Deney No: 14 Elektrokimyasal Piller ONDÖRDÜNCÜ HAFTA Deney No: 14 Elektrokimyasal Piller 1

Elektrokimyasal Piller Deney No:14 Elektrokimyasal Piller İndirgenme-Yükseltgenme tepkimelerinde yükseltgen madde ile indirgen madde birbirleri ile temas halinde aynı kabın içerisindedir ve bu durum indirgen maddeden yükseltgen maddeye doğru elektron aktarımına yol açar. Kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde yükseltgenme indirgenme tepkimelerinden yararlanılabilir. Bu tür özel düzeneklere “elektrokimyasal pil” adı verilir ve indirgen madde ile yükseltgen madde iki ayrı kapta bulunur. Alessendro Volta ve Luigi Galvani tarafından geliştirilmiş olan bu türler piller Voltaik veya Galvanik piller olarak adlandırılır. Elektrokimyasal pillerle ilgili temeller şu şekilde sıralanabilir. • İndirgenme yarı reaksiyonu ile yükseltgenme yarı reaksiyonu iki ayrı kapta yürütülür.

Deney No:14 • Pil düzeneğinde elektrolit çözeltiye batırılan iletken çubuklar (elektrotlar) farklı isimlerle ayırtedilir. İndirgenme yarı tepkimesinin gerçekleştiği elektroda "katot" yükseltgenme yarı tepkimesinin gerçekleştiği elektroda "anot" denir. • Pil düzeneğinde iki elektrotun bir telle bağlanmasından “elektrik akımı”, iki elektrolit çözeltinin bir tuz köprüsü ile bağlanması ile “iyon akımı” gerçekleştirilmiş olur. • Anot ve katod elektrodlarını birbirine bağlayan tele gerilim-akım ölçer (galvanometre) bağlanırsa gerilim farkı veya geçen akımın şiddeti ölçülebilir. • Anot ve katotta gerçekleşen yarı reaksiyonlar toplandığında "pil reaksiyonu" elde edilir.

Deney No:14 • Eğer pil reaksiyonu standart koşullarda (25°C, 1atm, 1M) gerçekleştirilirse ölçülen pil gerilimi "standart pil gerilimi" dir. Katotta oluşan yarı tepkimesine ilişkin standart indirgenme gerilimi (E°K) ile anotta oluşan yarı tepkimeye ilişkin standart indirgenme geriliminin (EºA) farkı ile bir pilin standart gerilimi (ΔE°AH) bulunabilir. Standart pil gerilimi (ΔE°pil) sıfırdan büyük ise pil reaksiyonu kendiliğinden gerçekleşiyor demektir. Örneğin Cu2+ ile Zn arasındaki pil tepkimesine ait standart gerilimi:

olur ve standart pil gerilimi, Deney No:14 Standart pil gerilimini hesaplamak için, hem katot hem de anotta gerçekleşen yarı tepkimelere ait indirgenme gerilimlerinin farkı alınmalıdır. Buna göre anotta gerçekleşen yarı tepkime de indirgenme olarak yazılırsa, (indirgenme gerilimi) olur ve standart pil gerilimi, olarak bulunur.

Deney No:14

Deney No:14 Deneyin Yapılışı Dört behere sırasıyla, 1M CuSO4, 1M ZnSO4, 0,5M CuSO4 ve 0,5M ZnSO4 ile doldurulur. Her bir çözeltini sıcaklıkları kaydedilir. Tuz köprüsü oluşturmak için bir U boru içerisine Doymuş KCl ve agar-agar doldurulur ve uçları cam pamuğu ile kapatılır. Bakır elektrot 1M CuSO4 çözeltisine ve çinko elektrot 1M ZnSO4 çözeltisine daldırılarak şekildeki düzenek hazırlanır. Akım-gerilim ölçer (avometre) ile değer okunur. Veriler: