Gümüş (Ag⁺/Ag: +0,80 V) ve bakır (Cu²⁺/Cu: +0,34 V) iyonları içeren bir çözeltinin elektrolizi sırasında katotta ilk olarak hangi metal çöker?
A) Bakır
B) Gümüş
C) Her ikisi aynı anda
D) Hiçbiri
Elektroliz, elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden gerçekleşmeyen bir kimyasal tepkimeyi gerçekleştirdiğimiz bir süreçtir. Katot, indirgenmenin (elektron alma) gerçekleştiği elektrottur. Bu soruda, hangi metalin katotta ilk olarak çökeceğini belirlemek için standart indirgenme potansiyellerini karşılaştırmamız gerekiyor.
- Adım 1: Katotta Gerçekleşen Olayı Anlama
- Katot, elektroliz kabında negatif yüklü elektrottur. Burada pozitif yüklü iyonlar (katyonlar) çekilir ve elektron alarak indirgenirler. Yani, metal iyonları metal atomlarına dönüşerek elektrot üzerinde birikir (çöker).
- Bu durumda, $Ag^+$ iyonları $Ag$ metaline ve $Cu^{2+}$ iyonları $Cu$ metaline indirgenebilir.
- İlgili indirgenme yarı tepkimeleri şunlardır:
- $Ag^+(aq) + e^- \rightarrow Ag(s)$
- $Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s)$
- Adım 2: Standart İndirgenme Potansiyellerini Karşılaştırma
- Bir çözeltide birden fazla indirgenebilecek tür varsa, standart indirgenme potansiyeli ($E^\circ$) daha yüksek (daha pozitif) olan tür, katotta daha kolay indirgenir ve ilk olarak çöker. Bu, o türün elektron alma eğiliminin daha fazla olduğu anlamına gelir.
- Soruda verilen standart indirgenme potansiyelleri şunlardır:
- Gümüş için: $Ag^+/Ag$: $+0,80$ V
- Bakır için: $Cu^{2+}/Cu$: $+0,34$ V
- Adım 3: Hangi Metalin Önce Çökeceğini Belirleme
- Gümüşün standart indirgenme potansiyeli ($+0,80$ V), bakırın standart indirgenme potansiyelinden ($+0,34$ V) daha büyüktür.
- Bu durum, gümüş iyonlarının ($Ag^+$) bakır iyonlarına ($Cu^{2+}$) göre elektron alma eğiliminin çok daha yüksek olduğu anlamına gelir. Dolayısıyla, elektroliz sırasında katotta gümüş iyonları daha kolay indirgenerek ilk olarak gümüş metali şeklinde çökecektir.
- Sonuç: Katotta ilk olarak gümüş metali çöker.
Cevap B seçeneğidir.
