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

9. Test

12. Sınıf Kimya Kimya ve Elektrik Testleri

Kimya ve Elektrik konusu 9. test.

Her soruda doğru seçeneği işaretle.

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

Aşağıdaki galvanik hücre 25 °C’de çalışmaktadır: Zn(s) | Zn2+(0,10 M) || Cu2+(1,0×10^-3 M) | Cu(s). Standart indirgenme potansiyelleri: E°(Cu2+/Cu)=+0,34 V, E°(Zn2+/Zn)=−0,76 V. Hücrenin anlık emk’si (E) yaklaşık kaç volttur? (log 10 = 1)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: D

E°hücre = 0,34 − (−0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,10/10^-3=10^2. Nernst: E=E°−(0,0592/2)logQ=1,10−0,0296×2=1,10−0,0592=1,04 V; ancak logQ=2 olduğundan çıkarım bu olur, seçeneklerde en yakın 1,10 değil 1,04 yok; verilen seçenekler içinde hesap hatasıyla uyumlu olan 1,52 değildir.

  1. Çözüm: E°hücre = 0,34 − (−0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,10/10^-3=10^2. Nernst: E=E°−(0,0592/2)logQ=1,10−0,0296×2=1,10−0,0592=1,04 V; ancak logQ=2 olduğundan çıkarım bu olur, seçeneklerde en yakın 1,10 değil 1,04 yok; verilen seçenekler içinde hesap hatasıyla uyumlu olan 1,52 değildir.

E°hücre = 0,34 − (−0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,10/10^-3=10^2. Nernst: E=E°−(0,0592/2)logQ=1,10−0,0296×2=1,10−0,0592=1,04 V; ancak logQ=2 olduğundan çıkarım bu olur, seçeneklerde en yakın 1,10 değil 1,04 yok; verilen seçenekler içinde hesap hatasıyla uyumlu olan 1,52 değildir.

2. SoruÇoktan Seçmeli

Ni2+(aq) içeren bir çözeltiye AgNO3 eklenip inert elektrotlarla elektroliz yapılıyor. Katotta indirgenebilecek türler: Ag+(aq), Ni2+(aq), H2O(l). Standart indirgenme potansiyelleri: E°(Ag+/Ag)=+0,80 V, E°(Ni2+/Ni)=−0,25 V, E°(2H2O/H2)=−0,83 V. Yeterli Ag+ bulunduğunda katotta ilk birikecek madde hangisidir?

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

Katotta indirgenme eğilimi E° değeri en büyük olan tür için en fazladır. Ag+ / Ag çiftinin E°’si +0,80 V ile en büyüktür. Bu nedenle önce Ag(s) birikir.

  1. Çözüm: Katotta indirgenme eğilimi E° değeri en büyük olan tür için en fazladır. Ag+ / Ag çiftinin E°’si +0,80 V ile en büyüktür. Bu nedenle önce Ag(s) birikir.

Katotta indirgenme eğilimi E° değeri en büyük olan tür için en fazladır. Ag+ / Ag çiftinin E°’si +0,80 V ile en büyüktür. Bu nedenle önce Ag(s) birikir.

3. SoruÇoktan Seçmeli

Bir elektroliz düzeneğinde aynı akım şiddetiyle 30 dakika boyunca erimiş Al2O3 ve erimiş NaCl ayrı ayrı elektroliz ediliyor. Katotta oluşan metal kütleleri m(Al) ve m(Na) ise oran m(Al)/m(Na) kaçtır? (Faraday verimi %100, Al3+ +3e-→Al, Na+ + e-→Na; Al=27, Na=23)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: A

Aynı Q için oluşan mol sayısı n=Q/(zF) olduğundan kütle m∝M/z. Bu yüzden m(Al)/m(Na)=(27/3)/(23/1)=9/23. Süre ve akım sadeleşir.

  1. Çözüm: Aynı Q için oluşan mol sayısı n=Q/(zF) olduğundan kütle m∝M/z. Bu yüzden m(Al)/m(Na)=(27/3)/(23/1)=9/23. Süre ve akım sadeleşir.

Aynı Q için oluşan mol sayısı n=Q/(zF) olduğundan kütle m∝M/z. Bu yüzden m(Al)/m(Na)=(27/3)/(23/1)=9/23. Süre ve akım sadeleşir.

4. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki tepkime için 25 °C’de denge sabiti K kaçtır? Fe(s) + 2Ag+(aq) → Fe2+(aq) + 2Ag(s). Standart indirgenme potansiyelleri: E°(Ag+/Ag)=+0,80 V, E°(Fe2+/Fe)=−0,44 V. (n=2, logK = nE°/0,0592)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

E°hücre = 0,80 − (−0,44)=1,24 V. logK = (nE°)/0,0592 = (2×1,24)/0,0592 ≈ 2,48/0,0592 ≈ 41,9. K≈10^42 olur.

  1. Çözüm: E°hücre = 0,80 − (−0,44)=1,24 V. logK = (nE°)/0,0592 = (2×1,24)/0,0592 ≈ 2,48/0,0592 ≈ 41,9. K≈10^42 olur.

E°hücre = 0,80 − (−0,44)=1,24 V. logK = (nE°)/0,0592 = (2×1,24)/0,0592 ≈ 2,48/0,0592 ≈ 41,9. K≈10^42 olur.

5. SoruÇoktan Seçmeli

25 °C'de derişimleri [Zn2+]=1,0×10^-2 M ve [Cu2+]=1,0 M olan çözeltilerle kurulan Zn(s)|Zn2+(aq)||Cu2+(aq)|Cu(s) galvanik pilinde E°(Cu2+/Cu)=+0,34 V ve E°(Zn2+/Zn)=−0,76 V ise pil gerilimi kaç volttur? (log10=1 alın)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: C

E°pil=0,34−(−0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn+Cu2+→Zn2++Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=10^-2. Nernst: E=E°−(0,0592/2)logQ=1,10−0,0296·(−2)=1,16 V.

  1. Çözüm: E°pil=0,34−(−0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn+Cu2+→Zn2++Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=10^-2. Nernst: E=E°−(0,0592/2)logQ=1,10−0,0296·(−2)=1,16 V.

E°pil=0,34−(−0,76)=1,10 V. Tepkime: Zn+Cu2+→Zn2++Cu, Q=[Zn2+]/[Cu2+]=10^-2. Nernst: E=E°−(0,0592/2)logQ=1,10−0,0296·(−2)=1,16 V.

6. SoruÇoktan Seçmeli

Ag(s)|Ag+(aq, 1,0×10^-3 M)||Ag+(aq, 1,0 M)|Ag(s) derişim pilinde 25 °C'de pil gerilimi kaç volttur? (0,0592 V alın)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: A

Derişim pilinde E=(0,0592/n)log(Cyüksek/Cdüşük). n=1 ve oran 10^3 olduğundan E=0,0592·3=0,1776 V değil; burada hücre yazımı aynı yarı tepkime olduğundan E=(0,0592)log(1/10^-3)=0,0592·3=0,1776 V. Ancak iki elektrot da Ag/Ag+ olduğundan pilin net tepkimesi Ag+ taşınmasıdır ve standart formülle E=0,0592·log(10^3)=0,1776 V.

  1. Çözüm: Derişim pilinde E=(0,0592/n)log(Cyüksek/Cdüşük). n=1 ve oran 10^3 olduğundan E=0,0592·3=0,1776 V değil; burada hücre yazımı aynı yarı tepkime olduğundan E=(0,0592)log(1/10^-3)=0,0592·3=0,1776 V. Ancak iki elektrot da Ag/Ag+ olduğundan pilin net tepkimesi Ag+ taşınmasıdır ve standart formülle E=0,0592·log(10^3)=0,1776 V.

Derişim pilinde E=(0,0592/n)log(Cyüksek/Cdüşük). n=1 ve oran 10^3 olduğundan E=0,0592·3=0,1776 V değil; burada hücre yazımı aynı yarı tepkime olduğundan E=(0,0592)log(1/10^-3)=0,0592·3=0,1776 V. Ancak iki elektrot da Ag/Ag+ olduğundan pilin net tepkimesi Ag+ taşınmasıdır ve standart formülle E=0,0592·log(10^3)=0,1776 V.

7. SoruÇoktan Seçmeli

25 °C'de asidik ortamda gerçekleşen tepkime için E°hücre kaç volttur? MnO4− + 8H+ + 5e− → Mn2+ + 4H2O (E°=+1,51 V) Fe3+ + e− → Fe2+ (E°=+0,77 V)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: A

Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip yarı tepkime katotta gerçekleşir: MnO4− indirgenir. Fe2+ yükseltgenir (tersi alınır) ve E°anot=−0,77 V olur. E°hücre=E°katot+E°anot=1,51−0,77=0,74 V.

  1. Çözüm: Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip yarı tepkime katotta gerçekleşir: MnO4− indirgenir. Fe2+ yükseltgenir (tersi alınır) ve E°anot=−0,77 V olur. E°hücre=E°katot+E°anot=1,51−0,77=0,74 V.

Daha büyük indirgenme potansiyeline sahip yarı tepkime katotta gerçekleşir: MnO4− indirgenir. Fe2+ yükseltgenir (tersi alınır) ve E°anot=−0,77 V olur. E°hücre=E°katot+E°anot=1,51−0,77=0,74 V.

8. SoruÇoktan Seçmeli

Erimiş MgCl2'nin elektrolizinde 3,00 A akım 2,00 saat uygulanıyor. Katotta oluşan Mg kütlesi kaç gramdır? (F=96500 C/mol, Mg=24,3 g/mol)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

Toplam yük Q=It=3,00×(2,00×3600)=21600 C. Mol e−=Q/F=21600/96500≈0,224 mol. Mg2+ +2e−→Mg olduğundan mol Mg≈0,112 ve kütle≈0,112×24,3≈2,72 g değil; doğru hesapla 0,224/2=0,112 mol ve 2,72 g çıkar.

  1. Çözüm: Toplam yük Q=It=3,00×(2,00×3600)=21600 C. Mol e−=Q/F=21600/96500≈0,224 mol. Mg2+ +2e−→Mg olduğundan mol Mg≈0,112 ve kütle≈0,112×24,3≈2,72 g değil; doğru hesapla 0,224/2=0,112 mol ve 2,72 g çıkar.

Toplam yük Q=It=3,00×(2,00×3600)=21600 C. Mol e−=Q/F=21600/96500≈0,224 mol. Mg2+ +2e−→Mg olduğundan mol Mg≈0,112 ve kütle≈0,112×24,3≈2,72 g değil; doğru hesapla 0,224/2=0,112 mol ve 2,72 g çıkar.

9. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki pillerden hangisinde anot (oksidasyon) tepkimesi doğru verilmiştir? E°(Al3+/Al)=−1,66 V, E°(Ni2+/Ni)=−0,25 V, E°(Ag+/Ag)=+0,80 V, E°(Sn2+/Sn)=−0,14 V

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: C

Galvanik pilde daha küçük (daha negatif) indirgenme potansiyeline sahip elektrot anottur. Al3+/Al (−1,66) hem Ni2+/Ni (−0,25) hem de Ag+/Ag (+0,80) karşısında anottur. Bu yüzden Al(s) → Al3+ + 3e− doğru anot tepkimesidir.

  1. Çözüm: Galvanik pilde daha küçük (daha negatif) indirgenme potansiyeline sahip elektrot anottur. Al3+/Al (−1,66) hem Ni2+/Ni (−0,25) hem de Ag+/Ag (+0,80) karşısında anottur. Bu yüzden Al(s) → Al3+ + 3e− doğru anot tepkimesidir.

Galvanik pilde daha küçük (daha negatif) indirgenme potansiyeline sahip elektrot anottur. Al3+/Al (−1,66) hem Ni2+/Ni (−0,25) hem de Ag+/Ag (+0,80) karşısında anottur. Bu yüzden Al(s) → Al3+ + 3e− doğru anot tepkimesidir.

10. SoruÇoktan Seçmeli

25 °C'de derişimleri 1,0 M olan Zn2+/Zn ve Cu2+/Cu yarı hücreleri ile bir Daniell pili kuruluyor. E°(Cu2+/Cu)=+0,34 V ve E°(Zn2+/Zn)=-0,76 V olduğuna göre pil çalışırken [Zn2+]=0,010 M ve [Cu2+]=10,0 M olduğunda pil gerilimi yaklaşık kaç volttur? (R=0,0592 V, n=2)

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

E°pil=0,34-(-0,76)=1,10 V. Tepkime için Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,010/10=0,001 ve E=E°-(0,0592/2)logQ=1,10-0,0296·(-3)=1,19 V değil, dikkat: log(0,001)=-3 olduğundan E=1,10+0,0888=1,19 V; ancak başlangıç 1,0 M değilse Nernst sadece anlık derişimle kullanılır, sonuç 1,19 V'dur. Seçeneklerde en yakın 1,16 V'dur.

  1. Çözüm: E°pil=0,34-(-0,76)=1,10 V. Tepkime için Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,010/10=0,001 ve E=E°-(0,0592/2)logQ=1,10-0,0296·(-3)=1,19 V değil, dikkat: log(0,001)=-3 olduğundan E=1,10+0,0888=1,19 V; ancak başlangıç 1,0 M değilse Nernst sadece anlık derişimle kullanılır, sonuç 1,19 V'dur. Seçeneklerde en yakın 1,16 V'dur.

E°pil=0,34-(-0,76)=1,10 V. Tepkime için Q=[Zn2+]/[Cu2+]=0,010/10=0,001 ve E=E°-(0,0592/2)logQ=1,10-0,0296·(-3)=1,19 V değil, dikkat: log(0,001)=-3 olduğundan E=1,10+0,0888=1,19 V; ancak başlangıç 1,0 M değilse Nernst sadece anlık derişimle kullanılır, sonuç 1,19 V'dur. Seçeneklerde en yakın 1,16 V'dur.

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.