Soru:
Bir galvanik hücrede çinko (Zn) elektrot \( Zn^{2+} \) iyonları içeren çözeltiye, gümüş (Ag) elektrot ise \( Ag^+ \) iyonları içeren çözeltiye daldırılmıştır. Standart indirgenme potansiyelleri: \( E^0(Zn^{2+}/Zn) = -0,76 \text{ V} \) ve \( E^0(Ag^+/Ag) = +0,80 \text{ V} \)'dir.
Bu pil çalışırken aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
- A) Dış devrede elektronlar çinko elektrottan gümüş elektroda doğru akar.
- B) Çinko elektrot anottur.
- C) Tuz köprüsündeki anyonlar gümüş yarı hücresine doğru hareket eder.
- D) Gümüş elektrot zamanla kütle kazanır.
- E) Pil gerilimi 1,56 V'dur.
Çözüm:
💡 Önce hangi metalin anot (yükseltgenecek), hangisinin katot (indirgenecek) olduğunu bulalım.
- ➡️ Daha düşük (daha negatif) indirgenme potansiyeline sahip elektrot anot olur. \( E^0(Zn^{2+}/Zn) = -0,76 \text{ V} \) değeri \( E^0(Ag^+/Ag) = +0,80 \text{ V} \)'den küçük olduğu için çinko anot, gümüş katot olur.
- ➡️ A seçeneği: Anot (Zn) yükseltgenir ve elektron verir. Bu elektronlar dış devreden katot (Ag) tarafına akar. Bu ifade doğru.
- ➡️ B seçeneği: Yukarıda belirttiğimiz gibi çinko anottur. Bu ifade doğru.
- ➡️ C seçeneği: Katot yarı hücresinde (\( Ag^+ + e^- \rightarrow Ag \)) pozitif yük tüketildiği için çözelti negatifleşmeye başlar. Tuz köprüsü, bu negatif yükü nötralize etmek için anyonları katot tarafına gönderir. Yani anyonlar gümüş yarı hücresine hareket eder. Bu ifade doğru görünüyor.
- ➡️ D seçeneği: Katotta (\( Ag \)) iyonları metalik gümüşe indirgenip elektrot üzerine çökeleceğinden, gümüş elektrotun kütlesi artar. Bu ifade doğru.
- ➡️ E seçeneği: Pil gerilimi, \( E^0_{pil} = E^0_{katot} - E^0_{anot} \) formülüyle hesaplanır. \( E^0_{pil} = 0,80 - (-0,76) = 1,56 \text{ V} \). Bu ifade de doğru.
🚨 Tüm seçenekler doğru gibi görünüyor! Ancak soru yanlış olanı soruyor. C seçeneğini tekrar inceleyelim. Anot yarı hücresinde (\( Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^- \)) tepkimesiyle pozitif yük (katyon) birikimi olur. Tuz köprüsü, bu pozitif yükü nötralize etmek için anyonları anot tarafına gönderir. Aynı zamanda, katot tarafındaki negatif yükü nötralize etmek için katyonları katot tarafına gönderir. Dolayısıyla, anyonlar gümüş yarı hücresine değil, çinko yarı hücresine doğru hareket eder. C seçeneği yanlıştır.
✅ Sonuç: Yanlış ifade C seçeneğidir.
