Nernst denklemi soruları AYT Test 1

🎓 Nernst denklemi soruları AYT Test 1 - Ders Notu

Bu test, elektrokimyasal hücrelerin potansiyelini hesaplamada kullanılan Nernst denklemi ve bu denklemle ilgili temel kavramları kapsamaktadır. Elektrot potansiyeli, standart koşullar, derişim pilleri ve denge sabiti arasındaki ilişki bu testin ana konularıdır.

📌 Nernst Denklemi

Nernst denklemi, standart olmayan koşullarda bir elektrokimyasal hücrenin veya yarı hücrenin potansiyelini hesaplamak için kullanılır.

• Denklem: $E = E° - \frac{RT}{nF} \ln Q$
• $E$: Hücre potansiyeli (V)
• $E°$: Standart hücre potansiyeli (V)
• $R$: İdeal gaz sabiti (8.314 J/mol·K)
• $T$: Sıcaklık (K)
• $n$: Transfer edilen elektron sayısı (mol)
• $F$: Faraday sabiti (96485 C/mol)
• $Q$: Reaksiyon katsayısı

⚠️ Dikkat: Sıcaklığın Kelvin cinsinden olduğundan emin olun!

📌 Standart Hücre Potansiyeli (E°)

Standart hücre potansiyeli, tüm iyonların 1 M derişimde olduğu ve gazların 1 atm basınçta olduğu standart koşullardaki hücre potansiyelidir.

• Standart hidrojen elektrot (SHE) referans alınarak belirlenir.
• $E°_{hücre} = E°_{katot} - E°_{anot}$

💡 İpucu: Katot indirgenmenin olduğu, anot ise yükseltgenmenin olduğu elektrottur.

📌 Reaksiyon Katsayısı (Q)

Reaksiyon katsayısı, herhangi bir anda reaksiyonun ilerlemesini gösteren bir ölçüdür. Denge sabiti (K) ile benzerdir, ancak denge dışındaki koşullarda kullanılır.

• $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$ reaksiyonu için: $Q = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$
• Katı ve sıvıların derişimi reaksiyon katsayısında yer almaz.

📝 Not: Sadece suda çözünen (aq) ve gaz (g) halindeki maddeler Q denkleminde yer alır.

📌 Denge Sabiti (K) ve Hücre Potansiyeli İlişkisi

Denge durumunda, hücre potansiyeli sıfırdır ($E = 0$). Bu durumda Nernst denklemi, denge sabiti ile standart hücre potansiyeli arasındaki ilişkiyi verir.

• $0 = E° - \frac{RT}{nF} \ln K$
• $E° = \frac{RT}{nF} \ln K$
• Bu denklem, denge sabiti büyükse standart hücre potansiyelinin pozitif olduğunu gösterir.

⚠️ Dikkat: Yüksek denge sabiti, reaksiyonun ürünler lehine olduğunu gösterir.

📌 Derişim Pilleri

Derişim pilleri, aynı tür elektrotların farklı derişimlerdeki elektrolitlere daldırılmasıyla oluşturulur. Potansiyel farkı, derişim farkından kaynaklanır.

• Derişim pilinde, daha seyreltik çözelti anot, daha derişik çözelti katot görevi görür.
• Nernst denklemi, derişim pilinin potansiyelini hesaplamak için kullanılabilir.

💡 İpucu: Derişim pillerinde amaç, derişimleri eşitlemektir.