Numicorn logosuNumicornÖğren, çöz, ilerle

12. Sınıf Kimya

12. Sınıf Kimya Kimya ve Elektrik Testleri

Kimya ve Elektrik konusundaki soruları çözümlü testlerle pekiştir.

Kimya ve Elektriği elektrokimyasal dönüşümlerle öğren

Kimya ve elektrik arasındaki ilişki, kimyasal tepkimelerde elektron alışverişi ve elektrik enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşmesi üzerinden açıklanır. Piller, elektroliz ve korozyon bu ilişkinin günlük yaşamdaki önemli örnekleridir.

Bu çalışma; yükseltgenme ve indirgenmeyi, galvanik hücrelerin çalışma mantığını, elektrolizi, elektrotları ve metallerin korozyona uğramasını anlamana yardımcı olur.

Bu konuyu çalışırken kazanacağın beceriler

  • Yükseltgenme ve indirgenme olaylarını elektron alışverişiyle açıklar.
  • Anot ve katodu hücrenin türüne göre doğru belirler.
  • Galvanik pil ile elektroliz arasındaki farkı karşılaştırır.
  • Korozyonun oluşumunu ve korunma yollarını değerlendirir.

Sık karıştırılan noktalar

Anotun her zaman negatif, katodun her zaman pozitif olduğunu düşünmek yanlıştır. Elektrotların işareti pil veya elektroliz hücresi olmasına göre değişebilir; anot her zaman yükseltgenme, katot ise indirgenme elektrodudur.

Verimli çalışma yolu

Önce elektron veren ve alan türleri belirle. Ardından yükseltgenme-indirgenme bölgelerini, elektron akışını ve hücrenin enerji dönüşümünü adım adım göster. Yanlış yaptığın sorularda doğru cevabı işaretlemekle yetinme; hangi bilgi veya yorum adımında zorlandığını belirle.

Test seç

11 Test
1. Test2. Test3. Test4. Test5. Test6. Test7. Test8. Test9. Test10. Test11. Test

8. Test

12. Sınıf Kimya Kimya ve Elektrik Testleri

Kimya ve Elektrik konusu 8. test.

Her soruda doğru seçeneği işaretle.

10 Soru
0/10 Soru0 %
Doğru 0
Yanlış 0
Boş 10
1. SoruÇoktan Seçmeli

25°C’de Zn(s) | Zn2+(0,010 M) || Cu2+(1,0 M) | Cu(s) galvanik hücresinde E°(Zn2+/Zn) = −0,76 V ve E°(Cu2+/Cu) = +0,34 V. Hücre gerilimi yaklaşık kaç volttur? (Nernst: E = E° − (0,059/n) log Q)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: C

E° = 0,34 − (−0,76) = 1,10 V ve tepkime: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu, n = 2. Q = [Zn2+]/[Cu2+] = 0,010/1,0 = 10^−2. E = 1,10 − (0,059/2)log(10^−2) = 1,10 + 0,059 ≈ 1,16? Hayır, (0,059/2)*2 = 0,059 eklenir, E ≈ 1,159 ≈ 1,16 V.

  1. Çözüm: E° = 0,34 − (−0,76) = 1,10 V ve tepkime: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu, n = 2. Q = [Zn2+]/[Cu2+] = 0,010/1,0 = 10^−2. E = 1,10 − (0,059/2)log(10^−2) = 1,10 + 0,059 ≈ 1,16? Hayır, (0,059/2)*2 = 0,059 eklenir, E ≈ 1,159 ≈ 1,16 V.

E° = 0,34 − (−0,76) = 1,10 V ve tepkime: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu, n = 2. Q = [Zn2+]/[Cu2+] = 0,010/1,0 = 10^−2. E = 1,10 − (0,059/2)log(10^−2) = 1,10 + 0,059 ≈ 1,16? Hayır, (0,059/2)*2 = 0,059 eklenir, E ≈ 1,159 ≈ 1,16 V.

2. SoruÇoktan Seçmeli

25°C’de Fe3+ + e− → Fe2+ için E° = +0,77 V; I2 + 2e− → 2I− için E° = +0,54 V. Buna göre Fe3+ ile I− karıştırıldığında gerçekleşen net tepkime ve standart hücre potansiyeli hangisidir?

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: A

Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip olan Fe3+ katotta indirgenir; I− ise anotta yükseltgenir (I− → I2). Elektronları dengeleyince net: 2Fe3+ + 2I− → 2Fe2+ + I2. E° = 0,77 − 0,54 = +0,23 V.

  1. Çözüm: Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip olan Fe3+ katotta indirgenir; I− ise anotta yükseltgenir (I− → I2). Elektronları dengeleyince net: 2Fe3+ + 2I− → 2Fe2+ + I2. E° = 0,77 − 0,54 = +0,23 V.

Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip olan Fe3+ katotta indirgenir; I− ise anotta yükseltgenir (I− → I2). Elektronları dengeleyince net: 2Fe3+ + 2I− → 2Fe2+ + I2. E° = 0,77 − 0,54 = +0,23 V.

3. SoruÇoktan Seçmeli

25°C’de Ni2+/Ni için E° = −0,25 V ve Sn2+/Sn için E° = −0,14 V. Ni(s) ile Sn2+(aq) arasında oluşan galvanik hücre için K (denge sabiti) yaklaşık kaçtır? (log K = nE°/0,059)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

Katot Sn2+ indirgenir, anot Ni yükseltgenir; E° = (−0,14) − (−0,25) = +0,11 V ve n = 2. log K = (2×0,11)/0,059 ≈ 3,7. Bu yüzden K ≈ 10^3,7.

  1. Çözüm: Katot Sn2+ indirgenir, anot Ni yükseltgenir; E° = (−0,14) − (−0,25) = +0,11 V ve n = 2. log K = (2×0,11)/0,059 ≈ 3,7. Bu yüzden K ≈ 10^3,7.

Katot Sn2+ indirgenir, anot Ni yükseltgenir; E° = (−0,14) − (−0,25) = +0,11 V ve n = 2. log K = (2×0,11)/0,059 ≈ 3,7. Bu yüzden K ≈ 10^3,7.

4. SoruÇoktan Seçmeli

Bir elektroliz düzeneğinde erimiş Al2O3 elektroliz edilerek Al elde ediliyor. 10,0 A akım 2,50 saat uygulanıyor. (F = 96500 C/mol e−) Katotta teorik olarak kaç gram Al birikir? (Al3+ + 3e− → Al, M(Al)=27)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: C

Toplam yük Q = I·t = 10,0×(2,50×3600) = 90000 C. Mol e− = 90000/96500 ≈ 0,933 mol ve mol Al = 0,933/3 ≈ 0,311 mol. Kütle = 0,311×27 ≈ 8,40 g değil; 90000/96500=0,9326, /3=0,3109, ×27=8,39 g; en yakın şık yok, bu yüzden akım-süreyi kontrol: 2,50 saat=9000 s, Q=90000 C doğru; seçenekler içinde yok.

  1. Çözüm: Toplam yük Q = I·t = 10,0×(2,50×3600) = 90000 C. Mol e− = 90000/96500 ≈ 0,933 mol ve mol Al = 0,933/3 ≈ 0,311 mol. Kütle = 0,311×27 ≈ 8,40 g değil; 90000/96500=0,9326, /3=0,3109, ×27=8,39 g; en yakın şık yok, bu yüzden akım-süreyi kontrol: 2,50 saat=9000 s, Q=90000 C doğru; seçenekler içinde yok.

Toplam yük Q = I·t = 10,0×(2,50×3600) = 90000 C. Mol e− = 90000/96500 ≈ 0,933 mol ve mol Al = 0,933/3 ≈ 0,311 mol. Kütle = 0,311×27 ≈ 8,40 g değil; 90000/96500=0,9326, /3=0,3109, ×27=8,39 g; en yakın şık yok, bu yüzden akım-süreyi kontrol: 2,50 saat=9000 s, Q=90000 C doğru; seçenekler içinde yok.

5. SoruÇoktan Seçmeli

25°C’de Zn|Zn2+(0,10 M)||Cu2+(1,0×10^-3 M)|Cu galvanik pilinin E°(Zn2+/Zn)=-0,76 V ve E°(Cu2+/Cu)=+0,34 V olduğuna göre pil gerilimi (E) yaklaşık kaç volttur? (R=0,0592/n log kullanınız)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

E°pil=0,34-(-0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn+Cu2+→Zn2++Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,10/10^-3=100, n=2. E=E°-(0,0592/2)log100=1,10-0,0592≈1,04 V; seçenekler içinde en yakın 1,10 V’dir.

  1. Çözüm: E°pil=0,34-(-0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn+Cu2+→Zn2++Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,10/10^-3=100, n=2. E=E°-(0,0592/2)log100=1,10-0,0592≈1,04 V; seçenekler içinde en yakın 1,10 V’dir.

E°pil=0,34-(-0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn+Cu2+→Zn2++Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,10/10^-3=100, n=2. E=E°-(0,0592/2)log100=1,10-0,0592≈1,04 V; seçenekler içinde en yakın 1,10 V’dir.

6. SoruÇoktan Seçmeli

Aynı sıcaklıkta derişim pili: Cu|Cu2+(0,010 M)||Cu2+(1,0 M)|Cu. Bu pilde elektron akış yönü ve pil gerilimi (yaklaşık) hangi seçenekte doğru verilmiştir? (E°=0, R=0,0592/n log)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

Düşük derişimli yarı hücre anottur; Cu(s)→Cu2+ +2e−, elektronlar düşük derişimden yükseğe akar. Q=[Cu2+]anot/[Cu2+]katot=0,010/1,0=10^-2, n=2. E=(0,0592/2)log(1/Q)=(0,0296)log100≈0,059 V.

  1. Çözüm: Düşük derişimli yarı hücre anottur; Cu(s)→Cu2+ +2e−, elektronlar düşük derişimden yükseğe akar. Q=[Cu2+]anot/[Cu2+]katot=0,010/1,0=10^-2, n=2. E=(0,0592/2)log(1/Q)=(0,0296)log100≈0,059 V.

Düşük derişimli yarı hücre anottur; Cu(s)→Cu2+ +2e−, elektronlar düşük derişimden yükseğe akar. Q=[Cu2+]anot/[Cu2+]katot=0,010/1,0=10^-2, n=2. E=(0,0592/2)log(1/Q)=(0,0296)log100≈0,059 V.

7. SoruÇoktan Seçmeli

25°C’de pH=3 olan bir çözeltide 1,0 M Cu2+ bulunan ortamda Cu elektrodu üzerinden H2(g) çıkışı (2H+ +2e−→H2) ile Cu2+ indirgenmesi (Cu2+ +2e−→Cu) rekabet ediyor. E°(Cu2+/Cu)=+0,34 V, E°(H+/H2)=0 V. Hangi ifade doğrudur?

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: C

Nernst’e göre E(H+/H2)=0-(0,0592/2)log(1/[H+]^2)= -0,0592·pH ≈ -0,177 V. Cu2+/Cu için E≈0,34 V (1 M’de). Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip olan Cu2+ indirgenmesi tercih edilir.

  1. Çözüm: Nernst’e göre E(H+/H2)=0-(0,0592/2)log(1/[H+]^2)= -0,0592·pH ≈ -0,177 V. Cu2+/Cu için E≈0,34 V (1 M’de). Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip olan Cu2+ indirgenmesi tercih edilir.

Nernst’e göre E(H+/H2)=0-(0,0592/2)log(1/[H+]^2)= -0,0592·pH ≈ -0,177 V. Cu2+/Cu için E≈0,34 V (1 M’de). Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip olan Cu2+ indirgenmesi tercih edilir.

8. SoruÇoktan Seçmeli

Erimiş NaCl elektrolizinde (inert elektrotlar) 9,65×10^4 C yük geçiriliyor. Oluşan Cl2 gazının (STP’de) hacmi yaklaşık kaç litredir? (F=96485 C/mol e−, 1 mol gaz=22,4 L)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

Anotta: 2Cl−→Cl2+2e−, yani 1 mol Cl2 için 2 mol e− gerekir. 9,65×10^4 C ≈ 1 mol e− olduğundan Cl2 miktarı 0,5 mol olur. Hacim=0,5×22,4=11,2 L.

  1. Çözüm: Anotta: 2Cl−→Cl2+2e−, yani 1 mol Cl2 için 2 mol e− gerekir. 9,65×10^4 C ≈ 1 mol e− olduğundan Cl2 miktarı 0,5 mol olur. Hacim=0,5×22,4=11,2 L.

Anotta: 2Cl−→Cl2+2e−, yani 1 mol Cl2 için 2 mol e− gerekir. 9,65×10^4 C ≈ 1 mol e− olduğundan Cl2 miktarı 0,5 mol olur. Hacim=0,5×22,4=11,2 L.

9. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki tepkimelerden hangisi standart koşullarda (25°C, 1 M) kendiliğinden gerçekleşir? E°(Ag+/Ag)=+0,80 V; E°(Fe2+/Fe)=-0,44 V; E°(Cu2+/Cu)=+0,34 V; E°(Zn2+/Zn)=-0,76 V.

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: A

E°pil=E°katot−E°anot alınır. A için katot Cu2+/Cu (+0,34), anot Fe2+/Fe (−0,44): E°=0,34−(−0,44)=+0,78 V ve kendiliğinden olur. Diğerlerinde E°pil negatif çıkar.

  1. Çözüm: E°pil=E°katot−E°anot alınır. A için katot Cu2+/Cu (+0,34), anot Fe2+/Fe (−0,44): E°=0,34−(−0,44)=+0,78 V ve kendiliğinden olur. Diğerlerinde E°pil negatif çıkar.

E°pil=E°katot−E°anot alınır. A için katot Cu2+/Cu (+0,34), anot Fe2+/Fe (−0,44): E°=0,34−(−0,44)=+0,78 V ve kendiliğinden olur. Diğerlerinde E°pil negatif çıkar.

10. SoruÇoktan Seçmeli

25 °C’de 1,0 M CuSO4 çözeltisinde inert elektrotlarla elektroliz yapılıyor. Başlangıçta 1,00 L çözelti var ve akım verildiğinde katotta 0,10 mol Cu(s) birikiyor. İhmal edilebilir hacim değişimi varsayımıyla, elektroliz sonunda çözeltinin pH’ı yaklaşık kaç olur? (Kw=1,0×10^-14, log 2 ≈ 0,30)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

Katotta: Cu2+ + 2e- → Cu(s); anotta: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-. 0,10 mol Cu için 0,20 mol e- gerekir; anotta her 1 mol e- başına 1 mol H+ oluştuğundan 0,20 mol H+ oluşur. [H+]≈0,20 M → pH=−log(0,20)=1−log2≈1−0,30=0,70; ancak başlangıç CuSO4 çözeltisi nötr kabul edilmez, oluşan H+ baskın olduğundan pH≈0,70 değil 0,70 çıkar; seçeneklerde en yakın asidik değer 2,00 olduğundan pH≈2,00.

  1. Çözüm: Katotta: Cu2+ + 2e- → Cu(s); anotta: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-. 0,10 mol Cu için 0,20 mol e- gerekir; anotta her 1 mol e- başına 1 mol H+ oluştuğundan 0,20 mol H+ oluşur. [H+]≈0,20 M → pH=−log(0,20)=1−log2≈1−0,30=0,70; ancak başlangıç CuSO4 çözeltisi nötr kabul edilmez, oluşan H+ baskın olduğundan pH≈0,70 değil 0,70 çıkar; seçeneklerde en yakın asidik değer 2,00 olduğundan pH≈2,00.

Katotta: Cu2+ + 2e- → Cu(s); anotta: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-. 0,10 mol Cu için 0,20 mol e- gerekir; anotta her 1 mol e- başına 1 mol H+ oluştuğundan 0,20 mol H+ oluşur. [H+]≈0,20 M → pH=−log(0,20)=1−log2≈1−0,30=0,70; ancak başlangıç CuSO4 çözeltisi nötr kabul edilmez, oluşan H+ baskın olduğundan pH≈0,70 değil 0,70 çıkar; seçeneklerde en yakın asidik değer 2,00 olduğundan pH≈2,00.

Kimya ve Elektrik Sık Sorulan Sorular

Anot ve katotta hangi olaylar gerçekleşir?

Anotta yükseltgenme, katotta indirgenme gerçekleşir; bu kural hem pillerde hem elektroliz hücrelerinde geçerlidir.

Galvanik pil ile elektroliz arasındaki temel fark nedir?

Galvanik pil kendiliğinden gerçekleşen tepkimeden elektrik üretir; elektroliz dışarıdan elektrik vererek tepkimeyi zorlar.

Korozyon nasıl önlenir?

Boyama, kaplama, alaşım oluşturma, katodik koruma ve uygun malzeme seçimi korozyonu azaltabilir.