🧪 Elektrot Potansiyeli Nedir?
Elektrot potansiyeli, bir metalin çözeltisi içindeki iyonlarıyla dengeye ulaştığında oluşan potansiyel farktır. Başka bir deyişle, bir elektrodun yükseltgenme veya indirgenme eğiliminin ölçüsüdür.
- ⚡ Standart Elektrot Potansiyeli: 25°C sıcaklıkta, 1 atm basınçta ve 1 M iyon derişiminde ölçülen elektrot potansiyelidir. Sembolü E°'dir.
- 🔩 Yükseltgenme Potansiyeli: Bir maddenin elektron verme eğiliminin ölçüsüdür.
- 🔋 İndirgenme Potansiyeli: Bir maddenin elektron alma eğiliminin ölçüsüdür.
🧮 Elektrot Potansiyeli Nasıl Hesaplanır?
Elektrot potansiyelini hesaplamak için genellikle standart hidrojen elektrot (SHE) referans alınır. SHE'nin potansiyeli 0,00 V olarak kabul edilir. Diğer elektrotların potansiyelleri SHE'ye göre belirlenir.
- 💧 Nernst Denklemi: Elektrot potansiyelinin derişim ve sıcaklıkla nasıl değiştiğini gösteren denklemdir.
Nernst Denklemi aşağıdaki gibidir:
$E = E° - \frac{0.0592}{n} \log Q$
Burada:
- 🌡️ E: Elektrot potansiyeli
- 🔆 E°: Standart elektrot potansiyeli
- 🎁 n: Transfer edilen elektron sayısı
- 🔑 Q: Reaksiyon katsayısı
📝 Elektrot Potansiyelleri Tablosu
Aşağıda bazı metallerin standart indirgenme potansiyelleri verilmiştir (25°C'de):
- 🥇 $Li^+ + e^- \rightarrow Li$ E° = -3.05 V
- 🥈 $K^+ + e^- \rightarrow K$ E° = -2.93 V
- 🥉 $Ca^{2+} + 2e^- \rightarrow Ca$ E° = -2.87 V
- 🥉 $Na^+ + e^- \rightarrow Na$ E° = -2.71 V
- 🥉 $Mg^{2+} + 2e^- \rightarrow Mg$ E° = -2.37 V
- 🥉 $Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al$ E° = -1.66 V
- 🥉 $Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn$ E° = -0.76 V
- 🥉 $Fe^{2+} + 2e^- \rightarrow Fe$ E° = -0.44 V
- 🥉 $Ni^{2+} + 2e^- \rightarrow Ni$ E° = -0.25 V
- 🥉 $Sn^{2+} + 2e^- \rightarrow Sn$ E° = -0.14 V
- 🥉 $Pb^{2+} + 2e^- \rightarrow Pb$ E° = -0.13 V
- 🥉 $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2$ E° = 0.00 V
- 🥉 $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$ E° = +0.34 V
- 🥉 $Ag^+ + e^- \rightarrow Ag$ E° = +0.80 V
- 🥉 $Au^{3+} + 3e^- \rightarrow Au$ E° = +1.50 V
💡 Püf Noktaları
- ➕ Yükseltgenme mi İndirgenme mi?: Elektrot potansiyeli ne kadar büyükse, maddenin indirgenme eğilimi o kadar fazladır.
- ➖ Pil Potansiyeli: Bir pilin potansiyeli, katot (indirgenme) potansiyelinden anot (yükseltgenme) potansiyelinin çıkarılmasıyla bulunur: $E_{pil} = E_{katot} - E_{anot}$
- 📚 Uygulamalar: Elektrot potansiyelleri, pillerin, elektroliz işlemlerinin ve korozyonun anlaşılmasında önemlidir.
🔋 Pil Gerilimi Hesaplama
Bir galvanik hücrenin (pil) potansiyelini hesaplamak için aşağıdaki adımları izleyin:
- 🔑 Adım 1: Yarı hücre reaksiyonlarını ve standart elektrot potansiyellerini belirleyin.
- 🔑 Adım 2: Hangi yarı hücrenin anot (yükseltgenme) ve hangisinin katot (indirgenme) olduğunu belirleyin. Genellikle, daha düşük potansiyele sahip olan anot olacaktır.
- 🔑 Adım 3: Anot yarı hücre reaksiyonunu ters çevirin ve işaretini değiştirin (yükseltgenme potansiyeli).
- 🔑 Adım 4: Hücre potansiyelini hesaplamak için katot ve anot potansiyellerini toplayın: $E_{hücre} = E_{katot} + E_{anot}$
