Soru:
İndirgenme potansiyelleri: \( E^0_{Ni^{2+}/Ni} = -0,25 \, V \) ve \( E^0_{Pb^{2+}/Pb} = -0,13 \, V \) olarak veriliyor. Bu iki metal kullanılarak kurulan bir pilde, 0,2 M 500 mL Ni(NO₃)₂ ve 0,1 M 500 mL Pb(NO₃)₂ çözeltileri kullanılıyor. Bu pilin 25°C'daki başlangıç EMK'si kaç volttur? ( \( \log 2 \approx 0,3 \) )
Çözüm:
💡 Bu soruda derişimler standart değil, bu yüzden Nernst Denklemi kullanmamız gerekiyor.
- ➡️ Önce standart EMK'yi bulalım. \( E^0_{Pb} > E^0_{Ni} \) olduğundan:
Katot: Pb (İndirgenme), Anot: Ni (Yükseltgenme)
\( E^0_{pil} = E^0_{katot} - E^0_{anot} = (-0,13) - (-0,25) = 0,12 \, V \)
- ➡️ Pil tepkimesi: \( Ni_{(k)} + Pb^{2+}_{(sulu)} \to Ni^{2+}_{(sulu)} + Pb_{(k)} \)
- ➡️ Nernst Denklemi: \( E = E^0 - \frac{0,0592}{n} \log Q \)
- ➡️ Burada n=2 (toplam elektron sayısı), \( Q = \frac{[Ni^{2+}]}{[Pb^{2+}]} \)
- ➡️ Derişimleri yerine koyalım: \( [Ni^{2+}] = 0,2 \, M \), \( [Pb^{2+}] = 0,1 \, M \)
\( Q = \frac{0,2}{0,1} = 2 \)
- ➡️ \( E = 0,12 - \frac{0,0592}{2} \log 2 \)
- ➡️ \( E = 0,12 - (0,0296 \times 0,3) \)
- ➡️ \( E = 0,12 - 0,00888 \approx 0,111 \, V \)
✅ Pilin başlangıç EMK'si yaklaşık 0,11 V'tur.
