1 Faraday kaç Coulomb (96500 C) Test 1

Bir elektrokimyasal pilde Zn²⁺/Zn ve Ag⁺/Ag yarı hücreleri kullanılmaktadır. Bu pil 0,02 mol elektron ürettiğinde, gümüş elektrotta kaç gram gümüş oksitlenmiştir? (Ag: 108 g/mol, 1 F = 96500 C)

A) 1,08 g
B) 2,16 g
C) 4,32 g
D) 8,64 g

Merhaba arkadaşlar, bu elektrokimyasal pil sorusunu adım adım çözelim. Unutmayın, elektrokimyasal pillerde elektron alışverişi redox reaksiyonları ile gerçekleşir.

• Adım 1: Yarı hücre reaksiyonlarını belirleyelim.

  Soruda verilen yarı hücreler şunlardır: $Zn^{2+}/Zn$ ve $Ag^{+}/Ag$. Çinko yükseltgenme eğilimi daha yüksek olduğu için anot görevi görecek ve yükseltgenecektir. Gümüş ise katot görevi görecek ve indirgenecektir.

  • Anot (Yükseltgenme): $Zn(k) \rightarrow Zn^{2+}(suda) + 2e^-$
  • Katot (İndirgenme): $Ag^{+}(suda) + e^- \rightarrow Ag(k)$
• Adım 2: Net hücre reaksiyonunu yazalım.

  Elektron sayılarını eşitlemek için gümüşün indirgenme reaksiyonunu 2 ile çarpalım ve reaksiyonları toplayalım:

  • $Zn(k) \rightarrow Zn^{2+}(suda) + 2e^-$
  • $2Ag^{+}(suda) + 2e^- \rightarrow 2Ag(k)$
  • Net Reaksiyon: $Zn(k) + 2Ag^{+}(suda) \rightarrow Zn^{2+}(suda) + 2Ag(k)$
• Adım 3: Elektron sayısı ile gümüş arasındaki ilişkiyi kuralım.

  Net reaksiyona göre, 2 mol elektron transferi olduğunda 2 mol gümüş oluşmaktadır. Yani, elektron sayısı ile gümüşün mol sayısı arasında 1:1 bir ilişki vardır.

• Adım 4: Gümüşün mol sayısını hesaplayalım.

  Soruda 0,02 mol elektron üretildiği belirtilmiş. Bu durumda, oluşan gümüşün mol sayısı da 0,02 mol olacaktır.

• Adım 5: Gümüşün kütlesini hesaplayalım.

  Gümüşün molar kütlesi 108 g/mol olarak verilmiş. Kütleyi bulmak için mol sayısı ile molar kütleyi çarpalım:

  • Kütle = Mol sayısı x Molar kütle
  • Kütle = 0,02 mol x 108 g/mol = 2,16 g

Bu durumda, gümüş elektrotta 2,16 gram gümüş birikmiştir.

Cevap B seçeneğidir.