Moderin Kimyanın Prensipleri ve Uygulamaları.

... konulu sunumlar: "Moderin Kimyanın Prensipleri ve Uygulamaları."— Sunum transkripti:

1 Moderin Kimyanın Prensipleri ve Uygulamaları.
Chemistry 140 Fall 2002 :22 Genel Kimya-II Moderin Kimyanın Prensipleri ve Uygulamaları. KONU : 21 Elektrokimya Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo : :22 GK-II K.21 1 / 65 1

2 Chemistry 140 Fall 2002 :22 İçindekiler 21-1 Elektro Potansiyelleri ve Elektro Potansiyellerinin Ölçümü 21-2 Standart Elektro Potansiyelleri 21-3 Epil, ΔG, ve Kd 21-4 Epil in Derişime Bağımlılığı 21-5 Piller Kimyasal Tepkimelerden Elektrik Üretimi 21-6 Korozyon: İstenmeyen Volta Hücreleri 21-7 Elektroliz :İstemsiz Kimyasal Tepkimelerin Oluşum Nedeni 21-8 Endüstriyel Elektroliz İşlemleri Özel Konu Membran Potansiyelleri  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo GK-II K.21 2 2

3 GK-II 21.KONU ELEKTRO KİMYA
:22 GK-II KONU ELEKTRO KİMYA Elektro kimya Elektriğin kimyasal reaksiyonla üretimini ve elektriğin kimyasal reaksiyonlara etkisini inceleyen bilimdalıdır. Elektrik yüklü partiküllerin hareketiyle meydana gelen bir enerjidir. Doğada en bol olan, en kolay ve en hızlı hareket edebilen yüklü partikül éolduğu için tek anlamıyla yeryüzündeki ELEKTRİK de, é hareketiyle oluşur. Oluştuğu ortamda ısınma , manyetizma ve kimyasal değişmeler meydana gelir. Isınma, yüklü partiküllerin hareketi sırasındaki çarpışma ve sürtünmelerden, manyetizma ise sıralanmalardan kaynaklanır. Kimyasal reaksiyonlar ise é alıp verildiği zaman oluşur ve daha çok iyonik iletme olayının olduğu ELEKTROLİZ olayında görülür. Elektriği iletmeyen maddelere YALITKAN adı verilir bunların iç yapısı yüklü partiküllerin hareketine izin vermezler, dirençleri >108 ohm /cm dır. Elektriği ileten maddelere İLETKEN adı verilir,5 tür iletken vardır:  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo GK-II K.21 3

4 :22 İLETKENLER Elektriği ileten maddelere İLETKEN adı verilir,5 tür iletken vardır: 1.sınıf (metalik, elektronik )iletkenler e’ hareketliliği büyük olan metallerdir.öz dirençleri 10-6 ohm. cm ile 10-3ohm.cm arasındadır.grafit bazı sülfür ve oksijende bu sınıfa girer. 2 .sınıf (elektrolitik, iyonik) iletkenler.bunlar asit baz ve tuzların aq çözeltileri olup iyon hareketliliği elektrik iletimi sağlanır. İletkenlik,sıcaklıkla 1.sınıfta azalır.2. sınıfta artış gösterir. 3-Yarıiletkenler (Yİ) (semicondüktors ):öz dirençleri 109– 102 ohm .cm arasında olan Si, Ge ve bazı element ve bileşiklerde gölülür. Kirlenme durumuna göre n ve p tipi Yİ oluşur. n ve p tipi Yİ ile elektrik akımını istenildiği gibi yönlendirebilir, frenleyebilir. Böylece elektronik sanayinin temel elemanları direnç diyot, triyod ve entegre devreler oluşturulur. 4-Karma iletkenler: Değişik sıcaklıklarda metalik ve iyonik iletkenlik gösterebilen maddelerdir. Örneğin CuI 240ºC > tº ise metalik t ºC = 240 ºC -340 ºC karma 380 ºC üstünde iyonik iletkenlik gösterir. 5-Süper iletkenler: Sıfır veya sıfıra yakın dirençle é hareketine izin veren maddelerdir.Genellikle bir çok metal 0ºK civarında süper iletkendir. Bazı alaşımlar yüksek basınç altında daha yüksek sıcaklıkta süper iletken özellikte yapılar oluşturabilmektedir. 300 atm basınç altında oluşturulan Seramik Cu-O alaşımı 75ºK de süper iletkenlik gösterebilmektedir, bu sıcaklık sıvı N2 ile ekonomik olarak sağlandığı için oldukça önemlidir. Seramik Cu-O yapısı normalde 35º K, YBa2Cu3O7 yapısı 95ºK de süper iletkendir. Süper iletkenler birçok elektronik malzemede, çok güçlü elektro mıknatıs yapımı, süper hızlı tren teknolojisi, güçlü görüntüleme cihazlarında oldukça önemlidir. Bi2Sr2CaCu2O8→110ºK , TlBa2Ca3Cu4Oy → 125ºK  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 4

5 1.SINIF (METALİK) = (ELEKTRONİK) İLETKENLER:
:22 1.SINIF (METALİK) = (ELEKTRONİK) İLETKENLER: 1.SINIF (METALİK)=(ELEKTRONİK) İLETKENLER: Delekolize e’ yapıları nedeniyle metallerde bir gerilim (potansiyel) farkı oluşturulduğunda é lar metal üzerinde kolayca akar, metal üzerinde birikim olmadan bir uçtan gerilim farkı ile pompalanan é lar diğer uçtan akarak elektrik iletimi sağlanır. Ancak metalin direnci ısınma v.s. gibi nedenlerle çok azda olsa bir é kaybı olur ve iletim esnasında iletken çevresinde elektrik akımı oluşturur. Pompalanan é iletildiği için Atom ve moleküllerde herhangi bir é alış-verişi ve kimyasal reaksiyon olmaz.. Kaynaktan verilen é hızına yakın hızda metalden é akışı meydana gelir. Bir iletkende é akımının şiddeti (é akış hızı) AKIM ŞİDDETİ=I=Q/t (amper = columb) / san.) olup bir noktadan san’de geçen Coulomb yük miktarıdır. 1 Coulomb elektrik yükü = 6,24x1018 é yüküne eşittir. V=IxR 1 volt gerilim (potansiyel farkı) 1 amper şiddetinde akımın, direnci 1 ohm olan iletkenden geçişinde oluşur. V(volt)=I.R=W (watt =joule/san) /Q(coulomb , 1 e’ yükü ~ /6,023x1023 =1,6x10-19 Coulomb 1 ekv-g madde için yani NA=6,023x1023 adet é alış-verişiyle 1 Faraday ~96500 coulomb akım miktarı kullanılır. Volta temas nazariyesi :farklı iki metal birbirine değer veya herhangi bir şekilde é iletebilecek şekilde birleştirilirse daha az soy olan é verir yükseltgenir (anot olur), daha soy olan é alır ve indirgenir (katot olur) En soydan metalden en aktif metale doğru Soyluk sırası Ag-Au-Pt-Cu-H-Pb- Sn-Fe-sn-Al –Mg-Na-Li  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 5

6 2. sınıf (iyonik= elektrolitik) iletkenlik, PİL-AKÜ
:22 2. sınıf (iyonik= elektrolitik) iletkenlik, PİL-AKÜ Cu(k) + 2Ag+(aq)  Cu2+(aq) + 2 Ag(k) Ters yönde olmaz  Cu(k) + Zn2+(aq)  bu yönde rx vermez, Ters yönde olur  2. sınıf (iyonik= elektrolitik) iletkenlik , elektrik akımı çözeltilerde veya bazı tip iyonik katılarda serbestçe hareket edebilen atom, molekül ve iyonların é alış-verişi ile olan redoks rx’larıyla oluşur, dolayısıyla redoks rx’larıyla PİL-AKÜ gibi düzeneklerden elektrik üretilir. Öte yandan , bir kaynaktan sağlanan elektrik akımıyla é verilerek normalde istemsiz olan ELEKTROLİZ rx oluşur. REDOKS Reaksiyonları ile é (ELEKTRİK) üretimi - PİL VE AKÜ Bir metal kendi tuzunun çözeltisine batırılırsa bir yarı hücre oluşur. Burada metale elektrot, çözeltiye elektrolit adı verilir. Etkileşim dolayısıyla M(k) ⇄ Mn+(aq) + ne- dengesi olur, metal aktifse rx sağa doğrudur (YÜK.). Metal soysa (az aktif) rx sola doğrudur (İND.) Bu şekilde aynı veya iki farklı konsantrasyonda yarı hücre bir tuz köprüsü veya iletkenlikle birleştirilirse GERİLİM (Potansiyel=Voltaj) farkı nedeniyle é yük yoğunluğu fazla olan hücreden daha az olan hücreye doğru é akışı, ELEKTRİK meydana gelir. yük.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo ind. 6

7 :22 Elektrot Potansiyelleri ve Elektrot Potansiyellerinin Ölçümü Elektrokimyasal Pil – SHE (Standart Hidrojen Elektrot) ELEKTROT ÇEŞİTLERİ pillerde üç tip elektrot kullanılır AKTİF ELEKTROT rx iştirak eder ve çözünür veya çöker . Cu, Ag, Zn, vs gibi İNERT(ASAL) ELEKTROT:pil rx’da değişmez Pt ve C (grafit ) elektrotlar gibi GAZ ELEKTROT. Genellikle bir gaz ile doyurulmuş metaldir. SHE (standart H-elektrot) Pt yüzeyinin 1 atm H2 basıncında doyurulmasıyla oluşur. H2 ⇄ 2H+ +2é Eº=0 alınır Pt(k) | H2(g,1atm ) | H+ 1M (aq) Eº= Pt(k)|H2(g, 1 bar)|H+(a = 1) EMK (Eº=standart pil potansiyeli) ÖLÇÜMÜ : Bir metalle oluşturulan yarı pil standart H-elektrotla eşlenerek meydana gelen pilin voltajı (EMK)ölçülür ve tablolar yapılır.Eº ind ‘e göre yapılan tablolardan iki yarı pilden hangisinin ANOT (yükseltgenme) hangisinin KATOT(indirgenme) olacağı belirlenebilir ve bu değerlere göre pil oluşturulup E pil bulunup şeması yazılabilir. E ind tablodan alınır eğer gerekirse E ind = - E yük yapılır.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 7

8 PİL ŞEMASI –PİL rx.- PİL VOLTAJI
:22 PİL ŞEMASI –PİL rx.- PİL VOLTAJI PİL Şeması A(-) Zn (k) | Zn2+(aq) || Ni2+(aq) | Ni (k) (+)K Elektrot Potansiyelleri EoZn 2+ /Zn =-0,763v<EoNi2+/Ni= - 0,25v (İnd) A. SOL(-) kutup ANOT Yük.(Elkrt Zn (k) | Zn2+(aq) Elklt)-EoZn /Zn 2+ = 0,763v K. SAĞ (+) kutup KATOT İnd. Elklt Ni2+(aq) | Ni (k) Elkrt EoNi2+/Ni= - 0,25 v Toplam pil rx = Anot rx+Katot rx Ni2+ + Zn  Zn2+ + Ni Pil voltajı Eopil = EoSağ.İnd.+ EoSolYük = EoKat.İnd.- EoAn. İnd. = -0,25+0,763 = 0,513v Anot ve Katotta Fiziksel ayrı kısımlar Tekli çizgi ( | ) , Elektrolitleri birbirine bağlayan Tuz Köprüsü ikili çizgi (||) ile gösterilir. Eğer çözeltiler Standart Halde (1M) ise (aq) yeterlidir. Farklı konsantrasyonlar ise Mutlaka belirtilir. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 8

9 Standart elektrot potansiyellerinin ölçülmesi
:22 Standart elektrot potansiyellerinin ölçülmesi  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo Anot Katot Katot Anot 9

10 Standart hücre potansiyelleri
:22 Standart hücre potansiyelleri Pt|H2(g,1 bar) | H+(a=1) || Cu2+(1 M) | Cu(s) E°pil= 0,340 V E°pil = E°indsağ - E°indsol = EoKat.İnd.- EoAn. İnd. = EoKat.İnd. + EoAn.Yük E°pil = E°Cu2+/Cu - E°H+/H2 0.340 V = E°Cu2+/Cu - 0 V E°Cu2+/Cu = V  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo H2(g, 1 atm) + Cu2+(1 M) → H+(1 M) + Cu(s) E°pil = V 10 / 65

11 :22  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 11

12 İndirgenme Yarı-reaksiyonların (y.rx.) Toplamı
:22 İndirgenme Yarı-reaksiyonların (y.rx.) Toplamı ÖR: İndirgenme Yarı rx E°Fe2+/Fe = V , E°Fe3+/Fe2+ = V Reaksiyonlar Birleştirerek oluşan Toplam rx.’nu ve ΔG°= ? E° = ? 1) Fe2+(aq) + 2e- → Fe(k) E°Fe2+/Fe = V ΔG°1 = J 2) Fe3+(aq) + e- → Fe2+(aq) E°Fe3+/Fe2+ = V ΔG°2 = J 1+2) Fe3+(aq) + 3e- → Fe(s) ΔG°1+2= J ΔG° = V = -nFE° E°Fe3+/Fe = V /(-3F) = V Ancak bir PİL oluşturmak üzere iki rx birleştirirse E A<EK olur ve A(-)….(+)K şemasına göre pil olursa E°pil = E°indsağ - E°indsol = EoKat.İnd.- EoAn. İnd. = EoKat.İnd. + EoAn.Yük olacaktır. E°Fe3+/Fe = V  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 12

13 YARI-Reaksiyonların Pil oluşturması
Tüm REDOKS rx.ları iki yarı rx.dan oluşur. Zn2+(aq) + 2é → Zn(s E0ind = - 0,763V YÜKSELTGENEN (- sol kutup, Anot) Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) E0ind = + 0, 340V İNDİRGENEN ( + sağ kutup,Katot) Pil şeması -ANOT yük. Zn(k) | Zn2+(aq) ║ Cu2+ (aq) | Cu +KATOT ind Toplam Pil rx:Cu2+(aq) + Zn(s) → Cu(s) + Zn2+(aq) Pil voltajı Eopil = sol kt. E0ind - sağ kt.E0ind 0,340 -(-0,763) = 1,103 v.   ⇄⇌  ⇅│║∫ ≠ ± ≡ ÷ ∑ Å ∞ ≈ √ ∛∜  Ў ν ƒ α γ β λ δ σ ρ б Δ  υ π ∂ ψ τ μ η φ Ψ Φ χ ө ε Ω ¼ ½ ¾ E = h. ν = h.c/ λ = h.c. Ў 13

14 ****************************************************************
:22 yarı-rx ile Pil rx. (olabilen toplam redoks rx) ve Elektroliz rx. şeklinde yazımı. A) Fe2+(aq) + 2e- → Fe(k) E° Fe2+ /Fe =0.44 V Pil rx Fe2+(aq) + Cu(k)→ Fe(k)+ Cu2+(aq) B) Cu2+(aq) + 2e- → Cu(k) Eº Cu2+→Cu=0,34 V El.rx Fe(k) + Cu2+(aq) → Fe2+(aq) + Cu(k) ******************************************************************* C) 2Br- (aq) → Br2(aq)+ 2e- -E° Br- /Br2= -1,065 V Pil rx 2Br -(aq)+ Cl2 (aq) → Br2(aq)+ 2Cl-(aq) D) Cl2 (aq) + 2e- → 2Cl- (aq) EºCl2→Cl-= 1,36 V El.rx.Br2(aq)+ 2Cl-(aq) → 2Br -(aq)+ Cl2 (aq) **************************************************************** E) Cl- (aq) → ClO 3- (aq) +6 e- } * E°Cl- /ClO3-= -1,07 V F) MnO4- (aq) +5 e- → Mn+2(aq)}* 6 EºMnO4 - →Mn2+= 1,51 V Olabilecek Toplam rx: 5 Cl- (aq)+6 MnO4-(aq) +18H+ (aq) →5ClO 3-(aq)+ 6Mn+2 (aq) + 9H2O(s) SORU : Zn(k), E0ind = - 0,763V Zn’un katot olduğu bir volta pilinde Anot aşağıdakilerden hangileri olabilir? a)Mn,E0ind= 0,417 v, b) Po, E0ind= - 1,13 v, c) Ti, E0ind = 0,87v, d.) E0ind = 0,37 v CEVAP : Zn2+ indirgendiği için, diğer metal yükseltgenecektir. EoM ind<EoZn ind= -0,763 v.olur. a) E0pil= E0Zn(ind) - E0Mn(İnd) = - 0,737v - 0,417v = - 1,180v b) E0pil=E0Zn(ind) - E0 Po(ind) = - 0,737v – (- 1,13v) = + 0,37v c) E0pil= E0Zn(ind) - E0Ti (ind) = - 0,737v - 0,87v = - 1,63v d) E0pil = E0Zn(ind) - E0V(ind) = - 0,737v - 0,37v = - 1,13v Görüldüğü gibi Uygun olan Anot B şıkkıdır. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 14

15 Chemistry 140 Fall 2002 :22 Çözümlü Sorular ÖRNEK 21/ Eºind Zn2+/Zn = - 0,76v EºindCl2 /Cl-= 1,36v çalışan pil oluştur, rx ve şemasını yaz Eºpil=? ÇÖZÜM : EºindCl2 /Cl-= 1,36v > Eºind Zn2+/Zn = olduğu için İND. ( KATOT) Cl2, YÜK.(ANOT) Zn olur. Pil şeması -ANOT yük. Zn(k)|Zn2+(aq) ║Cl- (aq) |Cl2 |Pt +KATOT ind. Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind +Eºsolyük= (0.76)= 2.12>0 olur. Pil reaksiyonu: Zn (k) + Cl2 (g) →Zn Cl2 (aq) ÖRNEK 21-2/ 739 A) Eºyük Fe2+ → Fe 3+ = -0,77V B) EºindMnO4‾→Mn 2+=1.51 V Çalışan Pil oluşturunuz. ÇÖZÜM : Bind>Aind olduğundan B İND. KATOT A YÜK. ANOT tarafını oluşturur.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo The two vertical lines indicate three phases are present. For simplicity we usually assume that a = 1 at [H+] = 1 M and replace 1 bar by 1 atm. 15 15

16 Asit ortamda yarı rx.lardan oluşan PİL, Pil rx, Epil, şema ?
Anot rx : Fe 2+ → Fe3+ + e‾ Eºsolyük = -0.77V Katot rx : MnO4‾+8 H+ + 5é → Mn 2+ +4H2O Eºsağind =1,51 v TOPLAM PİL rx 5Fe 2+aq+ MnO4‾aq+ 8 H+→5Fe3+ + Mn 2+aq+4H2O Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük =1,51 + (- 0,77) = 0,74V PİL ŞEMASI -ANOT Fe | Fe 2+aq║ MnO4‾aq|H+| C (k) KATOT+ ÖRNEK 21-2A/507 A) EºyükFe2+→Fe3+ = - 0,77v B) Eºind Cl2→Cl ‾ = 1,36v rx yaz, Epil=? ÇÖZÜM : 2Fe2+ (aq) +Cl2 (g) → 2Fe3+(aq) + 2Cl‾(aq) Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük =1,36 + (-0,77) = 0,59v. 16

17 REDOKS REAKSİYONLARININ DENKLEŞTİRİLMESİ
YÜK DENKLİĞİ ile DENKLEŞTİRME : Önce (Aé=Vé) yapılır. ve H ve O dışındaki atomlar (Aé=Vé)’ göre denkleştirilir. Yüke bakılır, YÜK DENKLİĞİ sağlanacak şekilde Asit Ort.da H+, Baz Ort.da OH- ilave edilip Uygun tarafa H denkliği oluşacak şekilde H2O ilave edilir. B)YARI RX (Aé=Vé) YÖNTEMİ (TheHalf-Reaction (Ion-Electron)Method İND. ve YÜK. YARI rx.lar ayrı ayrı yazılıp denkleştirilir. ASİDİK ortamda O fazlası olan tarafa H+ , karşıya H2O eklenir. BAZİK ortamda O fazla olan tarafa H2O, karşıya OH- eklenir Aé=Vé şeklinde her iki yarı rx. Ayarlanır.Denkleşmiş ve Aé=Vé yapılmış olan iki yarı rx TOPLANIR ve SADELEŞTİRİLİR. ATOM sayıları ve YÜK DENKLİĞİ son kez kontrol edilip bir hata olup olmadığına bakılır.   ⇄⇌  ⇅│║∫ ≠ ± ≡ ÷ ∑ Å ∞ ≈ √ ∛∜  Ў ν ƒ α γ β λ δ σ ρ б Δ  υ π ∂ ψ τ μ η φ Ψ Φ χ ө ε Ω ¼ ½ ¾ E = h. ν = h.c/ λ = h.c. Ў 17

18 ASİT/BAZ ORTAMDA DENKLEŞTİRME
ÖRNEK:SO32-(aq) + MnO4-(aq)→ SO42-(aq) + Mn2+(aq) rx’unu asit/Baz ortamda denkleştiriniz. SO32-(aq)+H2O(s) →SO42-(aq) +2H+(aq) +2e- * Eo= + 0,17 v B) MnO4-(aq) + 8H+(aq)+5e- → Mn2+(aq) + 4H2O(s) *2 Eo= + 1,51 v Top. 5SO32- (aq)+2MnO4- (aq) +5H2O(s)+16 H+ (aq)→5 SO42- (aq) +2Mn2+ (aq) +8H2O (s) +10 H+ (aq) AsitOrt. 5SO32-(aq) + 2MnO4-(aq) + 6 H+(aq) → 5 SO42- (aq) + 2Mn2+(aq) + 3H2O(s) YÜK DENGESİ için Önce Aé=Vé yapılır.A)’da Vé=2é, B)’de Aé=5é, olduğuna göre A* 5 ile B*2 yapılır. Sonuçda Sol tarafta -12 yük, Sağ tarafta (-10+4= - 6) yük olduğundan Asit Ort.için için sola (+6H+ ), H eşitliği için Asit ort.da sağa (+ 3 H2O)ilave edilir. Baz Ort. isteniyorsa sağa (+6 OH - ), H eşitliğini sağlamak içinde sola (+ 3 H2O) ilave edilmelidir. Baz Ort. 5SO32-(aq) + 2MnO4-(aq) + 3H2O(s) → 5 SO42- (aq) + 2Mn2+(aq) + 6 OH -(aq) Eopil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük =1,51 + (- 0,17) = 1,34V>0 18

19 ASİT/BAZ ORTAMDA DENKLEŞTİRME
Cl -(aq) → ClO 3- (aq) , MnO4- (aq) → Mn2+ (aq) yarım rx’ları Asit/Baz ort. birleştiriniz. A) Yük.: {Cl-(aq) + H2O(s) → ClO3- (aq)+ 6H+(aq) +6 e- } * E°Cl- /ClO3-= -1,07 V B) İnd.: {MnO 4- (aq) +8H+(aq) +5é→ Mn+2(aq)+4H2O(s) } * 6 EºMnO4 - →Mn2+= 1,51 V Toplam rx 5 Cl- (aq) + 6 MnO 4- (aq) + 48H+ (aq) +5 H2O (s) → 5 ClO 3- (aq) + 6 Mn+2 (aq) + 24H2O (s) + 30 H+ (aq) Asit Ort. Tp.Net: 5 Cl-(aq)+6 MnO4-(aq) +18H+ (aq) →5 ClO 3-(aq) + 6 Mn+2 (aq) + 9H2O(s) Eopil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük =1,51 + (- 1,07) = 0,34V>0 Yük dengesi için Önce Aé=Vé yapılır. Vé=6é, Aé=5 olduğuna göre A*5 ve B*6 yapılır. Sağ tarafta + 7 yük, Sol tarafta (–11) yük olduğundan Asit Ort.için için sola (+18H+ ), H eşitliğini sağlamak için de sağa (+ 9 H2O) yazılır. Baz Ort. için sağa (+18 OH - ) , ve H eşitliği için de sola (+ 9 H2O) ilave edilmelidir. Baz Ort. Tp.Net: 5 Cl-(aq) + 6 MnO4- (aq)+ 9H2O(s) →5 ClO3-(aq) +6 Mn+2(aq) + 18 OH- (aq) 19

20 ASİT/BAZ ORTAMDA DENKLEŞTİRME
Yük. rx : Fe 2+ → Fe3+ + e‾ (Asit ortam) -Eºsolyük = -0.77V İnd.rx : MnO4‾+8 H+ + 5é → Mn 2+ +4H2O (Asit ortam) Eo= + 1,51 V Asit Ort.da 5Fe 2+aq+ MnO4‾aq+ 8 H+→5Fe3+ + Mn 2+aq+4H2O Baz Ort.da 5Fe 2+aq+ MnO4‾aq+ 4 H2O→5Fe3+ + Mn 2+aq+8 OH- Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük =1,51 + (- 0,77) = 0,74V ÖRNEK Mo→MoO4= ve Sb2O5→ SbH3 yarı rx. asit/baz ort. denkleştiriniz.? CEVAP:8/ Mo H2O → MoO4= + 8H+ + 6é - Eºyük = 0,08 v 3/ Sb2O5+ 16 H é → 2 Sb3+H H2O E ind =1,77v Asit Top.rx. 8Mo+3 Sb2O5 +17H2O → 8MoO4= + 6SbH3 + 16H+ olur. Yük dengesi ile denkleştirmek için önce Aé=Vé yapılır, Sağda -16 yük olduğundan Asit ort.için sağa (+16H+), H dengesi için de sola +17H2O ilave edilir. Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük = 1,77 + 0,08 = 1.85v >0 Baz ort.için sola (+16 OH - ) ve H dengesi için de sola +H2O ilave edilmelidir. Baz Top.rx. 8Mo+3 Sb2O5 + H2O + 16 OH - → 8MoO4= + 6SbH3 olur. 20 / 65

21 ASİT/BAZ ORTAMDA DENKLEŞTİRME
ÖRNEK : MnO4-(aq) → MnO2(k) ve CN-(aq) → OCN-(aq) yarı rx larından Baz/Asit ortamda tam ve denk rx oluşturunuz. A) (Mn7+O4)-(aq)+2H2O + 3é → Mn4+O2(k) + 4OH - (aq) *2 Eºind = - 1,695 v (C2+N3- )- (aq) + 2OH -(aq) → (O=C4+N3- )- (aq) + H2O + 2e- *3 - Eºyük = 1,98 v B) 2(MnO4)-(aq) + 4H2O + 6e- → 2MnO2(k) + 8OH - (aq) 3 CN- (aq) + 6OH - (aq) → 3OCN- (aq) +3H2O + 6e-_____________ C) 2MnO4-(aq) + 3CN- (aq) + 6OH - (aq)+ 4H2O + 6e- → 2MnO2(k) + 8OH – +3OCN- (aq) +3H2O + 6e- Baz Ort. 2MnO4-(aq) + 3CN-(aq) + H2O → 2MnO2(k) +3OCN -(aq) + 2OH - (aq) Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük = -1, ,98 = 0,285V > 0 Yük dengesi ile denkleştirmek için. Önce Aé=Vé yapılır. Aé=3, Vé=2é olduğu için A*2, B*3 yapılır, Sonuçda Sol tarafta ise -5yük, Sağ tarafta -3 yük olduğundan dengenin sağlanması için BAZ Ort. da sağa (+2 OH - ) ve H eşitliği için sola + H2O yaz. Asit Ort. İçin sola + 2H+ ,sağa + H2O yazılır. Asit Ort. 2MnO4-(aq) + 3CN-(aq) + 2H+ (aq) → 2MnO2(k) +3OCN -(aq) + H2O   ⇄⇌  ⇅│║∫ ≠ ± ≡ ÷ ∑ Å ∞ ≈ √ ∛∜  Ў ν ƒ α γ β λ δ σ ρ б Δ  υ π ∂ ψ τ μ η φ Ψ Φ χ ө ε Ω ¼ ½ ¾ E = h. ν = h.c/ λ = h.c. Ў 21

22 ASİT/BAZ ORTAMDA DENKLEŞTİRME
(08 Yaz V1) a) CrO4 = (aq) + S2O4 = (aq)  Cr(OH)3 (s) + SO3 = (aq) rx bazik ortamda denkleştiriniz. b) 100L atık su için [CrO4 =] = 0,0148 M içeren çözeltiye harcanacak Na2S2O4 (174 g/n) kütlesi ne kadar olur? CEVAP a) Cr+6O4=(aq) + 4 H é  Cr+3(OH) H- (-2-3é=X=- 5 OH-)olur Eºind = - 0,13 v b) S2+3O4=(aq)+4 0H-2S4+O3 = (aq)+2 H20 + 2é (-2-X=-(2*2)-2 X=4 OH-olur - Eºyük = 2,03 v 2CrO4=(aq) + 8 H20 + 3S2O4=(aq)+12 0H-  2Cr(OH) H- + 6 SO3=(aq) +6 H2O Baz Ort.için 2CrO4=(aq) + 3S2O4=(aq) + 2 H H - 2Cr(OH) SO3=(aq) Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük = -0,13 + 2,03 = 1,9 V > 0 b) Na2S2O4=174 g/n 1L için 0,0148x174x3/2=12,528 g gerekli 100L için 1,2528 kg gerekir. Yük dengesi ile denkleştirmek için. Önce Aé=Vé yapılır. Aé=3 Vé=2é olduğuna göre 2 ve 3 ile çarpılır. Sonuç da Sağ da tp (–12) yük, solda ise (- 10) yük olduğundan, Baz ort.için sola (+2 OH - ) ve H dengesi için yine sola + 2 H20 yazılır. Asit ort.için sağa (+2H+) ve H dengesi için de yine sola + 4 H20 yazılır. Asit Ort.için 2CrO4=(aq) + 3S2O4=(aq) + 4 H20  2Cr(OH) SO3=(aq) + 2 H+   ⇄⇌  ⇅│║∫ ≠ ± ≡ ÷ ∑ Å ∞ ≈ √ ∛∜  Ў ν ƒ α γ β λ δ σ ρ б Δ  υ π ∂ ψ τ μ η φ Ψ Φ χ ө ε Ω ¼ ½ ¾ E = h. ν = h.c/ λ = h.c. Ў 22

23 ASİT/BAZ ORTAMDA DENKLEŞTİRME
(09 Güz V1) CrI3 (aq) + H2O2 (aq)  CrO4 = (aq) + IO4 - (aq) rx bazik ortamda denkleştiriniz. CEVAP a) Cr+3I-3(aq) +32 OH- [Cr+6O4]=(aq+ 3I7+O H2O +[3é +(3*8=)24é] * Eºyük = 0,13+1,74=1,87 v b) H2O-2 (aq)  2 O=H-(aq) + 2é olur * Aé=Vé için 2a+27b yapılıp toplanırsa Eºind = 0,93 v Toplam rx CrI3(aq) +64 OH-+ 27 H2O2 (aq) 2 CrO4=(aq) + 6 IO H2O+ 54 OH-(aq) Baz Ort. 2 CrI3(aq)+ 27 H2O2 (aq) + 10 OH-2 CrO4=(aq)+ 6 IO H2O olur. Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük = 0,93 + 1,87 = 2,8 V > 0 Yük dengesi ile denkleştirmek için Önce Aé=Vé yapılır. Vé=27é Aé=2 olduğuna göre uygun maddeler 2 ile ve 27 ile çarpılır. Sağ tarafta toplam -10 yük, sol tarafta herhangi bir( - ) yük olmadığı için dengenin sağlanması için BAZ Ort. da sola ( +10 OH- ) yazılır, H dengesi için de sağa H2O ilave edilir. Asit Ort. için sağa ( +10 H+ ) yazılır, H dengesi için de sağa H2O ilave edilir. Asit Ort. 2 CrI3(aq)+ 27 H2O2 (aq) 2 CrO4=(aq)+ 6 IO H H2O olur   ⇄⇌  ⇅│║∫ ≠ ± ≡ ÷ ∑ Å ∞ ≈ √ ∛∜  Ў ν ƒ α γ β λ δ σ ρ б Δ  υ π ∂ ψ τ μ η φ Ψ Φ χ ө ε Ω ¼ ½ ¾ E = h. ν = h.c/ λ = h.c. Ў 23

24 ASİT/BAZ ORTAMDA DENKLEŞTİRME
Kandaki alkol (C2H5OH) miktarı, kan plazmasının Asit ortamda Cr2O72-aq) ile titrasyonuyla bulunur. 28g plazma için 26mL 0,03M.Cr2O72- (aq) çözeltisi sarf edildiğine göre, kandaki alkolün % nedir? Titrasyon rx Cr2O72-(aq)+ C2H5OH(aq) → Cr3+(aq)+ CO2(g) ➨CEVAP: mEtAl=0,03*26*10-3*(1/2)*46*(100/28) =0,069 %EtAl Yün Dengesi ile 2Cr6+2O72-(aq)+ C2-2H5OH(aq) +16 H+ (±12é) → 4Cr3+(aq)+ 2C4+O2(g)+ 11 H2O Solda -4 yük, Sağda +12 yük var ASİT Ort.da Yük Dengesi için sola +16H+, sağa +11H2O BAZ Ort. İçin de sağa +16 OH- sola + 5H2O yazılırsa, Yük ve madde dengesi oluşur. YARI REAKSİYON YÖNTEMİ Asit Ortamda İLE DENKLEŞTİRME : 2/ Cr6+2O72-(aq)+ 14H+ +6é → 2Cr3+(aq)+ 7H2O Eºind = 1,33 v C2-2H5OH(aq+ 3H2O → 2C4+O2(g) +12 H+ +12é - Eºyük = 0,24 v 2Cr6+2O72-(aq)+ C2-2H5OH(aq) + 16 H+ (±12é) → 4 Cr3+(aq)+ 2C4+O2(g)+ 11 H2O YARI REAKSİYON YÖNTEMİ Baz Ortamda İLE DENKLEŞTİRME : 2Cr6+2O72-(aq)+ C2-2H5OH(aq) )+ 5 H2O (±12é) → 4 Cr3+(aq)+ 2 C4+O2(g+ 16 OH- Epil=Eºsağind -Eºsolind =Eºsağind + Eºsolyük = 1,33 + 0,24 = 1,57 V > 0 24

25 Elektrokimyasal, Termodinamik ve Denge BAĞINTILARI
:22 Elektrokimyasal, Termodinamik ve Denge BAĞINTILARI ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 25

26 ΔGo = -RTlnK = -nFΔEopil NERST DENKLEMİ ΔEpil RT lnK 0.0592 log K
ELEKTRİKSEL İŞ Welk=n F Epil ΔG=-nF Epil ΔGº= - nF Eºpil n: elektrotlar arasında alışverişi yapılan e’(mol) sayısı F = FARADAY SABİTİ~96500 coulomb 1ekv-g madde(NA sayıda é alınıp verilmesi ile gerekli elektronik yük miktarıdır. ΔGo = -RTlnK = -nFΔEopil NERST DENKLEMİ ΔEpil RT lnK log K nF n ΔG= ΔGº + (RT/nF) x (lnQ) nFEpil=-nF Eºpil +RT lnQ Epil=Eºpil- (RT/nF) x lnQ = = 26

27 İSTEMLİ HAL- ELEKTRİKSEL İŞ
:22 İSTEMLİ HAL- ELEKTRİKSEL İŞ E pil > 0 istemli rx ΔG<0 olur. ΔG=0 Denge halidir Epil< 0, ΔG > 0 İSTEMSİZ HAL NERST DENKLEMİ Epil = Eopil - R T/nF . lnK 0,0592 n E pil = Eºpil - RT nF lnK = Eºpil - log Q ⇄ ⇌   ‾ + ÷ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo Dengede ΔG = -nFEpil = ΔGº+RT ln K = 0 olup ΔGº= - nFEºpil = - RT ln K olur E°pil = nF RT ln K = 0,0592 n x logQ olur. 27

28 Reaksiyonların Olabilirliği
:22 Reaksiyonların Olabilirliği SS SORU : I-(aq) ve Br-(aq) içeren çöz.ye I2 ve Br2 eklendiğinde. Ortamdaki her bir iyonun kons. 1 M olursa çözeltide hangi rx.lar olacaktır. Neden ? Ters rx ne zaman mümkündür? Eo(I-/I2)= - 0,54v , Eo(Br-/Br2)= - 1,09v  CEVAP) : 2 I-(aq) + Br2  2Br-(aq) + I2 olduysa Eorx= -0,54-(-1,09) = + 0,55 v olur. Ohalde çözeltide oluşabilecek rx budur. Çünkü Eorx= + 0,55 v >0 dır. Tersinde Eorx= - 0,55 v < 0 olacağından bu rx.’nun tersinin bu şartlarda çözeltide olması mümkün değildir. Tersi rx Epil = -0,55 – 0,06/2 . logQ >0 olursa mümkün olur Bunun içinde logQ < -20 olmalıdır. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 28

29 Çözümlü Sorular 3A) {Ag(k)→Ag+ (aq)+ e-}*6 E0=-0,800V
:22 Çözümlü Sorular ÖRNEKLER) Aşağıdaki yarı tepkimelerden pil oluşturup ΔG° değerlerini belirleyiniz 1A) {Al(k)→2Al3+(aq)+3e-}*2 E0=+1,676V 1B) {3Cu2+(k)+2e-→Cu(k)}*3 E0=0,337V Toplam pil rx) 2Al(k)+3Cu2+(aq) → 2Al3+(aq)+ 3Cu(k) Epil0 =+2,013V ΔG°=-nFEpil0 = - (6 mol e-)(96485 C/mol e-)(2.013V) =-1,165*103 kj 2A) :{2I-(aq)→I2(k)+2e-}*2 E0=-0,535V B) { O2(g)+4H+(aq)+4e-→2H2O(s)} E0=1,229 Toplam pil rx) O2(g)+4I-(aq)+4H+(aq) →2H2O(s)+2 I2(k ) Epil0 =+0,694V ΔG°=-nFEpil0 =-(4 mol e-)(96485 C/mol e-)(0,694V) =-2,68*105 j=-268 kj 3A) {Ag(k)→Ag+ (aq)+ e-}*6 E0=-0,800V 3B) Cr2O72- (aq)+14H+(aq)+6e- →2Cr3+(aq)+7H2O(s) E0=1,33V Toplam pil rx) Cr2O72- (aq)+14H+(aq)+6Ag(k) →2Cr3+(aq)+6Ag+ (aq)+7H2O(s) Epil0 =+0,53 ΔG°=-nFEpil0 =-(6 mol e-)(96485 C/mol e-)(0,53V) =-3,1*102 kj ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 29

30 Çözümlü Sorular Eºind Cu2+→Cu =0,34v EºCd2+→ Cd=?
:22 Çözümlü Sorular S) Cu (k) + 2Fe3+(aq)→ Cu2+(aq)+ 2Fe2+(aq) rx için SŞ.da E°pil = 0,434 V dır K=? CV) E°pil = 0,0592/n log K = 0,434 = 0,0592/2log K  log K = 14,6622 K = 1014,6622 = 4,6x1014 SORU) Cd(k)|Cd2+(aq),1M║Cu2+ (aq) 1M|Cu(k) Eºpil= 0,74v. Eºind Cu2+→Cu =0,34v EºCd2+→ Cd=? CEVAP) Eºpil=0,74 = 0,34 - EºindCd2+→ Cd den EºindCd2+→ Cd =- 0,4V S) 8Mo+3 Sb2O5 +17H2O → 8MoO4= + 6SbH3 + 16H+(İSTEMLİMİ ? OLABİLİRMİ ?) W=? ΔG=? K=? CV) Mo→MoO4= için-Eºyük =0,08v<Sb2O5→ SbH3 için Eind=1,77v Epil=1,77+0,08=1,85v >0İstemli ANOT 8/ Mo+4.H2O → MoO4= +8H++6é KATOT 3/Sb2O5+16.H++16é → 2.Sb3+H H2O Yukarıdaki reaksiyon doğrudur , pil çalışır. Epil=1.85>0 olur. ΔG= W=- 48x96487x1,85= j= KJ =ΔG= - RTlnK den K= SORU) Cu|Cu2+ aq║Fe2+aq|Fe3+|Pt Epil= 0,434v., Cu(k) →Cu2+ aq için E=-0,34v, Fe3+→ Fe2+aq için E=+0.77v dir. Pil rx yazınız ve K=? CEVAP) Epil= Eºpil – /n.logK= 0,434v =0.0592/2xlog K den logK= 14,7 ve K=5x olur Top rx: Cu(k)+ Fe3+→ Cu2+ aq+Fe2+aq  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 30 / 65

31 :22 ÖRNEK : 21-8 Fe2+ (aq) →Fe3+(aq) Eº=- 0,771v, Ag+ (aq)→Ag (k) Eº= 0,8v . Pil rx yaz ve Epil =? Anot Fe2+ (aq) → Fe3+(aq) Eº=-0,771v, Katot Ag+ (aq) → Ag (k) Eº=0,8v Eopil= EoKat - EoAn. = 0,8 – 0,771 = 0,029v Pil rx Fe2+(aq)+Ag+(aq) → Fe3+(aq)+Ag(s) PİL ŞEMASI ) Pt|Fe2+(0.10 M),Fe3+(0.20 M)||Ag+(1.0 M)|Ag(s) Epil = Epil° log Q n V Epil = Epil° log n V [Fe3+] [Fe2+] [Ag+] ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo Epil = V – V = V > 0 pil çalışır 21-9 (746) Pt | Fe2+(0.015) ,Fe3+ ( 0.35) ║Ag+(0.25M) Ag ise Epil= -0.09< 0 pil çalışmaz. 31

32 21-5 Piller.Kimyasal Tepkimelerden Elektrik Üretimi
:22 21-5 Piller.Kimyasal Tepkimelerden Elektrik Üretimi Birinci ticari piller. Hücre tepkimesi tersinir dağildir.tepkenlerin büyük kısmı ürünlere dönüştüğünde,artık daha fazla elektrik üretilmez ve pil ölür İkinci ticari piller (akümülatörler).Hücre tepkimesi aküden elektrik geçirilerek tersine çevrilebilir(yükleme).Böyle bir pil her boşalışından sonra yüklenerek birkaç yüz kez kullanılabilir Akış piller ve yakıt piller. Bu tür piller,içlerinden tepkenler,ürünler ve elektrolitler geçerken kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklerdir  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 32

33 PİLLER- PRİMER PİLLER anot rx Zn → Zn 2+ + 2é
:22 PİLLER- PRİMER PİLLER PİLLER Kimyasal rx.lardan elektrik üretimi sağlayan düzeneklerdir. Anot ve Katot görevini gören iki elektrot ve arasına galvanometre / voltmetre bağlayarak Epil ölçülebilir. ANOT yükseltgenme olan kutup KATOT indirgenme olan kutuptur. Yarı reaksiyonların Eº değerine bakılarak Eº(ind)B > Eº(ind)A büyük olan katot (-) kutuptur. Eº(yük)A > Eº(yük)B büyük olan anot (+) kutuptur. PRİMER PİLLER İçindeki maddelerden biri bitinceye kadar çalışıp elektrik enerjisi üretir. Tek elektrolitli veya cift elektrolitli olabilir. 1º- VOLTA PİLİ (-) Zn| H2SO4 | Cu (+) ΔEº= 1.0V Tek elektrolitli pildir. 2º- DANİELL PİLİ (-) Zn| ZnSO4 1M║CuSO4|Cu(+) ΔEº= 1.0V cift elektrolitlidir. 3º- KURU PİL (Leclanche pili) (-) Zn|NH4Cl %20║MnO2|Cu(+) ΔEº=1,5v anot rx Zn → Zn é katot rx 2MnO2 +2NH4+ +2é → Mn2O3 +2NH3 + H2O volta pilindeki gibi H+ + é →1/2 H2 katodu pasifleştirebilir ancak bu MnO2 ile önlenir. NH4Cl içine jelatin, amyant vs. konulduğunda verim artar. Zn kap bitinceye kadar aynı H2 gibi NH3 de katoda zarar verir. bu Zn2+ aq + 2NH3(g) +2Cl- aq →[Zn(NH3)2]Cl2 kompleksi şeklinde tutularak zarar önlenir.. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 33

34 PRİMER PİLLER 3. Leclanche Pili(Kuru Pil)
:22 PRİMER PİLLER 3. Leclanche Pili(Kuru Pil) 3º- KURU PİL (Leclanche pili) (-) Zn|NH4Cl %20║MnO2|C(+) ΔEº= 1.5V (-) kutup ANOT Zn kaptır. anot rx Zn → Zn é (+) KATOT ortaki grfit çubuktur katot rx 2MnO2 +2NH4+ +2é → Mn2O3 +2NH3 + H2O ELEKROLİT NH4Cl(aq) emdirilmiş jelatin, amyant karışımı olup MnO2 ile karışıktır.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 4º ALKALİ PİL( lalende pili ) (-) Zn |NaOH %20 | CuO|Cu(+) burada NH4Cl yerine NaOH alındığında Zn (k) + 2 OH- → Zn (OH)2 (k) +2é olur bu ise daha iyi verimlidir. 34

35 PRİMER PİLLER Gümüş-Çinko Pili ( Düğme Pil)
:22 PRİMER PİLLER Gümüş-Çinko Pili ( Düğme Pil) Zn(s),ZnO(s)|KOH(sat’d)|Ag2O(s),Ag(s) Zn(s) + Ag2O(s) → ZnO(s) + 2 Ag(s) Epil = 1,8 V  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 5º Ni- Cd pilleri (-) Cd |NaOH %20 | Ni2O3 (+) |Ni Eºpil= 1.4 V pil Rx Cd + Ni2O3 +2H2O→Ni(OH)2 +Cd(OH)2 35

36 :22 Primer PİLLER 6º YAKIT PİLLERİ (-) C| NaOH (erimiş) |Fe, O2 (+) Eºpil= 1,0 V C+ O2→CO2 oluşuyla elektrik üretilir. A(-) C | H2 (g) | NaOH eriyik | O2(g) |C+ K pil rx, 2H2 +O2→2H2O H2+ 2.OH- → 2.H2O + 2é ½ O2+ H2O +2é →2OH Bu pillerde H2, CO, CH4 gibi gazlar yakılarak %60-70 verimle elektrik üretilebilir. Ancak yüksek sıcaklıkta çalışıldığı için tesis ve malzeme masrafı çoktur. Özellikle uzay araçlarında kullanılır. (Sonraki slaytta şekil ve rx.lar var) 7º KONSANTRASYON (Derişim) PİLLERİ ΔE=ΔEº - RT lnK = ΔEº - 0,0592 log [A’] nF n [A] (-) A Ag | Ag M ║Ag+ 1M | Ag (+) Epil=0,12V ΔE = ΔEº- 0,0592 log 0,01 = 0,12V >0 olduğu için çalışır. Görüldüğü gibi farklı konsantrasyonlu aynı madde Eº=0 çözeltilere arasında bir pil oluşturup çalıştırmak mümkündür e 8º HAVA PİLİ (-) Al | NaOH 1M , O2 1 atm (hava) | C (+) anot 4Al(k)+ 4OH- aq →[Al(OH)4]- katot 3O2+ 6 H2O + 12é → 4OH- (2 Sonraki slaytta şekil ve rx.lar var) 9º- DÜĞME PİL gümüş –çinko pili A - Zn(k) , ZnO(k) | KOH doy | Ag2O(k) , Ag+ K (+) anot rs. Zn(k) + 2OH- →ZnO(k) +2 .H2O + 2é q katot Rs Ag2O(k)+ H2O +2é →2.Ag (k) + 2.OH-aq pil reaks. Zn (k)+ Ag2O(k) →ZnO(k)+ Ag(k) cok az elektrolitle verimli çalışır. Akü cinsleri de vardır. Pb aküden 6 kat verimlidir.( 3 sonraki slaytta şekli var.) ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 36

37 PRİMER PİLLER 6-Yakıt Pilleri
:22 PRİMER PİLLER 6-Yakıt Pilleri O2(g) + 2 H2O(l) + 4 e- → 4 OH-(aq) 2{H2(g) + 2 OH-(aq) → 2 H2O(l) + 2 e-} 2H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) E°cell = E°O2/OH- - E°H2O/H2 = V – ( V) = V  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo  = ΔG°/ ΔH° = 0.83 37

38 PRİMER PİLLER 8-Hava Pilleri
:22 PRİMER PİLLER 8-Hava Pilleri  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 4 Al(s) + 3 O2(g) + 6 H2O(l) + 4 OH- → 4 [Al(OH)4](aq) 38

39 2- SEKONDER PİLLER (AKÜLER)
:22 2- SEKONDER PİLLER (AKÜLER) SEKONDER PİLER (AKÜLER) Bittiğinde şarj edilerek yeniden kullanılır. 1º Pb akü –A Pb | H2SO4 % | PbO2 kaplı (Pb–Sb) +K (Sonraki slaytta şekli var.) Elektroliti H2SO4 % d=1,2-1,22 (27-30ºBé) Katot: PbO2 kaplı (Pb–Sb) alaşımıdır. Anot Pb - 2é →Pb(+2) SO Katot Pb(+4)O2 + 4H+ +SO4= + 2é → Pb(+2)SO4 + 2H2O toplam pil rs Pb+ PbO2+ 2H2SO4→2PbSO4+ 2H2O 2º EDİSON AKÜ -A Cd| KOH , LiOH aq | Ni2O3 , Ni +K Epil=1.3 V Cd + Ni2O3→CdO + 2NiO 3º ANDREA(Gümüş) AKÜSÜ Zn| K2 SnO3 (%20 KOH içinde)| Ag2O2, Ag Eº=1,5V Anotta 2Zn+ 4OH - →2Zn(OH)2 + 4é Katotta Ag2O2 +2H2O + 4é →2Ag+ 4.OH- Toplam pil rx 2 Zn + Ag2O2+2H2O → 2Ag + 2Zn (OH)2 pahalı akülerdir. ÖRNEK :762 C3H8 (propan) kullanan bir yakıt pilinin Eºind= ? pil rx anot ve katot rx yazınız. C3H8 (g) +5 O2(g) →3 CO2(g)+4H2O(s) Anot rx C3H8+ 6H2O →3CO H é Katot rx 5O2 +2O H+ +20 e’ →10 H2O ΔGº=-nF Eºpil =-20x 96485x Eºpil Eºpil= 1,092V =Eºsagind + Esol yük =1,23V +Esol yük E anotyük =0,138V Eind anot =0,138V olur. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 39

40 Kurşun-Asit Pili (akülümülatör)
:22 Kurşun-Asit Pili (akülümülatör) Bir kurşun-asit pili (akülümülatör)  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo GK-II K.21 40 / 65

41 Nikel-Kadmiyum Pili (Şarjlı Pil)
:22 Nikel-Kadmiyum Pili (Şarjlı Pil)  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo Cd(s) + 2 NiO(OH)(s) + 2 H2O(L) → 2 Ni(OH)2(s) + Cd(OH)2(s) 41

42 Ag+(aq 0,10 M) + I-(aq) → AgI(katı çökeltili doymuş süspansiyon)
:22 (ÖRNEK ) 2 Ag elektrotla AgI(k/aq) suspansiyonunda SŞ.da ölçülen Epil= 0,417 v Kçç=? Ag+(aq 0,10 M) + I-(aq) → AgI(katı çökeltili doymuş süspansiyon) Epil = Epil° log n V [Ag+]0.10 M çözelti [Ag+]doygun AgI Epil = Epil° log n V 0.100 x 0.417 = (log x – log 0.100) 1 V 0.417 log 0.0592 log x = = -1 – 7.04 = -8.04  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo x = = 9,1.10-9 Kçç = x2 = 8.3x10-17 42

43 :22 S.1. Aluminyum-hava pilinin Epil0 =2,71V dir. [Al(OH)4 ]- +3 e- →Al(k)+4OH- (aq) indirgenme yarı tepkimesi nedir? Net hücre tepkimesini 2 ayrı tepkimeye ayırırız. Yüks:{Al(k)+4OH- (aq)→[Al(OH)4 ]-(aq)+3e- }*4; -E0{ [Al(OH)4 ]- (aq)/Al(k)} İnd:{O2 (g)+2H2O(s)+4 e- → 4OH- (aq)}*3; E0 =+0,401V Net:4Al(k)+3O2 (g)+6H2O(s) +4OH- (aq) →4[Al(OH)4 ]- (aq) Epil0 =2,71V Epil0 =2,71V=0,401V- E0 {[Al(OH)4 ]- (aq)/Al(k)} →E0{[Al(OH)4 ]- (aq)/Al(k)} = -2,31V S.2. 2Cu+(aq)+Sn4+(aq)→2Cu2+(aq)+Sn2+(aq),Epil0=-0,0050V tepkimesi için 298K de dört iyonun herbirinin derişiminin 0,500 M olduğu çözelti hazırlanabilir mi? b.Hazırlanmazsa,tepkime hangi yönde oluşur? (-)Epil0(-0,0050V),ΔG°=-nFEpil0 in pozitif oldugunu gösterir.ΔG°değerinin (+) olması ile Kden degeri birden küçük(Kden <1,00);ΔG°=-nFEpil0 Kden =[Cu2+ ]2[Sn2+ ]/[Cu+ ]2 [Sn4+ ] Böylece, bütün derişimler aynı oldugu zaman iyon çarpımı Q=1,00 olur. Standart pil potansiyelinin negatif değerli olmasından dolayı Kden değerinin 1den biraz küçük olacağı açıktır. Öyleyse bütün derişimler 0,500 M olamaz. b. Dengenin kurulabilmesi için, yani iyon çarpımının 1,00 den küçük ve denge sabiti değerine eşit olması için ürünlerin derişimi azalmalı, tepkimeye girenlerin ki artmalıdır. Bu durumda Sola doğru net bir tepkime gerçekleşir. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 43

44 Net: Zn(k)+ Cu2+ (aq) → Cu(k)+ Zn2+ (aq) Epil0 =+1,100V
:22 S:3. a.Zn(k)+Cu2+(aq)→Zn2+(1,0 M)+Cu(k) ise rx’nun ileri yönde mümkün olabilmesi için gerekli en düşük Cu2+ derişimi nedir? b. Cu2+ (aq) nin Zn2+ (k ) ile yer değiştirmesi tamamlanmalı mıdır? Açıklayınız. Yük.: Zn(k) → Zn2+ (aq)+ 2e- -E0 =+0,763V ind. Cu2+ + 2e- → Cu(k) E0 =+0,337V Net: Zn(k)+ Cu2+ (aq) → Cu(k)+ Zn2+ (aq) Epil0 =+1,100V a. E=0,000V, [Zn2+ ]=1,00M alınınca ve [Cu2+ ] Nernst’ten bulunur. Epil= Epil0 -0,0592/2 log[Zn2+ ]/[Cu2+ ] ; 0,000 = 1,100-0,0296 log 1,0 M/[Cu2+ ] log 1,0 M/[Cu2+ ]=0,000-1,100/-0,0296=37,2 ; [Cu2+ ]= 6* M Soruyu diğer yolla çözersek, başlangıç derişimlerini [Cu2+]baş=1,0 M ve [Zn2+]baş=0,00M alarak [Cu2+]son=6*10-38 M ve [Zn2+]son =1,0 M elde ederiz. Tepkime tamamlanmaya meyillidir. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 44

45 Epil=Epil0 – (0,0592 / 2).(log[H+]2baz/log[H+]2asit )
S:4. Biri 1M H+ çözeltisine, diğeri 0,65 M KOH çözeltisine daldırılmış iki H-elektrottan yapılmış Derişim Pilinde a.Oluşan tepkimenin Epil değerini belirleyin. b. Bu değeri, H2O nun bazik çözeltide H2 (g) e indirgenmesindeki E0 degeri ile karşılaştırınız ve bunlar arasındaki ilişkiyi açıklayınız. İki yarı tepkime ve hücre tepkimesi aşağıda verilmiştir. Konsantrasyon pili olduğu için Epil0 =0,00V.dur. Yüks:H2(g)→2H+(0,65KOH)+2e- İndr:2H+ (1,00)+2e-→H2(g) Net:2H+(1,00)→2H+(0,65KOH) [H+ ] baz = Ksu /[OH-]=1,00*10-14 /0,65= 1,5*10-14 M Epil=Epil0 – (0,0592 / 2).(log[H+]2baz/log[H+]2asit ) Epil=0,000-0,0592/2 log(1,5*10-14)2 /(1,0)2 = 0,818v 45

46 :22 SORU: a) Aşağıdaki volta pili için Sn(k) |Sn2+(0,075M)|| Pb2+ (0,600M)| Pb(k) Epil =? CEVAPa) Yüks: Sn(k)→Sn2+(0,075M)+2e- -E0=+0,137V İnd: Pb2+(0,600M)+2e-→Pb(k) E0 = -0,125V Toplam rx: Sn(k)+Pb2+(0,600M)+ 2e- → Pb(k) + Sn2+(0,075M); Epil0 =+0,012V Epil = Epil0 -0,0592/2 log [Sn2+ ]/[Pb2+ ]= ,0296 log 0,075/0,600=0,039 V b. SORU Pil çalıştığında Epil zamanla artar mı, azalır mı, sabit mi kalır, neden? CEVAP b) Epil degeri zamanla azalır,çünkü tepkimede [Sn2+ ] artar ve [Pb2+ ] azalır. c.SORU : Pb2+ derişimi 0,500M a düştüğünde Epil değeri ne olur? CEVAPc) Tepkimenin stokiyometrisi Sn2+ ve Pb2+ için 1:1 olduğundan [Pb2+ ] = 0,500 M = 0,600 M - 0,100 M, [Sn2+ ] = 0,075 M + 0,100 M=0,085 M olur Epil = Epil0 -0,0592/2 log [Sn2+ ] / [Pb2+ ] = ,0296 log 0,085 / 0,500 = 0,035 V d.SORU : Epil =0,020 V olduğ.unda [Sn2+ ] ne olacaktır. CEVAP d) Tepkime : Sn(k) + Pb2+(aq) → Pb(k) + Sn2+(aq) Başlangıç: 0,600 M 0,075M Değişim: -x M +x M Son durum (0,600-x)M (0,075+x)M Epil = Epil0 -0,0592/2 log [Sn2+ ]/[Pb2+ ] = 0,020 = 0, ,0296 log 0,075+x / 0,600-x den x= 0,162 M bulunur ve [Sn2+ ]=0,075+0,162=0,217 M olur. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 46

47 :22 ELEKTROLİZ Elektroliz işleminde kendiliğinden mümkün olmayan rx’lar elektrik enerjisi ile gerçekleşir. Üretecin (+) Kutbuna bağlanan kutup (+) Kutup (pilin tersi)ANOT olur ve burada pilde olduğu gibi YÜKSELTGEME olur. (+) Kutup olan ANOT’un çektiği ANYONlar burada é vererek YÜKSELTGENİRler. Üretecin (-) Kutbuna bağlanan kutup (-) Kutup olup burası KATOT’tur.Buraya üreteçden é pompalanır ve (-) kutup olan KATOT’un çektiği Katyonlar buraya gelir ve é alarak İNDİRGENİRler. Hücre kendiliğinden çalıştığında elektronlar çinkodan bakıra doğru gider. Bu durumda volta hücresindeki toplam kimyasal değişim aşağıdaki gibidir.  Zn(k) + Cu2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cu(k) E°pil = 1,1 v Şimdi aynı hücreyi 1,1 v dan daha büyük voltajlı bir dış elektrik kaynağına bağlarsak, elektronlar bakır elektrottan ayrılıp çinko elektroda doğru gitmeye zorlanır. Bu durumdaki toplam tepkime volta hücresi tepkimesinin tersi olup, E°pil negatiftir. İndirgenme :Katot (-Kutup Pilin tersi) Zn2+ (aq) + 2 e- → Zn(k) Yükseltgenme :Anot (+ Kutup Pilin Tersi) Cu(k) → Cu2+(aq) + 2 e- Net Tepkime : Cu(k) + Zn (aq)(aq) → Cu2+(aq) + Zn(k) E°pil = E°Zn2+/Zn - E°Cu2+/Cu = -0,763 V – 0,340 V = -1,103v Böylece, elektron akışının yönünü tersine çevirerek, volta hücresini bir elektroliz hücresine dönüştürebiliriz. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 47

48 :22 S.1) Tüm tepkenler ve ürünler standart koşullarda iken, aşağıdaki tepkimelerin hangileri kendiliğinden, hangileri yalnızca elektrolizle oluşturulabilir?Elektroliz gerektirenler için gereken minimum voltaj nedir? a) Her bir kimyasal tepkimenin standart pil potansiyelini belirleriz. Negatif işaretli voltajlar, elektroliz gerektiren tepkimelere aittir. Yük.:2H2O(s)→4H+(aq)+O2(g)+4e- -E0=-1,229V İnd.:{2H+(aq)+4e- →H2(g)} *2 E0 =0,000 Net:2H2O(s)→2H2(g)+O2(g)Epil0 =-1,229V rx 1,229dan büyük V’da elektroliz edilir b) Zn(k)+Fe2+(aq) → Zn2+(aq) +Fe(k) Yük: Zn(k) → Zn2+(aq) + 2é- -E0=+:0,763v İndr Fe2+(aq) +2é→Fe(k) E0 =-0,44v. Net: Zn(k) +Fe2+(aq) → Zn2+(aq) +Fe(k) Epil0 =+0,323 Bu istemli bir tepkimedir c) 2Fe2+(aq) +I2 (k) → 2Fe3+(aq) +2I- (aq) Yük: {Fe2+(aq) → Fe3+(aq) + e- } *2 -E0=-0,771 İnd: I2 (k) + 2 e- →2I- (aq) E0 =+0,535V Net: 2Fe2+(aq) +I2 (k) → 2Fe3+(aq) +2I- (aq) Epil0 =-0,236V Bu tepkime, +0,236V dan daha büyük bir voltajla elektrolizi gerektirir. S.2). Aşağıdaki elektrolizlerin için belirtilen nicelikleri hesaplayınız a) Zn2+(aq)’dan 1,87v. akım 42,5’ geçirildiğinde katotta toplanan Zn nun kütlesi nedir? Zn2+ (aq) + 2 e- →Zn(k) Zn kütlesi=42,5dk*60s/1 dk*1,87C/1s*1mol e-/96485C*1mol Zn/2mol e- 65,39g Zn/1mol Zn =1,62g Zn b) KI(aq)’dan 1,75 A lik akım geçirildiginde anotda 2,79g I2 oluşması için gerekli zaman nedir? 2I- (aq) → I2 (k)+2 e- Geçerli süre=2,79g I2*1mol I2/253,8g I2 *2mol e-/1mol I2 *96485C/1mol e- 1s/1,75C * 1 dk/60 s = 20,22’ ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 48

49 :22 S.3) Aşağıdaki sulu çözeltilerin elektrolizinde 2,15A lik akım 75 dk çözeltiden geçirildiğinde katotta toplanan top. Metal kaç gr’dır? (Zn2+, Al+3, Ag+ , Ni2+ ) Geçen toplam yükü ve elektron mol sayısını hesaplarız mol e- =75dk*60s/1dk*2,15C/1s*1 mol e- /96485C=0,10 mol e- Zn kütlesi=0,10mol e-*1mol Zn2/2 mol e- *1mol Zn/1mol Zn2+*65,39g Zn/1 molZn=3,3 g Al kütlesi=0,10mole-*1mol Al+3 /3 mol e- *1mol Al/1mol Al+3 * 26,98g Al/1molAl= 0,90g Ag kütlesi=0,10mol e-*1mol Ag+/1mol e- *1mol Ag/1mol Ag+* 107,9gAg/1mol Ag=11 g Ni kütlesi=0,10mol e-*1mol Ni2+/2 mol e- *1mol Ni/1mol Ni2+* 58,69g Ni/1mol Ni= 2,9 g S.4) Aşağıdaki hücre diyagramı verilen Epil =1,250V dur. Hücredeki Ag+ derişimi ne olmalıdır? Zn(k)|Zn2+(1,00M)||Ag+(*M)|Ag(k) Yüks: Zn(k)→Zn2+ (aq)+2e- -E0=+0,763V İnd:{Ag+ (aq)+ e-→Ag(k)} *2 E0=0,800V Net:Zn(k)+2Ag+ (aq)→ Zn2+ (aq)+ 2Ag(k) Epil0 =1,563 E= Epil0(-0,0592/n)log{[Zn2+ ]/[Ag+ ]2}=+1,563V-0,0592/2 log 1,00M/x2 =+1,250V Log 1,00M/x2 =-2(1,250-1,563)/0,0592 =10,6; x=5*10-6 M ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 49

50 Eºelek= Eºsag ind + Eº sol yük = 1.36 +(0.403) =1.763V
:22 ELEKTROLİZ ELEKTROLİZ (0.5N CdCl2)aq Pt ve Cd elektrotlarla elektrolizinde kutupları Eºelektroliz =? Notral çözeltide Eº(H+→1/2H2) = 0,83V Eºind(Cd2+→Cd) =-0,403V Eºind (Cl2/Cl-) =-1,36 V Eºind (O2/OH-) =0,401V ÇÖZÜM Elektrolit (0,5N CdCl2)aq olduğundan çöz’de Cd2+, H+, OH-, Cl-iyonları olduğunda, sol elektrot K’da (ind) Cd2+→Cd V > H+→1/2H V sağ elektrot A’da (yük) Cd→ Cd2+ 0,403v H2O→ 1/2O2 + 2.H = -1.7V Cl-→1/2Cl2 -1,36V Anot Cd metali olursa olabilir. Eºelek= Eºsag ind + Eº sol yük = (0.403) =1.763V ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 50 / 65

51 ELEKTROLİZ 1.SORU (MS) 25x50 cm boyutunda kalınlığı ihmal edilen saç levhayı Cu kaplamak için 0,15 amper/dm2 akım yoğunluğunda 2µ kaplama ne sürede oluşur. Cu= 63,5 dCu =7,8 gr/mL  CEVAP) levhanın toplam alanı St= (25x50)x2=2500 cm2 =2,5dm2 3,75x t x 63,5 96485x2 t = 3160,5’’=52,7’=0,88h 2.SORU) ELEKTROLİZ: 5 amper akımla kaplama banyosunda 10h kalan katot üzerinde (AgNO3) aq elektrolit ise kac gram Ag birikir. CEVAP) x10x60x60x108 96485x1 W(Cu) = = 2500x2x10-4x7,8g/mL=3,9 g ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo = 201,45 g W = 51

52 :22 ELEKTROLİZ 3.Problem (MS) (pH=3 olan) HNO3 aq [Ag+]=0,1 [Pb2+]=0,02 [Zn2+]=0,05 ise Pt elektrotlu elektroliz kabında Ayrışma sırasını ve ayrışma voltajını belirleyiniz. EºAg+/ Ag=0,8v EºPb2+/Pb = -0,126 v EºZn2+/Zn =-0,763V  CEVAP) (+) anot yük sadece EH2O→1/2O2+OH -= 0,4v (-)katot (ind) H+ olusunda katyonlar kendi deşarj voltajında ayrılırlar. E (Ag) =Eº(Ag+/Ag ) + 0,0592 log Q=0,8+0,06=0,74v E(Pb) = -0,126- 0,06 log 0,02 n =-0,177v E(Zn) = -0,763 +0,06log 0,05 =0,802 v katyon deşarj sırası E (Ag)=0,74 v E (Pb)=-0,177v E (Pb)=-0,802v seklinde gerçekleşir. Ag ayrıldıktan sonra Ag elektrolit olur. Daha sonra Pb en sonrada Zn elektrotta olur. E (H+) = log 10-3= -0,18v aşırı direnç (Ag elektrotta 0,2v), (Pb 0,4v) (Zn 0,7v)olduğu için. E(Ag)=-0,18-0,2= -0,38v, E(Pb) =0,18-0,4 =-0,58v, E(Zn)=-0,18-0,7= -0,88v da gerçekleşir. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 52

53 CEVAP) VL=(22.4*7.5*8*60*60*10)/(2*96485)= 251 L H2
4. SORU) H2SO4(aq) (veya NaOH(aq) elektrolizinde 7.5 amper akımla seri bağlı 10 hücrede 8h de oluşan H2 kaç litredir. CEVAP) VL=(22.4*7.5*8*60*60*10)/(2*96485)= 251 L H2 5.SORU) bir nikelaj banyosunda 4x4x0.1 lik saç üzerine 15 amp akımda % 60 verimle 1h kaplama yapılırsa kaplama kalınlığı ve oluşan V(H2)=? Ni=58,71 Ni=8.9g/mL  CEVAP) Katotta indirgenme Ni2+Ni Anotta yük 2H+ H2 WNi = (58,71*15*60*60*0,60) / (2*96485) = 9,86 g Ni kaplama alanı (4x4)x2+ 4x0.1x 4 = =33.6 cm2 katot top V(Ni) = 9.86 / 8.9=1,11cc kaplama kalınlığı = / 33.6 = 0,033cm VH2= (22.4*15*60*60*0.60 ) / (2*96485) = 3,76 L  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 53

54 21-8 Endüstriyel Elektroliz İşlemleri
:22 21-8 Endüstriyel Elektroliz İşlemleri  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 54

55 KOROZYON KOROZYONUN TANIMI
:22 KOROZYON KOROZYONUN TANIMI Metal ve alaşımların çevreleri ile kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyonları sonucu bozulmalarını korozyon deyimi olarak tanımlarız. Korozyon deyimi yalnız metalik malzemeleri kapsar ve oluşumunu sağlayan reaksiyonun cinsine göre iki cins korozyon türü vardır. 1)Elektrokimyasal korozyon, 2) Kimyasal Korozyon, 1)Elektrokimyasal korozyon, Elektrokimyasal pil oluşumuyla meydana gelen korozyondur. Sistem ortamda iletkenliği sağlayan elektrolit ile, anot ve katot olabilen iki metalden oluşur. Sistemde meydana gelen olay, elektrik ayrımı ile oluşan anyon ve katyonların reaksiyonudur. Olayın neticesinde elektrot olan metallerden biri korozyona uğrar. Kimyasal korozyon, metalik malzemelerin asidik veya bazik gazlarla reaksiyonu olarak tanımlanır. Korozyon neticesinde metal malzemeler hasar görür. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 55

56 Teknelerde korozyon Tekne korozyonuna genel bakış :
:22 Teknelerde korozyon Tekne korozyonuna genel bakış : Deniz suyu büyük hacimli bir elektrolit olup dünya yüzeyinin büyük kısmını kaplar. Genel olarak üniform bileşime sahiptir. Gemi teknesi düşük dirence sahip bu elektrolit içinde yüzdüğünden ve oksijen ile atmosferik reaksiyonlara maruz kaldığından korozyon için mükemmel bir ortam teşkil eder. Çelik, deniz suyunda korozyona uğrayarak demir iyonları haline geçer. Bunların oksitlenmesi halinde pas teşekkül eder ki bütün yüzeyi kaplayan bu pas korozyonun ilerleme hızını azaltıcı rol oynar. Korozyon, metalin çeşitli yerlerinde değişen elektrik potansiyellerin tesiri altında elektrokimyasal yolla meydana gelir. Farklı elektrik potansiyeller çeşitli nedenlerden oluşabilir. 1) Metallerin kristal yapılarının farklı olmasından, 2) Kaynak, perçin, bükme yerlerinden, 3) Farklı Metal yüzeylerinde, 4) Deniz suyu bileşimleri arasındaki farklardan dolayı, elektrik akımı, farklı potansiyellerdeki sahalar arasında daha kolay akar ve çözelti içinde pil oluşumu kolaylaşır böylece korozyon çok kolaylaşır. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo : :22 56

57 :22 Korozyon Olayı ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 57

58 KOROZYON VE KORUNMA KOROZYON VE KORUNMA 58
:22 KOROZYON VE KORUNMA Fe nin paslanması Anot Fe → Fe+2, Katot ½O2+H2O→2.OH-} PİL rx Fe + ½.O2+H2O→ Fe(OH)2 ileri rx 2Fe(OH)2+1/2.O2+ H2O→2Fe(OH) Fe(OH)3 →Fe2O3. H2O (PAS)+ 2H2O KOROZYON VE KORUNMA Özellikle Fe malzemelerin atmosferdeki nemin ve O2 etkisiyle bozulması ,paslanıp,kırılgan bir hal almasına KOROZYON denir. Ortamı pH ı yabancı iyonlar ve nem korozyonun hızlandırır. Ayrıca malzemelerin yapısında azda olsa bulunan safsızlıklarda korozyonu hızlandırmakta veya bazen de yavaşlatabilmektedir. Fe in paslanması Anot Fe(k) → Fe +2+2é Eº=0,44v katot O2+ H+ →2.H2O Eº=1,23V böylece pil oluşur. rx nem katkısıyla ilerler 2Fe2++3/2 O2 + 3H2O →Fe2O3.H2O (Pas) +2H2O Deniz kıyısında çamurlu ve pis ortamlarda korozyon daha hızlı ilerler. KORUMA Kuru veya O2 siz ortamlarda paslanma olmadığı için malzeme boya, seramik polimer kaplama veya başka metalle kaplamak suretiyle O2 ve nemle teması önlenerek korunabilir. Ancak kaplamadaki ve boyadaki çok küçük delikler yavaşta olsa olayı devam ettirir. Fe , Cu veya Sn gibi daha az aktif metalle kaplandığında bu kaplama hatasında kendini hemen gösterir ve Fe hızlı şekilde paslanır. KATODİK KORUMA Fe kendisinden daha az aktif olan Zn Al ,Mn gibi bir metalle kaplanırsa veya yan yana bağlanırsa anot bu element olur ve Fe katot olur. Bu elementler yükseltgenir ancak bunların oksitleri kendisi icin koruyucu oldugu icin fazla yıpranmazlar. Zn ile kaplama galvaniz olayında veya Fe malzemeye Al,Mg gibi aktif bir metal bağlamada KATODİK KORUMA meydana gelir. Anot olan etkin metale Kurban anot adı verilir. USA da her yıl 5.5 milyon kg Mg kurban anot olarak kullanılmaktadır. Anot Zn -2é → Zn+2 Katot 1/2.O2+ H2O +2é→ 2.OH top rx Zn(k) ½.O2 + H2O → Zn(OH)2 Benzer rx’lar Mg ve Al da oluşur. Ve oluşan hidroksit ve oksitler koruyucu olur. ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 58

59 Korozyon a)Çivinin korozyonu b)Korozyonun çiviyi iyice eritmesi
:22 Korozyon  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo a)Çivinin korozyonu b)Korozyonun çiviyi iyice eritmesi c)Zn ile çiviyi koruma d)Cu’ın çiviyi korumaması : :22 59

60 :22 Elektrokaplama  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 60 / 65

61 Klor-Alkali İşlemleri
:22 Klor-Alkali İşlemleri  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 61

62 Membran Potansiyelleri
:22 Membran Potansiyelleri Sadece Na+ (mavi) ve sadece K+(kırmızı) geçiren bir membranlar ile çözeltideki Na+ ve K+ iyonlarını çözeltiden tamamen ayırmak mümkün olabilmektedir. Bu yolla DENİZ suyundan desalinasyon işlemiyle tuz ayrılarak kullanma suyu ve tuz elde edilebilmektedir.  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo 62

63 :22 Nernst Potensiyel, Δ Membran Potansiyelinin oluşumuuyla, a)KCl (aq)’de hem K+ hem de Cl- iyonlarını geçiren membran seçilirse bir tarafta daha çok KCl’ün biriktiği gözlenir. b)Sadece K+ geçiren bir membran seçilirse bir tarafta daha çok K+’ün biriktiği gözlenir. Bu yolla DENİZ suyundan desalinasyon işlemiyle tuz ayrılarak kullanma suyu ve tuz elde edilebilmektedir ⇄ ⇌   ‾ + ÷ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ∇ δ π σ υ λ α β  γ Ў ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo GK-II K.21 63

64 SORU) -A Pt(k)|Cl2(1atm)|Cl- 1M ||Cu2+ 1M|Cu + K
E°Cu2+/Cu =0,337v, E°Cl2/ ½ Cl-=1,36v Pil calısır mı?  CEVAP) ΔEpil= E°ind sağ- E°ind sol =0.337-( 1.36) =- 1, çalışmaz tersi çalışır. SORU) 2Fe3++2I-2 Fe2++ I2 rx göre pil oluştur,Şemayı çiz ΔE°pil=?K=? E°Fe3+/Fe2+=0,8v, E°I2 /I- =0,54v. CEVAP) Pil şeması -A Pt | I 1M , I2 ||Fe3+ 1M, Fe2+ 1M|Fe +K ΔEpil= =0.26V >0 çalışır ΔE°= 0,26= 0.06 /2 log k  K = 4,6x107

65 KONU: 21’de ÇÖZÜLMESİ TAVSİYE EDİLEN SORULAR
:22 KONU: 21’de ÇÖZÜLMESİ TAVSİYE EDİLEN SORULAR SORU) : Ag Cl doymuş çöz ile hazırlanan kons pili ΔE°pil= 0.56V dir Kç =? CEVAP) Nerst Formülü ΔE°pil=0.56= ΔE° log Kc  Kc = 4,6x10-10 Öncelikle konu içinde verilmiş olan 1 adedi çözülmüş 2 adedi çözülecek örnek sorular üzerinde titizlikle durulması tavsiye edilir. KONU SONUNDA YER ALAN SORULARDAN ÖNERİLENLER :  ⇄ ⇌   ‾ + ÷  ➪ ➽ ➨ ↑↓ ↕ | ǁ |│║ │∫∑ √ ∛ ∜ ≤ ≥ ~ ∞ ≡ ≈ Δ δ π σ υ λ α β  γ ψ μ t τ ζ Ψ Ω θ Χ ε φ ω η ō Ō ½ ¼ ¾ ¼ ½ ¾ ΔGo , ΔSo , ΔHo : :22 GK-II K.21