DESTEK OL

Elektrokimya- 50 Çözümlü Örnek

Toplam Soru: 50
Konu: Elektrokimya
Redoks Tepkimeleri Kolay
1. Aşağıdaki redoks tepkimesini denkleştiriniz (asidik ortam):
MnO₄⁻(aq) + Fe²⁺(aq) → Mn²⁺(aq) + Fe³⁺(aq)

Cevap:

1. Yükseltgenme: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻

2. İndirgenme: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O

3. Elektron denkliği: 5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O

Denkleşmiş tepkime: 5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O

Galvanik Hücre Orta
2. Standart koşullarda çalışan bir galvanik hücrede:
Zn(k) | Zn²⁺(1 M) || Cu²⁺(1 M) | Cu(k)
a) Hücre diyagramını yazınız
b) Hücre potansiyelini (E°hücre) hesaplayınız
(E°(Zn²⁺/Zn) = -0.76 V, E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V)

Cevap:

a) Anot (Yükseltgenme): Zn(k) → Zn²⁺ + 2e⁻

Katot (İndirgenme): Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu(k)

b) E°hücre = E°katot - E°anot = 0.34 V - (-0.76 V) = 1.10 V

Nernst Denklemi Orta
3. 25°C'de [Zn²⁺] = 0.1 M ve [Cu²⁺] = 0.01 M iken aşağıdaki hücrenin potansiyelini hesaplayınız:
Zn(k) | Zn²⁺(0.1 M) || Cu²⁺(0.01 M) | Cu(k)

Cevap:

1. Standart potansiyel: E°hücre = 1.10 V

2. Nernst denklemi: E = E° - (0.0592/n)logQ

3. Reaksiyon: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

4. Q = [Zn²⁺]/[Cu²⁺] = 0.1/0.01 = 10

5. E = 1.10 - (0.0592/2)log10 = 1.10 - 0.0296 = 1.0704 V

Elektroliz Orta
4. 2 amper akım ile 1 saat boyunca CuSO₄ çözeltisinin elektrolizi yapılıyor:
a) Katotta biriken bakır kütlesi nedir? (Cu: 63.5 g/mol)
b) Anotta açığa çıkan O₂ gazının NK'daki hacmi nedir?

Cevap:

a) Katot: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu(k)

Toplam yük (Q) = I × t = 2 A × 3600 s = 7200 C

mol e⁻ = 7200/96485 ≈ 0.0746 mol

mol Cu = 0.0746/2 = 0.0373 mol

Kütle Cu = 0.0373 × 63.5 ≈ 2.37 g

b) Anot: 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻

mol O₂ = 0.0746/4 ≈ 0.01865 mol

Hacim O₂ = 0.01865 × 22.4 ≈ 0.418 L (418 mL)

Piller Zor
11. Kurşun-asit aküde gerçekleşen tepkimeler:
Şarj: PbSO₄(k) + 2H₂O → PbO₂(k) + Pb(k) + 2H₂SO₄
Deşarj: Ters yönde
a) Deşarj sırasında anot ve katot tepkimelerini yazınız
b) Standart hücre potansiyelini hesaplayınız
(E°(PbO₂/PbSO₄) = 1.69 V, E°(PbSO₄/Pb) = -0.36 V)

Cevap:

a) Deşarj:

Anot (Yükseltgenme): Pb(k) + SO₄²⁻ → PbSO₄(k) + 2e⁻ (E° = +0.36 V)

Katot (İndirgenme): PbO₂(k) + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄(k) + 2H₂O (E° = 1.69 V)

b) E°hücre = 1.69 V - (-0.36 V) = 2.05 V

Korozyon Zor
50. Demirin korozyonunda oluşan hücre tepkimeleri:
Anot: Fe(k) → Fe²⁺ + 2e⁻
Katot: O₂(g) + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻(aq)
a) Toplam tepkimeyi denkleştiriniz
b) pH=7 ve [Fe²⁺]=10⁻⁶ M iken hücre potansiyelini hesaplayınız
(E°(Fe²⁺/Fe) = -0.44 V, E°(O₂/OH⁻) = 0.40 V, P(O₂)=0.2 atm)

Cevap:

a) 2Fe(k) + O₂(g) + 2H₂O → 2Fe²⁺(aq) + 4OH⁻(aq)

b) E°hücre = 0.40 - (-0.44) = 0.84 V

Nernst denklemi:

E = E° - (0.0592/n)log([Fe²⁺]²[OH⁻]⁴/P(O₂))

pH=7 → [OH⁻]=10⁻⁷ M

E = 0.84 - (0.0592/4)log((10⁻⁶)²(10⁻⁷)⁴/0.2) ≈ 0.31 V

Toplam 50 soru, 5 sayfada gösteriliyor