10. Sınıf Kimya MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 51 Cevapları
Örnek 1.10.
Erimiş AlCl3 386 s süreyle 250 A akım uygulanarak elektroliz ediliyor. Buna göre aşağıdaki soruları yanıtlayalım (Al: 27 g/mol, Cl: 35,5 g/mol).
a) Devreden kaç F yük geçer?
b) Elektrotlarda hangi maddelerden kaç gram açığa çıkar?
Çözüm:
a) Q = I · t = 250 A · 386 s = 96 500 C bulunur. 96 500 C yük 1 Faraday (1 F) yüke eşit olduğundan devreden 1 F yük geçer.
b) Katotta Al3+ + 3e- -> Al(k) tepkimesine göre 3 mol e- (3 F) 27 g Al toplar. 1 F yük geçtiğinde 9 g Al(k) birikir.
Anotta 2Cl- -> Cl2(g) + 2e- tepkimesine göre 2 mol e- (2 F) 71 g Cl2 gazı açığa çıkarır. 1 F yük geçtiğinde 35,5 g Cl2(g) açığa çıkar.
Alıştırma 1.8.
1) Erimiş Al2O3 in elektrolizinde devreden 250 s süre ile 193 A akım geçmiştir. Buna göre aşağıdaki soruları yanıtlayınız (O: 16 g/mol, Al: 27 g/mol).
a) Devreden geçen yük miktarı kaç C dur?
b) Devreden kaç mol e- geçmiştir?
c) Elektrotlarda hangi maddelerden kaçar gram açığa çıkar?
Cevap:
a) Q = I · t = 193 A · 250 s = 48 250 C geçer.
b) n_e = 48 250 / 96 500 = 0,5 mol e- (0,5 F) geçmiş olur.
c) Katotta Al3+ + 3e- -> Al(k) tepkimesinden: m = (0,5 mol e- / 3) · 27 g/mol = 4,5 g Al metali birikir.
Anotta 2O2- -> O2(g) + 4e- tepkimesinden: m = (0,5 mol e- / 4) · 32 g/mol = 4,0 g O2 gazı açığa çıkar.
2) Erimiş CaCl2 nün elektrolizinde anotta 71 g madde açığa çıkmıştır. Buna göre aşağıdaki soruları yanıtlayınız (Ca: 40 g/mol, Cl: 35,5 g/mol).
a) Devreden kaç F yük geçmiştir?
b) Devreden geçen e- kaç moldür?
c) Katotta kaç gram madde birikmiştir?
Cevap:
a) Anotta 71 g Cl2 gazı 1 mol Cl2 demektir. 2Cl- -> Cl2 + 2e- denklemine göre 1 mol Cl2 için 2 mol e- yani 2 F yük geçmelidir.
b) Devreden geçen elektron 2 mol e- dur.
c) Katotta Ca2+ + 2e- -> Ca(k) denklemine göre 2 mol e- geçtiğinde 1 mol (40 g Ca metali) birikir.
3) Erimiş NaCl ün elektrolizinde katotta 2,3 g Na metali birikmiştir. Buna göre aşağıdaki soruları yanıtlayınız (Na: 23 g/mol, Cl: 35,5 g/mol).
a) Devreden kaç C yük geçmiştir?
b) Anotta kaç gram Cl2 gazı açığa çıkar?
Cevap:
a) 2,3 g Na = 0,1 mol Na kütlesidir. Na+ + e- -> Na tepkimesine göre 0,1 mol Na için 0,1 mol e- gerekir. Q = 0,1 · 96 500 = 9 650 C yük geçer.
b) 2Cl- -> Cl2 + 2e- denklemine göre 0,1 mol e- geçtiğinde 0,05 mol Cl2 oluşur. m = 0,05 · 71 = 3,55 g Cl2 gazı açığa çıkar.