir.

Tepkime istemli olduğundan katotta,

Ni⁺² + 2e^- → Ni tepkimesi gerçekleşmiştir. Anotta ise;

Ag → Ag⁺³ + 3e^- tepkimesi oluşmuştur.

Oluşan tepkimenin denk hali