10. Sınıf Kimya MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 54 Cevapları
Deney 1.2. Metal Anahtarı Bakır ile Kaplama Deneyi – Bilgi İddiaları ve Uygulama Soruları
Bilgi İddiaları:
1. Metal anahtar, doğru akım güç kaynağının neden negatif ucuna bağlandı? Açıklayınız.
Cevap: Güç kaynağının negatif ucu katot işlevi görür. Çözeltideki Cu2+ katyonları negatif yüklü katoda (anahtara) çekilerek elektron alır ve indirgenir (Cu2+ + 2e- -> Cu(k)). Böylece bakır metali anahtarın yüzeyinde düzgün bir tabaka halinde kaplanır.
2. Anot ve katot elektrotları belirleyiniz.
Cevap: Anot: Saf bakır plaka (yükseltgenmenin olduğu pozitif elektrot). Katot: Kaplanacak metal anahtar (indirgenmenin olduğu negatif elektrot).
3. Anot ve katot elektrotlarda meydana gelen değişimlerin tepkime denklemlerini yazınız.
Cevap:
Anot tepkimesi: Cu(k) -> Cu2+(suda) + 2e-
Katot tepkimesi: Cu2+(suda) + 2e- -> Cu(k)
4. Faraday Yasası na göre metal anahtarda toplanması gereken madde miktarını hesaplayınız ve deneysel sonuçlar ile karşılaştırınız.
Cevap: m = (M_A · I · t) / (96 500 · n) bağıntısından teorik toplanan kütle hesaplanır. Deneysel sonuçta ölçülen kütle artışı ile karşılaştırıldığında deneysel kayıplar veya yan tepkimeler nedeniyle küçük farklar gözlenebilir.
5. Deneysel sonucunuzun verim hesabını yapınız.
Cevap: Yüzde Verim = (Deneysel Toplanan Bakır Kütlesi / Teorik Toplanması Gereken Bakır Kütlesi) · 100 formülü ile hesaplanır.
Farklı Durumlara Uygulama:
a. Bu deneyde metal anahtar çinko ile kaplanmak istenseydi aynı süre ve aynı güç kaynağı kullanıldığında en az ne kadar enerji vermek gerekirdi?
Cevap: Çinkonun indirgenme potansiyeli bakıra göre daha negatif olduğundan (E° = -0,76 V), çinko kaplama gerçekleştirmek için dışarıdan uygulanması gereken minimum voltaj ve enerji miktarı bakır kaplamaya göre daha yüksek olmalıdır.
b. Elektrokaplamacılığın sağladığı kolaylıklar nelerdir?
Cevap: Metalleri korozyondan ve paslanmadan korur, sertliğini ve aşınma direncini artırır, estetik ve parlak görünüm kazandırır ve ticari değerini yükseltir.
c. Elektroliz hangi alanlarda kullanılabilir?
Cevap: Metal kaplamacılıkta, metallerin saflaştırılmasında (bakır rafinasyonu), alüminyum ve sodyum gibi aktif metallerin eldesinde, suyun elektrolizi ile hidrojen ve oksijen gazı üretiminde kullanılır.