Elektrolizde anyon ve katyonların toplanma önceliği Test 1

Sulu çözeltilerde elektroliz yapılırken anotta anyonların yükseltgenme önceliği ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) SO₄²⁻ iyonları OH⁻ iyonlarından önce yükseltgenir
B) Halojen iyonları OH⁻ iyonlarından sonra yükseltgenir
C) OH⁻ iyonları halojen iyonlarından sonra yükseltgenir
D) Halojen iyonları OH⁻ iyonlarından önce yükseltgenir

Sulu çözeltilerde elektroliz yapılırken anotta anyonların yükseltgenme önceliği, hangi iyonun daha kolay yükseltgenebildiğine (elektron verebildiğine) bağlıdır. Anotta yükseltgenme (oksidasyon) gerçekleşir.

• Yükseltgenme Önceliği Prensibi: Bir çözeltide birden fazla anyon bulunduğunda, standart yükseltgenme potansiyeli daha yüksek olan (veya standart indirgenme potansiyeli daha düşük olan) iyon öncelikli olarak yükseltgenir. Yani, elektron vermeye daha istekli olan iyon önce yükseltgenir.
• Yaygın Anyonların Yükseltgenme Önceliği Sıralaması: Sulu çözeltilerde anotta yükseltgenme önceliği genellikle aşağıdaki gibidir (en kolay yükseltgenenden en zor yükseltgenene doğru):

  1. Halojen iyonları ($I^-$ > $Br^-$ > $Cl^-$)

  2. Hidroksit iyonu ($OH^-$)

  3. Sülfat ($SO_4^{2-}$), Nitrat ($NO_3^-$), Karbonat ($CO_3^{2-}$), Fosfat ($PO_4^{3-}$) gibi oksijenli anyonlar (Bu iyonlar genellikle çok zor yükseltgenirler ve bu iyonların bulunduğu çözeltilerde genellikle $OH^-$ iyonu veya su yükseltgenir.)

  Bu sıralama, halojen iyonlarının ($Cl^-$, $Br^-$, $I^-$) $OH^-$ iyonundan daha kolay yükseltgendiğini gösterir. $F^-$ iyonu ise $OH^-$'den daha zor yükseltgenir, ancak genellikle halojen iyonları denildiğinde $Cl^-$, $Br^-$, $I^-$ kastedilir.

• Şimdi seçenekleri bu bilgi ışığında değerlendirelim:

  A) $SO_4^{2-}$ iyonları $OH^-$ iyonlarından önce yükseltgenir: Bu ifade yanlıştır. Yukarıdaki sıralamaya göre, $SO_4^{2-}$ iyonları, $OH^-$ iyonlarından çok daha zor yükseltgenir. Genellikle $SO_4^{2-}$ iyonları yerine $OH^-$ iyonları (veya su) yükseltgenir.

  B) Halojen iyonları $OH^-$ iyonlarından sonra yükseltgenir: Bu ifade yanlıştır. Yukarıdaki öncelik sıralamasına göre, halojen iyonları ($Cl^-$, $Br^-$, $I^-$) $OH^-$ iyonlarından önce yükseltgenir.

  C) $OH^-$ iyonları halojen iyonlarından sonra yükseltgenir: Bu ifade doğrudur. Halojen iyonları $OH^-$'den önce yükseltgendiği için, $OH^-$ iyonları halojen iyonlarından sonra yükseltgenir.

  D) Halojen iyonları $OH^-$ iyonlarından önce yükseltgenir: Bu ifade doğrudur. Yükseltgenme önceliği sıralamasına göre, halojen iyonları ($Cl^-$, $Br^-$, $I^-$) $OH^-$ iyonlarından daha kolay yükseltgenir ve bu nedenle $OH^-$ iyonlarından önce yükseltgenirler.

• Hem C hem de D seçeneği aynı doğru bilgiyi farklı şekillerde ifade etmektedir. Ancak sorunun doğrudan yükseltgenme önceliğini sorması ve "önce" kelimesini kullanması D seçeneğini daha doğrudan bir cevap yapar. Halojen iyonları, $OH^-$ iyonlarına göre anotta yükseltgenme önceliğine sahiptir.

Cevap D seçeneğidir.