YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) Elektrokimya ve Piller #1

1. İndirgenme potansiyeli küçük olan metal anot (yükseltgenir), büyük olan metal katot (indirgenir) olur. 2. Zn anot ($E^{\circ}_{yükseltgenme} = +0.76\text{ V}$), Cu katot ($E^{\circ}_{indirgenme} = +0.34\text{ V}$). 3. Standart pil potansiyeli: $E^{\circ}_{pil} = E^{\circ}_{yükseltgenme(anot)} + E^{\circ}_{indirgenme(katot)} = 0.76 + 0.34 = 1.10\text{ V}$. Sonuç: C şıkkı.

1. Pillerde anotta her zaman yükseltgenme, katotta ise indirgenme gerçekleşir. 2. Dış devrede elektronlar anottan katoda doğru akar. 3. Tuz köprüsündeki katyonlar katoda, anyonlar anota göç eder. 4. E seçeneğinde 'Katotta zamanla kütle azalması gözlenir' denilmesi yanlıştır; katotta iyonlar indirgenerek element haline gelip elektrot üzerinde toplandığı için katot kütlesi zamanla artar. Sonuç: E şıkkı.

1. Aktif olan metal yükseltgenir (aşınır), pasif olan metalin iyonu ise indirgenir. 2. $A$ metali en aktif olduğundan $B^{n+}$ veya $C^{n+}$ çözeltilerine daldırıldığında aşınır. Ancak $C$ metali en pasif olduğundan $A^{n+}$ iyonlarının bulunduğu çözeltiye daldırıldığında tepkime vermez ($A$ metalini açığa çıkaramaz). 3. D seçeneğinde '$C$ çubuğu $A(NO_3)_n$ çözeltisinde aşınır' denilmesi yanlıştır. Sonuç: D şıkkı.

1. $CaCl_2$ eriyiğinin elektrolizinde katotta katyonlar indirgenir ($Ca^{2+} + 2e^- \to Ca$), anotta ise anyonlar yükseltgenir ($2Cl^- \to Cl_2(g) + 2e^-$). 2. Katotta $Ca$ katısı, anotta $Cl_2$ gazı açığa çıkar. Sonuç: A şıkkı.

1. Katotta $Al^{3+}$ iyonları indirgenir: $Al^{3+} + 3e^- \to Al(k)$. 2. $3\text{ mol}$ elektron ($3\text{ Faraday}$) geçildiğinde $1\text{ mol}$ $Al$ katısı toplanır. 3. $Al$'nin kütlesi $1 \cdot 27 = 27\text{ gram}$'dır. Sonuç: C şıkkı.

1. Derişim pillerinde pilin çalışması için $1$. kaptaki derişim ($[M^+]_{anot}$) küçük, $2$. kaptaki derişim ($[M^+]_{katot}$) büyük olmalıdır ($[M^+]_{katot} > [M^+]_{anot}$). 2. Katot derişimini artırmak veya anot derişimini azaltmak pil gerilimini artırır. 3. Buna göre yalnız II (katot derişimini artırmak) pil gerilimini artırır. Sonuç: B şıkkı.

1. Lityum-iyon piller şarj edilebilir (sekonder) pillerdir, hafif ve yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler. 2. E seçeneğinde 'Şarj edilemeyen birincil pil sınıfına girerler' denilmesi yanlıştır, şarj edilebilirler. Sonuç: E şıkkı.

1. $Zn$ katısı sıfırdan $+2$'ye yükseltgendiği için indirgen maddedir. 2. $H^+$ iyonları $+1$'den sıfıra indirgendiği için yükseltgen maddedir. Sonuç: C şıkkı.

1. Seri bağlı kaplardan geçen elektron mol sayıları ($Q$) eşittir. 2. $Na^+$ iyonu $1\text{ mol}$ elektron alarak $Na$'ya dönüşür: $Na^+ + e^- \to Na$. Toplanan $0.4\text{ mol}$ $Na$ için geçen yük $0.4\text{ mol}$ elektron'dur. 3. $Mg^{2+}$ iyonu $2\text{ mol}$ elektron alarak $Mg$'ye dönüşür: $Mg^{2+} + 2e^- \to Mg$. 4. Geçen $0.4\text{ mol}$ elektron ile toplanan $Mg$ miktarı: $\frac{0.4}{2} = 0.2\text{ mol}$. Sonuç: B şıkkı.

1. Daha aktif bir metalin feda edilerek demiri korumasına katodik koruma (kurban elektrot yöntemi) denir. Sonuç: A şıkkı.

1. Yarı tepkimelerle denkleştirme: - $Fe^{2+} \to Fe^{3+} + e^-$ (1 elektron verir, 5 ile çarpılır) - $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \to Mn^{2+} + 4H_2O$ 2. Denkleştirilmiş katsayılar: $5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ \to 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O$. 3. Suyun katsayısı $4$'tür. Sonuç: B şıkkı.

1. İndirgenme potansiyeli büyük olan daha aktiftir (yanlış, indirgenme potansiyeli büyük olan pasiftir). Sıralama pasiflik sırasıdır: $X$ en pasif, $Z$ en aktif metaldir ($Z > Y > X$). 2. Aktif olan metal pasif olanın iyonunu indirger, yani $Z$ metali $X^{2+}$ iyonlarını indirgeyerek aşınır. Sonuç: C şıkkı.

1. Pillerde dengeye ulaşıldığında ($E_{pil} = 0$) net pil tepkimesi dengeye gelir ve elektrik akımı üretimi durur. Sonuç: D şıkkı.

1. Yük hesabı: $Q = I \cdot t = 9.65 \cdot 1000 = 9650\text{ C}$. 2. Elektron mol sayısı: $n_{e^-} = \frac{Q}{96500} = \frac{9650}{96500} = 0.1\text{ mol}$. 3. Katotta $Cu^{2+} + 2e^- \to Cu(k)$ tepkimesine göre $2\text{ mol}$ elektron ile $1\text{ mol}$ $Cu$ toplanır. 4. $0.1\text{ mol}$ elektron ile toplanan $Cu$ miktarı: $\frac{0.1}{2} = 0.05\text{ mol}$. 5. Kütle: $m = 0.05 \cdot 64 = 3.2\text{ g}$. Sonuç: B şıkkı.

1. SHE'nin standart indirgenme ve yükseltgenme potansiyeli sıfır ($0.00\text{ V}$) kabul edilir. 2. $25^{\circ}\text{C}$ sıcaklıkta ve $1\text{ atm}$ basınçta $H_2$ gazı ile çalışır, çözeltideki $[H^+] = 1\text{ M}$'dir. 3. D seçeneğinde 'Standart potansiyeli +1.00 Volt kabul edilir' denilmesi yanlıştır, 0.00 Volt kabul edilir. Sonuç: D şıkkı.

1. Şemada sol taraf anot ($Zn$ yükseltgenir), sağ taraf katot ($Cu$ indirgenir). 2. Anotta $Zn$ çubuğun kütlesi azalır, katotta $Cu$ çubuğun kütlesi artar. Sonuç: C şıkkı.

1. İstemli tepkimelerde $\Delta G^{\circ} < 0$ (negatif) ve $E^{\circ}_{pil} > 0$ (pozitif) olmalıdır. Sonuç: A şıkkı.

1. Asitlerle ($HCl$) tepkime vererek $H_2$ gazı açığa çıkaran metaller aktif (hidrojenis) metallerdir. Aktifliği hidrojenden küçük olan pasif (soy olmayan) metaller ($Cu, Ag, Hg, Pt, Au$) $HCl$ ile tepkime vermez. 2. Bu nedenle $Cu$ veya $Ag$ kaplarda $HCl$ çözeltisi saklanabilir. Seçeneklerde $Ag$ veya $Cu$ aranır. Sonuç: E şıkkı.

1. Elektrotları ve çözeltileri aynı olup sadece derişimleri farklı olan piller derişim pilleri olarak adlandırılır. Sonuç: B şıkkı.

1. Galvanik pillerde istemli redoks tepkimelerinden elektrik enerjisi üretilir ($\Delta G < 0$, $E_{pil} > 0$). 2. Elektrolizde ise istemli olmayan tepkimeler elektrik enerjisi yardımıyla gerçekleştirilir ($\Delta G > 0$, $E_{pil} < 0$). 3. Her iki sistemde de anotta yükseltgenme, katotta indirgenme gerçekleşir (bu ortak özelliktir). 4. E seçeneğinde 'Elektrolizde anot kutbu eksi (-), pilde ise anot kutbu artı (+)'dir denilmesi yanlıştır; pilde anot eksi (-), elektrolizde ise anot artı (+)'dir. Sonuç: E şıkkı.