AYT KİMYA TESTLERİ

PDF formatında AYT Kimya Testleri için doğru sayfadasınız. AYT Kimya çalışırken ek olarak çözebileceğiniz PDF Pekiştirme Testleri sizler için hazırlandı.

AYT Kimya 11 ve 12. sınıf konularını içermektedir.

Modern Atom Teorisi, Atomun Kuantum Modeli, Modern Periyodik Sistem, Sulu Çözeltiler, Çözelti Derişimleri, Çözünürlük, Kimyasal Tepkimelerde Enerji, Kimyasal Tepkimelerde Hız, Kimyasal Denge, Sulu Çözeltilerde Denge, Kimya ve Elektrik, Karbon Kimyası ve Organik Bileşikler konularına ait testleri PDF formatında bulabilirsiniz.

AYT Kimya PDF Ders Notları için Tıklayın!

ELEKTROLİZ

*Bu bölümde, elektroliz olayı öğrenilir. Faraday kanunları ile anot ve katotta madde değişimleri hesaplanır. Galvanik ve elektrolitik hücre karşılaştırılır. Hoffman voltametresi ile suyun elektrolizinde anot ve katotta oluşan gaz miktarları üzerinde işlem yapılır.

 

ELEKTRİK AKIMI VE MADDESEL DEĞİŞİM

Elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren elektrokimyasal hücreye elektrolitik hücre (elektroliz hücresi), elektrolitik hücrede gerçekleşen olaya ise elektroliz denir.

Elektroliz, kendiliğinden oluşmayan redoks tepkimelerinin elektrik enerjisi kullanılarak oluşturulmasıdır.

Elektrik akımı kullanılarak bir tepkimeyi olmayan yönde yürütme işlemidir. Elektrolitik hücrede oluşan toplam tepkime galvanik hücrede oluşan toplam tepkimenin tersidir. Ehücre değeri negatiftir.

Yukarıdaki elektroliz düzeneğini ve tepkimelerini inceleyelim.

Anot:       Zn2+(suda)  +  2e–    →   Zn(k)    Eoind : 0,763 V

Katot:      2Cu(k)   →   2Cu+(suda)  +  2e     Eoyük : -0,337 V

Pil tepkimesi: Zn2+(suda)  +  2Cu(k)   →   Zn(k)  +  2Cu+(suda)   Ehücre : -1,100 V

Bu elektrolitik hücrede çinko elektrodun kütlesinde artış, bakır elektrodun kütlesinde ise azalma olur.

Dış devrede 1,100 V değerinden daha büyük akım yardımı ile elektronların akış yönü tersine çevrilip anot ve katotta zorlama ile yükseltgenme ve indirgenme tepkimeleri gerçekleştirilmiştir.

Galvanik Hücre ve Elektrolitik Hücre Arasındaki Farklar

Galvanik Hücre:

  • Tepkimeler istemlidir.
  • Elektrik enerjisi üretilir.
  • Aktifliği fazla olan elementin elektrodu anottur.

Elektrolitik Hücre:

  • Tepkimeler istemsizdir.
  • Kimyasal enerji üretilir.
  • Aktifliği fazla olan elementin elektrodu katottur.

FARADAY KANUNLARI

1.Kanun

Anot ve katotta toplanan veya çözünen madde miktarı devreden geçen elektrik yük miktarıyla doğru orantılıdır.

Bu kanuna göre Avogadro sayısı kadar (1 mol) elektron içeren yük miktarına 1 Faraday (F) yükü denilmiştir.

1 mol elektronun yükü = 1 F = 96485 C (coulomb)

1 coulomb (kulon), 1 amperlik akımın iletken bir tel üzerinden 1 sn boyunca geçmesi sırasında oluşan elektriksel yüktür.

Q = I . t

Q: Elektrik yükü miktarı (Coulomb)

I: Devreden geçen akım (amper)

t: Zaman (saniye)

Anot veya katotta toplanan veya çözünen madde miktarı hesaplanırken aşağıdaki formül kullanılır.

m: Elektrolizde açığa çıkan madde miktarı

Q: Elektrik yükü miktarı (Coulomb)

MA: Mol kütlesi

Z: Tesir değerliği (alınan veya verilen elektron sayısı)

2.Kanun

Seri bağlı elektroliz devrelerinde farklı elektrolitlerden eşit miktarda elektrik yükü geçirildiğinde anot veya katotta meydana gelen kütle değişimi iyonların eş değer kütleleri ile doğru orantılıdır.

m1 : 1. kapta toplanan madde miktarı

m2: 2. kapta toplanan madde miktarı

Z1: 1. kapta alınan verilen e sayısı

Z2 2. kapta alınan verilen e sayısı

MA1: 1. kapta toplanan maddenin molekül kütlesi

MA2: 2. kapta toplanan maddenin molekül kütlesi

Metal Kaplamacılık

Metalle kaplama işleminde kaplanacak madde elektroliz kabında katot elektrot, kaplayacak metal anot elektrot olarak görev yapar. Elektrolit olarak anotta kullanılan metalin iyonunu içeren çözelti kullanılır.

Kaplama malzemesi olarak kullanılan metalin madde miktarı Faraday kanunları kullanılarak hesaplanır.

Elektrolizle Bileşiklerin Elementlerine Ayrışması

NaCl bileşiğinin sıvısı, elektroliz edilirken Cl–  iyonları anot elektrotta e vererek yükseltgenir ve anot elektrot etrafında Cl2 gazı şeklinde birikir. Cl–  iyonlarının verdiği elektronları katot elektrotta Na iyonları alarak indirgenir ve katot elektrot üzerinde Na(k) şeklinde birikir.

NaCl sıvısının elektrolizi sırasında anot ve katotta gerçekleşen tepkimeler:

NaCl sıvısının elektrolizinde Anotta: Cl2 gazı açığa çıkar. Katotta: Na(k) birikir

Anot:       2Cl(suda)  +  2e–    →   2Cl2(g)   

Katot:      2Na+(suda)   →   2Na(k)  +  2e     

Net tepkime: 2Cl(suda)  + 2Na+(suda)  →   2Cl2(g)  +  2Na(k)

Elektrolizde anyonlar anotta yükseltgenir, katyonlar katotta indirgenir.  

Suyun Elektrolizi (Hoffman Voltametresi)

Suyun elektrolizi sırasında anotta yükseltgenme tepkimesi gerçekleşir ve anot elektrot etrafında O2 gazı açığa çıkar. Katotta indirgenme tepkimesi gerçekleşir ve katot elektrot etrafında H2 gazı açığa çıkar. Suyun elektrolizi Hoffman Voltametresi ile gerçekleştirilir.

Anot:       H2O(s)   →   1/2O2(g)  +  2H+(suda)  +  2e   

Katot:      2H+(suda)  +  2e   →   H2(g)

Net tepkime: H2O(s)    →    1/2O2(g)  + H2(g)

Suyun elektrolizinde:

Katotta açığa çıkan H2 gazının hacmı, aynı koşullarda anotta açığa çıkan O2 gazının hacminin 2 katıdır.

VH2 = 2VO2

Örnek-1

Sıvı haldeki MgBr2 bileşiği 2 dk boyunca 964,85 amperlik akımla elektroliz ediliyor. Buna göre,

a) Katotta toplanan madde kaç g dır?

b) Normal koşullarda anotta kaç L gaz açığa çıkar? (Mg: 24)

ÇÖZÜM:

Örnek-2

Seri bağlı elektroliz kaplarında FeCl3 ve NaCl sıvıları elektroliz edilmektedir. Bir süre sonra NaCl’nin bulunduğu kapta katotta 6,9 g Na(k) toplandığına göre FeCl3 ‘ün bulunduğu kapta katotta kaç g madde toplanır? (Na:23, Fe:56)

ÇÖZÜM:

Örnek-3

120 g’lık metal saat 9, 6485 amperlik akımla 5 dk boyunca AgNO3 çözeltisi içinde gümüşle kaplanmıştır. Buna göre metal saatin son kütlesi kaç g’dır? (Ag: 108)

ÇÖZÜM:

Örnek-4

Hoffman voltametresi ile bir miktar su elektroliz edildiğinde anot ve katotta toplam 360 mL gaz toplanmaktadır. Buna göre anot ve katotta toplanan gazların hacmini bulunuz.

ÇÖZÜM:

ELEKTROT POTANSİYELLERİ

*Bu bölümde standart yarı hücreler, elektrot potansiyelleri, metallerin aktiflikleri, pil potansiyelini etkileyen faktörler, derişim pilleri, nernst eşitliği öğrenilir.

STANDART YARI HÜCRE İNDİRGENME POTANSİYELLERİ

Standart koşullarda (25 oC sıcaklık ve 1 atm basınç) yarı hücrenin indirgenme eğilimine standart elektrot potansiyeli denir. Eo ile gösterilir.

Standart elektrot potansiyeli yerine voltaj ya da standart indirgenme potansiyeli de denir.

Standart koşullarda bir pilin anot ve katot yarı hücre potansiyellerinin toplamı pil potansiyelini verir.

Eopil = Eoyük +Eoind

Zn-Cu pilinde net pil tepkimesi ve Eo pil:

STANDART HİDROJEN ELEKTRODU (SHE)

SHE standart şartlarda 1 M’lık HCl çözeltisine daldırılmış platin tel üzerine 1 atm basınç yapan H2 gazının gönderilmesiyle hazırlanan elektrottur.

SHE’de gerçekleşen indirgenme ve yükseltgenme yarı tepkimeleri:

Yükseltgenme:  H2(g)   →  2H+  2e–    Eoyük : 0,00 V

İndirgenme:      2H+ 2e–  →  H2(g)      Eoind: 0,00 V

SHE’de indirgenme ve yükseltgenme potansiyelleri sıfır kabul edilir.

SHE’de elektrot olarak kullanılacak madde:

  • Katı,
  • İletken,
  • İnert (tepkime vermeyen) olmalıdır.

SHE potansiyeli sıcaklık, hidrojen gazının basıncı ve çözeltinin derişimine bağlıdır.

ELEMENTLERİN STANDART YARI İNDİRGENME POTANSİYELLERİ

SHE kullanılarak elementlerin standart indirgenme potansiyelleri bulunur.

Voltmetrede okunan değer 0,337 V dur. Bu değer pilin ve aynı zamanda Cu elementinin standart potansiyelidir.

Eopil = Eoyük + Eoind     eşitliğinden, 

0,337 = 0,00 + Eoind   

Eoind   = 0,337 V ( Bu değer Cu elementinin standart indirgenme potansiyelidir.)

Bazı elementlerin SHE kullanılarak bulunan indirgenme potansiyelleri aşağıdaki gibidir.

Bir yarı tepkime ters çevrilirse elektrot potansiyelinin işareti değişir, Eo değeri değişmez.

İndirgenme:          Cu+(suda)  +  e–    →   Cu(k)    Eoind : +0,521 V

Yükseltgenme:      Cu(k)   →   Cu+(suda)  +  e     Eoyük : 0,521 V

Yarı tepkimelerde katsayıların herhangi bir sayı ile çarpılması Eo değerini değiştirmez.

 

METALLERİN AKTİFLİĞİ

Metallerin elektron verme eğilimine metalik aktiflik, ametallerin elektron alma eğilimine ise ametalik aktiflik denir.

Metalik aktifliği yüksek olan metallerin indirgenme potansiyelleri düşüktür. Aynı şekilde metalik aktifliği düşük olan metallerin indirgenme potansiyelleri yüksektir.

Zn, Cu, H , Ag, Hg elementlerinin indirgenme potansiyelleri ile aktifliklerini karşılaştıralım.

Yükseltgenme potansiyeli en yüksek olduğundan aralarında aktifliği en fazla olan Na metalidir.

Yükseltgenme potansiyeli en küçük olduğundan aralarında aktifliği en az olan Hg metalidir.

Elementlerin aktiflik sırası:

Na > Fe > H2 > Ag > Hg   şeklindedir.

Aktif Metal – Pasif Metal

Standart indirgenme potansiyeli negatif olan metal aktif metal, pozitif olan metal ise pasif metal olarak tanımlanır.

Eoind > 0   ise pasif metal    veya     Eoyük < 0   ise pasif metal

Eoind < 0   ise aktif metal    veya      Eoyük > 0   ise aktif metal

Standart indirgenme potansiyeli (gerilim, voltaj) negatif olan metal:

  • Kendinden daha az aktif olan metalin tuz çözeltisine bırakıldığında yükseltgenir ve aşınır.
  • Böyle tepkimeler istemlidir.
  • Kendinden daha pasif metal iyonu çözeltisine bırakıldığında kendiliğinden tepkime oluşmaz.
  • Bu tepkimeler istemsizdir.
  • Asitlerle tepkime vererek aşınır ve H2 gazı çıkışına sebep olur.

Metal Çubuğun Aşındığı Durumlar

Bir metal çubuk kendinden daha az aktif olan metalin tuz çözeltisine bırakıldığında yükseltgenir ve aşınır. Böyle tepkimeler istemlidir.

Al ve Cu metallerinin standart indirgenme potansiyelleri aşağıdaki gibidir.

EAl3+/Al = -1,662 V

ECu+/Cu = +0,521 V

Burada Al metalinin indirgenme potansiyeli, Cu metalinden daha küçük olduğundan Al metali daha aktiftir.

Al metali Cu karşısında yükseltgenir ve aşınır. Cu iyonları ise indirgenir ve oluşan metalik Cu(k), Al çubuğun etrafını sarar.

İndirgenme ve yükseltgenme yarı tepkimeleri:

 

Yükseltgenme:  Al(k) +  e–    →   Al3+(suda)    Eoyük: +1,662 V

İndirgenme:      Cu+(suda)  +  e   →    Cu(k)    Eoind : -0,521 V

Metal Çubuğun Aşınmadığı Durumlar

Bir metal çubuk kendinden daha aktif olan metalin tuz çözeltisine bırakıldığında kapta herhangi bir değişim olmaz. Metal çubuk aşınmaz. Tepkime istemsizdir.

Zn ve Ag metallerinin standart indirgenme potansiyelleri aşağıdaki gibidir.

EZn2+/Zn= -0,763 V

EAg+/Ag = +0,699 V

Ag metalinin indirgenme potansiyeli, Zn metalinden daha büyük olduğundan Ag metalinin aktifliği Zn metalinden daha azdır. Bu durumda tepkime olmaz. Ag çubuk aşınmaz.

Ancak dışarıdan enerji verildiğinde tepkime gerçekleşebilir.

Metal – Asit Tepkimelerinde Gaz Çıkışı

İndirgenme potansiyeli negatif olan metaller (aktif metaller) asitlerle tepkimeye girerek H2 gazı açığa çıkarırlar.

İndirgenme potansiyelleri pozitif olan metaller (pasif metaller) ise yalnızca oksijenli asitlerle tepkime verir ve H2 gazı yerine tepkimeye giren asidin türüne ve derişimine göre NO2, NO , SO2 gibi gazlar çıkarır.

Aşağıda verilen elementlerin aktifliklerini ve asitlerle tepkimesinde tepkimelerini inceleyelim.

EFe/Fe2+ = +0,440 V

ENa/Na+ = +2,714 V

EH2/H+ = 0,00 V

EAg/Ag+ = -0,799 V

EHg/Hg2+ = -0,850 V

Verilen standart elektrot potansiyellerine göre elementlerin aktiflik sırası:

Na > Fe > H2 > Ag > Hg

Na ve Fe metalleri H2 den daha yüksek potansiyele sahip olduğundan daha aktiftir ve asitlerle tepkimesinde H2 gazı çıkarır.

Ag ve Hg metalleri ise H2 den daha düşük potansiyele sahip olduğundan daha pasiftir ve yalnızca oksijenli asitlerle tepkimesinde NO2, NO , SO2 gibi gazlar çıkarır.

Çözeltilerin Metal Kaplarda Saklanması

Metal kaplara konulacak çözeltideki metal iyonunun aktifliği, kabın yapıldığı metalin aktifliğinden daha fazla olmalıdır. Aksi durumda kapla çözelti arasında tepkime gerçekleşecek ve kap aşınacaktır.

Aşağıdaki çözeltileri saklamak için kullanılan kapların uygun olup olmadığını inceleyelim.

Elementlerin aktiflik sırası:

Fe > H2 > Ag

I. ve II kaplar çözeltileri saklamak için uygun değilken, III. kap uygundur.

Örnek-1

Aşağıda indirgenme potansiyelleri verilen metallerden oluşan kaplara HCl çözeltisi konuluyor. Hangi kaplarda H2 gazı açığa çıkar?

(EZn2+/Zn= -0,763 V,  ECa2+/Ca= -2,886 V,  ECu+/Cu= +0,521 V)

ÇÖZÜM:

Hidrojenin indirgenme potansiyelinin sıfır olduğunu biliyoruz. O halde indirgenme potansiyelleri sıfırdan büyük (pozitif) olan metaller (Ca ve Zn) aktif olduğundan HCl çözeltisi ile tepkimeye girip yükseltgenir ve H2 gazı oluşturur. Negatif olan Cu ise tepkime vermez.

Elementlerin aktiflik sırası:

Ca > Zn > H2 > Cu

2Ca(k)  +  4HCl(suda)      2CaCl2(suda)  +  H2(g)

2Zn(k)  +  4HCl(suda)      2ZnCl2(suda)  +  H2(g)

Cu(k)  +  HCl(suda)      tepkime vermez.

 

STANDART ELEKTROT POTANSİYELİ ve İSTEMLİLİK

Standart indirgenme potansiyeli büyük olan iyonun indirgenmesi, küçük olan iyonun yükseltgenmesi şeklinde gerçekleşen elektrokimyasal pil tepkimeleri kendiliğinden gerçekleştiği için istemlidir.

Pil potansiyeli sıfırdan büyükse (pozitif) tepkime istemlidir. pil potansiyeli büyüdükçe istemlilik artar.

Pil potansiyeli sıfırdan küçükse (negatif) tepkime istemsizdir. Bu tür pillerde tepkime kendiliğinden gerçekleşmez.

Eopil > 0 ise pil tepkimesi istemlidir.

Eopil < 0 ise pil tepkimesi istemsizdir

Aşağıdaki pil tepkimelerinin istemli olup olmadığını inceleyelim.

2Al(k)  +  3Ag+(suda)    ↔   Ag(k)  +  Al3+(suda)

Anot ve katot yarı tepkimeleri taraf tarafa toplanır ve pil potansiyeli bulunur.

Al metalinin anot, Ag elektrotun katot olduğu bu pil çalışır. Pil tepkimesi istemlidir.

Aşağıdaki pil tepkimesinin istemli olup olmadığını inceleyelim.

2Cu(k)  +  Zn2+(suda)    ↔   Zn(k)  +  2Cu+(suda)

Anot ve katot yarı tepkimeleri taraf tarafa toplanır ve pil potansiyeli bulunur.

Cu metalinin anot, Zn elektrotun katot olduğu sistem kendiliğinden çalışmaz. Pil tepkimesi istemsizdir.

 

STANDART ELEKTROT POTANSİYELİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER

Standart pil potansiyeli:

  • Sıcaklığa,
  • Yarı hücrelerin derişimine,
  • Gaz bulunan elektrotlarda gazın basıncına bağlıdır.

Elektrodun kütlesine, boyutuna, ve sabit derişimde çözelti hacmine bağlı değildir.

Sıcaklık Etkisi

Pil tepkimeleri ekzotermik tepkimelerdir. Elektrokimyasal piller düşük sıcaklıkta daha yüksek verimle çalışırlar.

Sıcaklık arttığında bütün elektrokimyasal pillerde pil potansiyeli düşer. Pil tepkimeleri denge tepkimeleridir ve sıcaklık etkisi Le Chetalier ilkesi ile açıklanır.

Aşağıdaki pil tepkimesine sıcaklığın etkisini inceleyelim.

Zn(k)  +  2Cu+(suda)    ↔   2Cu(k)  +  Zn2+(suda)  +  ısı

Sıcaklık arttığında,

Tepkime sıcaklığı azaltmak için girenler yönüne kayar ve pil potansiyeli azalır.

Sıcaklık azaldığında,

Tepkime sıcaklığı arttırmak için ürünler yönüne kayar ve pil potansiyeli artar.

Basınç Etkisi

SHE içeren galvanik pillerde hidrojen gazının basıncındaki değişim pil potansiyelini etkiler.

Bu durum da Le Chetalier ilkesi ile açıklanır.

Dolayısıyla H gazının basıncı arttığında tepkime basıncı azaltmak için girenlere kayar ve pil potansiyeli azalır. H2 gazının basıncı azaltıldığında ise tepkime ileri yönde hareket eder ve pil potansiyeli artar.

Pil tepkimesi:

Zn(k)  +  2H+(suda)    ↔    Zn2+(suda)  +  H2(g)

Basınç arttığında,

Denge basıncı azaltmak için girenler yönüne kayar. Pil potansiyeli azalır.

Basınç azaldığında,

Denge basıncı arttırmak için ürünler yönüne kayar. Pil potansiyeli artar.

Derişim Etkisi

Anotta derişim arttıkça pil gerilimi azalır. Katotta derişim arttıkça pil gerilimi artar.

Derişim etkisi de Le Chetalier Prensibi ile açıklanır.

Al elektrodun anot, Cu elektrodun katot olduğu pil tepkimesindeki derişim etkisini inceleyelim:

2Al(k) +  3Cu2+(suda)    ↔    2Al3+(suda)  +  3Cu(k)

Anotta Al3+ iyon derişimi arttığında tepkime derişimi azaltmak için girenler yönüne kayar ve pil potansiyeli azalır.

Katotta Cu2+ iyon derişimi arttığında tepkime derişimi azaltmak için ürünler yönüne kayar ve pil potansiyeli artar.

Derişimin değiştiği durumlar ve pil potansiyeline etkisini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.

Saf su ilavesi

  • Derişim azalır.
  • Anotta gerçekleşirse pil potansiyeli artar.
  • Katotta gerçekleşirse pil potansiyeli azalır.

Su buharlaştırma

  • Derişim artar.
  • Anotta gerçekleşirse pil potansiyeli azalır.
  • Katotta gerçekleşirse pil potansiyeli artar.

Na2S ilavesi

  • Çözünen madde bir miktar çöker.
  • Derişim azalır.
  • Anotta gerçekleşirse pil potansiyeli artar.
  • Katotta gerçekleşirse pil potansiyeli azalır.

Çözünen katı ilavesi

  • Derişim artar.
  • Anotta gerçekleşirse pil potansiyeli azalır.
  • Katotta gerçekleşirse pil potansiyeli artar.

Anot ve katottaki derişim değişiminin pil potansiyeline etkisi yanda tablo halinde verilmiştir.

STANDART OLMAYAN PİLLER – NERNST EŞİTLİĞİ

25 C’ta derişimi 1M dan farklı yarı hücrelerle hazırlanan pillere standart olmayan pil denir.

Standart olmayan pilin potansiyeli Nernst Eşitliği ile bulunur.

Epil : Standart olmayan pil potansiyeli

Eopil : Standart pil potansiyeli

n: Alınan ya da verilen elektron sayısı

Qç : Derişimler türünden denge sabiti

  • Saf sıvı ve katılar denge bağıntısına yazılmaz.
  • Derişimlerin katsayısı bağıntıda üs olarak yazılır.

log0 = 1

log10a = a

loga.b = loga + logb

Örnek-2

Zn2+(suda)  +  2e   ↔   Zn(k)    Eoind = -0,763 V

yarı hücresinde Zn2+ iyonları derişimi 0,01 M alındığında Zn metalinin indirgenme potansiyeli nasıl değişir?

ÇÖZÜM:

Örnek-3

2Cu(k)  +  Zn2+(suda)     ↔    Zn(k)  +  2Cu+(suda)    Eopil = 1,10 V

Yukarıdaki elektrokimyasal hücrede anot ve katot derişimleri 0,1’er molardır. Buna göre Epil değerini bulunuz.

ÇÖZÜM:

DERİŞİM PİLLERİ

Elektrotları aynı, elektrolit derişimleri farklı olan elektrokimyasal pillere derişim pili denir.

  • Bu pillerde elektrolit derişimi küçük olan yarı hücre anot, büyük olan yarı hücre katot görevindedir.
  • Derişim pillerinde zamanla anot yarı hücresinin derişimi artar, katot yarı hücresinin derişimi azalır.
  • Bir derişim pilinde anot ve katot yarı hücrelerinin derişimleri eşitlenince pil potansiyeli sıfır olur, pil çalışmaz.

Derişim pilinde pilin başlangıç potansiyeli:

Örnek-4

Aşağıdaki derişim pilinin pil potansiyelini bulunuz.

Örnek-5

Yandaki elektrokimyasal pille ilgili

I. H gazının basıncı artarsa pil potansiyeli ne olur?

II. B kabında pH değişimi nasıl olur?

III. A kabına Na S ilave edilirse pil potansiyeli nasıl değişir?

ÇÖZÜM:

ELEKTROTLAR VE ELEKTROKİMYASAL HÜCRELER

*Bu bölümde elektrot, elektrolit, anot ve katot yarı hücreler öğrenilir. Elektrokimyasal pil elemanları ve değişim süreçleri incelenir. Pil tepkimesi ve pil şeması gösterilir.

ELEKTROT, ELEKTROLİT VE YARI HÜCRELER

Tanımlar:

Elektrolit: Redoks tepkimelerinin gerçekleştiği çözeltilerdir.

Elektrot: Elektrolit içine batırılan iletken metal çubuklara denir.

Yarı Hücre: Elektrot ve elektrolitten oluşan sisteme denir.

Anot Yarı Hücresi: Yükseltgenmenin gerçekleştiği yarı hücre.

Anot Elektrot: Yükseltgenmenin gerçekleştiği hücrenin içindeki elektrot.

Katot Yarı Hücresi: İndirgenmenin gerçekleştiği yarı hücre.

Katot Elektrot: İndirgenmenin gerçekleştiği hücrenin içindeki elektrot.

Tuz Köprüsü: Yarı hücrelerdeki yük denkliğinin sağlanması için kullanılan ters u şeklindeki boru

Tuz köprüsünde anyonlar anot yarı hücresine, katyonlar katot yarı hücresine yönlenir.

Elektrokimyasal pilde:

Anotta: Metal atomu e vererek iyon halinde çözeltiye geçer. Katyon derişimi zamanla artar.

Katotta: Metal katyonu e alarak elektrot yüzeyinde katı halde birikir. Katyon derişimi azalır.

ELEKTROKİMYASAL PİL

Kimyasal tepkimeler sonucu elektrik enerjisi üreten sisteme elektrokimyasal pil (galvanik hücre) denir.

Elektrokimyasal pil iki yarı hücre ve içine daldırılmış elektrotlar, iletken tel ve tuz köprüsünden oluşur.

Anot Yarı Hücresi

Yükseltgenme tepkimesi gerçekleşir. Zn katısı elektron vererek katyon haline geçer.

Zn(k)   →     Zn2+(suda)   +   2e

Yarı hücrede katyon derişimi artar. Elektrot kütlesi zamanla azalır.

Katot Yarı Hücresi

İndirgenme tepkimesi gerçekleşir. Cu elektron alarak anyon haline geçer.

Cu2+(suda)   +   2e–        Cu(k)   

Yarı hücrede katyon derişimi artar. Elektrot kütlesi zamanla azalır.

Elektrokimyasal pilde anot ve katot yarı hücresinin özellikleri, bu hücrelerde gerçekleşen olaylar ve pil tepkimesi aşağıdaki gibidir.

Anot Yarı Hücresi

  • İşareti negatiftir.
  • Yükseltgenme gerçekleşir.
  • Elektrot kütlesi zamanla azalır.
  • Elektrolitte katyon derişimi zamanla artar.
  • Dış devrede elektron akışı anottan katota doğrudur.
  • Tuz köprüsünde anyonlar anot yarı hücresine geçer.

Elektrokimyasal pilde anot ve katot yarı hücresinin özellikleri, bu hücrelerde gerçekleşen olaylar ve pil tepkimesi aşağıdaki gibidir.

Katot Yarı Hücresi

  • İşareti pozitiftir.
  • İndirgenme gerçekleşir.
  • Elektrot kütlesi zamanla artar.
  • Elektrolitte katyon derişimi zamanla azalır.
  • Elektrik akımı katottan anota doğrudur.
  • Tuz köprüsünde katyonlar katot yarı hücresine geçer.

Elektrokimyasal pilde anot ve katot yarı hücresinin özellikleri, bu hücrelerde gerçekleşen olaylar ve pil tepkimesi aşağıdaki gibidir.

Pil Tepkimesi

Yarı hücrelerdeki tepkimeler taraf tarafa toplanır ve pil tepkimesi elde edilir.

Pil Şeması

Anot sol tarafa, katot sağ tarafa yazılır. Faz sınırı “/” sembolüyle, tuz köprüsü ise “//” sembolüyle gösterilir.

Zn-Cu Elektrokimyasal pilinin şematik gösterimi aşağıdaki gibidir:

İNDİRGENME-YÜKSELTGENME TEPKİMELERİNDE ELEKTRİK AKIMI

*Bu bölümde redoks tepkimeleri, indirgenme ve yükseltgenme olayı, indirgen ve yükseltgen madde, tepkime denkleştirme ve daniell pili öğrenilir.

İNDİRGENME YÜKSELTGENME TEPKİMELERİ

Elektron alışverişi sonucu atomun yükseltgenme basamağının değiştiği tepkimelere indirgenme-yükseltgenme (redoks) tepkimeleri denir. Bir atom ya da iyonun e (elektron) almasıyla gerçekleşen olaya indirgenme, e vermesiyle gerçekleşen olaya yükseltgenme denir.

Yükseltgenme ve indirgenme tepkimeleri yarı tepkimelerle gösterilir.

2H+(suda)   +   2e    →    H2(g)   İndirgenme yarı tepkimesi (H+ iyonu e alarak indirgenmiştir.)

Zn(k)   →  Zn2+(suda)  +   2e      Yükseltgenme yarı tepkimesi (Zn2+ iyonu e vererek yükseltgenmiştir.)

Redoks tepkimelerinde elektron alan taneciğin yükseltgenme basamağı küçülür, elektron veren maddenin yükseltgenme basamağı büyür.

Yanma, elektroliz, metallerin asitlerle tepkimeleri gibi birçok tepkime indirgenme-yükseltgenme tepkimesidir.

Yükseltgenme Basamağı

Bir taneciğin sahip olduğu yüke yükseltgenme basamağı denir.

Bazı elementlerin yükseltgenme basamakları:

Element ve atom halindeki taneciğin yükseltgenme basamağı sıfırdır:

H20 , N20 , O20 , S80 , Fe0

1A ve 2A grup metalleri:

1A: Li+ , Na+ , K+

2A: Be2+ , Mg2+ , Ca2+

Oksijen:

Oksit bileşiklerinde: -2 ( MgO, CO2 …)

Peroksit bileşiklerinde: -1 (H2O , Na2O , MgO …)

OF2 bileşiğinde: +2

Yükseltgenme Basamağı Hesaplanması

Bileşiklerde atomların yükseltgenme basamakları toplamı sıfıra, köklerde ise kökün iyon yüküne eşit olur.

Aşağıdaki bileşik ve iyonlarda altı çizili elementlerin yükseltgenme basamaklarını hesaplayalım.

Redoks Tepkimelerinin Denkleştirilmesi

  1. Yükseltgenme basamağı değişen elementler belirlenir.
  2. Alınan verilen elektron sayıları belirlenir.
  3. Alınan verilen elektronlar uygun katsayılarla eşitlenir.
  4. Kullanılan sayılar elementin ait olduğu maddenin önüne yazılır.
  5. Yükseltgenme basamağı değişmeyen elementler uygun katsayılarla denkleştirilir.

Aşağıdaki tabloda bazı iyonların yükseltgenme basamakları verilmiştir.

Örnek – 1

P + HNO3 + H2O   →   H3PO4 + NO

Redoks tepkimesini denkleştiriniz.

ÇÖZÜM:

Katsayılar tepkimedeki bileşenlerin önüne yazılır.

3P  +  5HNO3  +  H2O    →   3H3PO5NO

Son olarak redoksa katılmayan bileşen (H2O) denkleştirilir.

3P  +  5HNO3  +  2H2O    →    3H3PO4  +  5NO

Örnek – 2

C  +  H2SO4    →    CO2  +  SO2  +  H2O

Redoks tepkimesini denkleştiriniz.

ÇÖZÜM:

Katsayılar tepkimedeki bileşenlerin önüne yazılır.

C  +  2H2SO4    →    CO2  +  2SO2  +  H2O

Son olarak redoksa katılmayan bileşen (H2O) denkleştirilir.

C  +  2H2SO4    →    CO2  +  2SO2  +  2H2O

Örnek – 3

NaOH  +  NaNO3  +  Zn     →       NH3  +  Na2ZnO2  +  H2O

Redoks tepkimesini yarı indirgenme-yükseltgenme reaksiyonları üzerinden denkleştiriniz.

ÇÖZÜM:

Yarı indirgenme-yükseltgenme tepkimeleri yazılır:

İndirgenme yarı tepkimesi:              N5+  +   8e   →     N3-

Yükseltgenme yarı tepkimesi:   4x/ Zn0   →   Zn2+  +  2e 

Net tepkime:                             N5+ 4Zn0  +   8e   →    4Zn2+ +   N3-

Katsayılar tepkimedeki bileşenlerin önüne yazılır.

NaOH  +  NaNO3  +  4Zn     →       NH3  +  4Na2ZnO2  +  H2O

Son olarak redoksa katılmayan bileşenler denkleştirilir.

7NaOH  +  NaNO3  +  4Zn     →       NH3  +  4Na2ZnO2  +  2H2O

Elektrik Enerjisi ve İstemlilik

Bulunduğu ortamda kendiliğinden gerçekleşen tepkimelere istemli tepkime, kendiliğinden gerçekleşmeyen tepkimelere istemsiz tepkime denir.

İstemli tepkimeler sadece başlarken enerjiye ihtiyaç duyarken istemsiz tepkimelerde tepkimenin tamamlanması için sürekli enerji verilmesi gerekir.

Daniell Pili

Çinko ve bakır metalleri kullanılarak oluşturulan elektrokimyasal pile daniell pili denir. Daniell pilinde istemli tepkime gerçekleşir.

AYT Kimya PDF Ders Notları


Hoşgeldiniz! AYT kimya pdf notlarına ulaşabileceğiniz sayfamız artık hizmetinizde.

Alan Yeterlilik Testi (AYT) iki oturumlu sınavın ikinci oturumudur. AYT sınavı 11 ve 12. sınıf konularını kapsamakla birlikte tüm lise müfredatından ileri düzey soruların sorulduğu bir sınavdır. AYT sınavında kimya dersinden 13 soru çıkmaktadır ve tüm lise müfredatından sorular gelebilmektedir.

Tüm öğrenciler AYT sınavına girebilir, fakat yalnızca TYT sınavından 150 puan barajını geçen öğrencilerin AYT puanı hesaplanır. Bununla birlikte AYT sınavından 180 puan barajını geçen öğrenciler 4 senelik bölümlerden tercih yapmaya hak kazanır. Hedefiniz 4 senelik bir bölümse doğru yerdesiniz.

Bu sayfada AYT sınavında karşınıza çıkan 11 ve 12. sınıf ileri düzey kimya dersleri ile ilgili notlar bulacaksınız.

12. Sınıf Kimya Yazılıları

12. Sınıf Kimya Yazılı Sınavları

12. sınıf kimya yazılı sınavları bu sayfada. 12. sınıf yazılı sınavlarına hazırlanma sürecinde sizlere yardımcı olacağını düşündüğüm sorular hazırladım. Soruları çözdüğünüzde bir nevi sınav provası yapmış olacaksınız. Sınav 2019-2020 kimya müfredatını içermektedir.

Sınavlarınızda başarılar dilerim.

Online İnteraktif Sınav

Fonksiyonel Bileşikler PDF

Hidrokarbonlar PDF