Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, Burak Hoca tarafından sunulan bir kimya dersidir. Öğretmen, elektrokimya konusunu kazanımlara göre full tekrar şeklinde anlatmaktadır.
- Videoda elektrokimya konusundaki çeşitli sorular çözülerek konu tekrar edilmektedir. İçerik, redoks tepkimeleri, pil gerilimi hesaplamaları, elektroliz devreleri, derişim pilleri ve aktiflik sıralamaları gibi konuları kapsamaktadır. Öğretmen, her soruyu adım adım çözerek kimyasal tepkimelerin denkleştirilmesi, yükseltgenme-indirgenme eğilimlerinin hesaplanması ve Nernst denkleminin kullanımı gibi konuları detaylı şekilde açıklamaktadır.
- Video, özellikle AYT sınavına hazırlanan öğrenciler için hazırlanmış olup, elektrokimya konusunda iki net kazanmak isteyen öğrencilere yönelik soru çözümleri içermektedir. Standart koşullardan farklı koşullarda pil geriliminin nasıl değişeceği, farklı yarı hücrelerdeki tepkimeler ve elektrotların rolleri gibi konular üzerinde durulmaktadır.
- 00:01Elektrokimya Dersi Tanıtımı
- Elektrokimya konusunu kazanımlara göre full tekrar şeklinde ele alacaklar.
- Elektrokimya ile ilgili sorular sınavlarda (2019 ve 2020 yıllarında) karşımıza iki soru olarak gelmiştir.
- Ders sırasında soruları çözerken aynı zamanda konuyu tekrar edecekler.
- 01:24Redoks Tepkimesi Sorusu
- Soruda sıfırvirgülon molarlık 400 mililitre nitrik asit (HNO₃) çözeltisiyle karbonun tepkimesi inceleniyor.
- Tepkime denkleştirilirken yükseltgenme basamakları hesaplanır: karbon sıfırdan +4'e yükselir, azot +5'ten +2'ye iner.
- Tepkimede 4 mol HNO₃ ile 3 mol karbondioksit (CO₂) oluşur ve oluşan karbondioksitin kütlesi 1,32 gram olarak hesaplanır.
- 06:40Elektrokimyasal Pil Sorusu
- Soruda kadmiyum ve gümüş elektrotları ile bir elektrokimyasal pil inceleniyor.
- Gümüş, hidrojenden pasif olduğu için katminyumdan daha pasiftir ve katot kabında indirgenir.
- Anot kabında kadmiyum +2 iyonlarına yükselir ve 2 mol elektron verir, katot kabında gümüş katısı oluşur ve elektrot zamanla ağırlaşır.
- 10:00Pil Gerilimi Hesaplama
- Pil gerilimini hesaplamak için yükseltgenme potansiyeli eğilimleri kullanılır; daha yüksek eğilime sahip element diğer elemente karşı yükselt gelir.
- Standart koşullardaki pil gerilimi, yükseltgenme potansiyeli eğilimlerinden hesaplanır ve bu örnekte 1,10 volt olarak bulunmuştur.
- Standart olmayan koşullardaki pil gerilimi, Nernst denklemi kullanılarak hesaplanır: E_pil = E_0 - 0,06/n * log(Q_denge).
- 12:49Pil Gerilimi Değişimi
- Pil geriliminin standart koşullardan daha az olması için, anot (yükseltgen) elektrotun değişim miktarının katot (indirgenen) elektrotun değişiminden daha az olması gerekir.
- Anot elektrotun kütlesi zamanla azalır çünkü aşınır; bu örnekte sol taraftaki çinko anot elektrotudur.
- Tuz köprüsündeki katyonlar katoda (sağ kaba) gider.
- 13:42Aktif ve Pasif Metaller
- Hidrojenden pasif olan metaller (platin, bakır gibi) asitle tepkimelerinden hidrojen gazı çıkarmaz.
- Pasif metallerle ilgili tepkimelerden azot monoksit ve azot dioksit gazları çıkabilir.
- Magnezyum gibi aktif metaller nitrik asitle tepkimede magnezyum nitrat tuzu ve hidrojen gazı üretir.
- 15:24Derişim Pil
- Derişim pillerinde sol ve sağ taraftaki kapların derişiminin birbirinden farklı olması gerekir.
- Su ilave edildiğinde, seyreltik çözelti anot (unload kabı) oluşturur, derişik çözelti ise katot (n kabı) oluşturur.
- Derişim pillerinde pil gerilimi, Nernst denklemi kullanılarak E_pil = -0,06/n * log(Q_denge) formülüyle hesaplanır.
- 18:21Derişim Pil Örneği
- Verilen örnekte pil geriliminin 0,10 volt olması isteniyor ve çözelti değişimleri 0,10 molar olarak verilmiştir.
- Molarite formülü kullanılarak, başlangıç hacminin 100 ml ve son hacminin 1000 ml olması gerektiği hesaplanmıştır.
- 1000 ml hacmi elde etmek için 900 ml su ilave edilmesi gerekir.
- 19:49Pil Gerilimi Hesaplamaları
- Pil gerilimi hesaplamalarında anot kabındaki (yükseltgenme) ve katot kabındaki (indirgenme) tepkimeyi yazıp taraf tarafa toplamak gerekir.
- Kurşun ve alüminyum arasındaki pil gerilimi hesaplanırken, alüminyumun yükü girenlerde sıfırken ürünlerde artı üç olduğu için tepkime ters çevrilir ve pil gerilimi artı 1,66 volt olarak hesaplanır.
- Kurşun metalinin yükseltgenme eğilimi, indirgenme eğiliminden (eksi 0,12 volt) ters işaretli hali olarak 0,12 volt olarak bulunur.
- 22:43Magnezyum ve Bakır Potansiyelleri
- Bakırın indirgenme potansiyeli sıfır virgül otuzdört volt iken, pil gerilimi 2,71 volt olduğundan, magnezyumun yükseltgenme potansiyeli 2,37 volt olarak hesaplanır.
- Magnezyum bakıra karşı yükseltgenmektedir ve bu nedenle bakır metalinden daha aktiftir.
- Magnezyum artı iki iyonları anot kabında yükseltgenir.
- 24:47Alüminyum ve Gümüş Potansiyelleri
- Gümüşün gümüş artı iyonlarına karşı pil potansiyeli sıfır kabul edildiğinde, alüminyumun alüminyum artı üç iyonlarına karşı pil potansiyeli 1,66 volt olarak hesaplanır.
- Gümüşün indirgenme potansiyeli 0,80 volt olduğundan, pil gerilimindeki etkisi 0,80 volt olarak hesaplanır.
- 27:09Tepkime Denkleştirme ve Hacim Hesaplama
- Tepkime denkleştirirken, girenlerdeki ve ürünlerdeki maddelerin yükseltgenme basamakları hesaplanır ve elektron sayıları eşitlenir.
- 6,72 litre normal koşullarda dihidrojen mono sülfür gazı tepkimeye girerse, 6 gram azot monoksit oluşur.
- 30:01Pil Gerilimi Hesaplaması
- Hidrojenden pasif olan element (bakır) ve aktif olan element (magnezyum) kullanıldığında, ikisinin potansiyellerinin toplamı pil gerilimini verir.
- Standart koşullardaki pil gerilimi 2,71 volt olarak hesaplanır, ancak standart olmayan koşullardaki pil gerilimi farklı olacaktır.
- 31:18Pil Gerilimi Hesaplama
- Pil gerilimini hesaplamak için Nernst denklemi kullanılır ve derişim değerlerine dikkat edilmelidir.
- Magnezyum aktif olduğu için anot kabını oluşturur, bakır ise katot kabını oluşturur.
- Standart koşullardaki pil geriliminden yola çıkarak standart olmayan koşullardaki pil gerilimi, Nernst denklemi kullanılarak hesaplanabilir.
- 33:14Pil Gerilimine Etki Eden Faktörler
- Katot kabına su eklenirse, katotun değişim azalır ve bu durumda pil gerilimi de azalır.
- Anotun derişimi azaltıldığında pil gerilimi artar.
- Pil çalıştıkça, katot kabındaki hidrojen iyonlarının derişimi azalır ve bu nedenle pH değeri artar.
- 37:31Redoks Tepkimeleri ve Pil Gerilimi
- Pil sistemi ısıtıldığında, redoks tepkimeleri Löşetter prensibine göre sola kayar ve pil gerilimi azalır.
- Redoks tepkimelerinde dışarıya ısı çıkarıldığı için sıcaklık artırıldığında tepkime sola kayar.
- Pil gerilimine etki eden faktörler arasında anot ve katot kabının derişimi, su eklenmesi ve sıcaklık değişikliği bulunmaktadır.
- 38:24Metal Aktiflik Sırası ve Tepkimeler
- Metal aktiflik sırasında, aktif olan metal pasif olan metale karşı kendini yükseltir ve bu nedenle aşınır.
- Hidroklorik asit sadece kezzapla ve sülfürik asit ile tepkimeye giren metallerle tepkimeye girer.
- Z kabı hidrojenden daha pasif olduğundan hidroklorik asit ile tepkimeye girmez, ancak X ve Y metalleri Z'den aktif olduğu için tepkimeye girerler.
- 39:43Elektroliz ve Pil Sorusu
- Elektroliz devresinde farklı elektrotlar (bakır, gümüş, alüminyum) ve çözeltiler (bakır artı iki, alüminyum artı üç) kullanılmıştır.
- Gümüş elektrot daha aktif olduğu için indirgenecek katot kabını oluşturur, diğer elektrot ise anot kabını oluşturur.
- Pil kendi kendine çalışsaydı 2,46 voltluk bir akım oluştururdu, ancak dışarıdan 3 voltluk bir elektrik akımı uygulandığı için devre ters yönde çalışmaya başlar.
- 41:42Elektroliz Sonuçları
- Sol taraftan elektronlar çıktıysa, gümüş elektrotun bulunduğu kapta gümüş artı iyon derişimi artar.
- Sağ tarafta alüminyum artı üç 'ler indirgendiğinde alüminyum elektrotun kütlesi zamanla artar.
- Dış devrede elektronlar alüminyumdan gümüşe doğru akar, bu durum cevabın "B" olduğunu gösterir.
- 42:41Seri Bağlı Elektroliz Devresi
- Seri bağlı elektroliz devresinde birinci katta X artılar, ikinci katta Y artı iki'ler bulunmaktadır.
- X artılar elektron alıp X'e indirgendi, Y artıları ise iki elektron alıp Y'ye indirgenmiştir.
- Toplanan X'in gram değeri (5,40 gram) ve Y'nin gram değeri (1,60 gram) kullanılarak Y'nin molekül ağırlığı 64 olarak hesaplanmıştır.
- 44:58Redoks Tepkimesi Sorusu
- Redoks tepkimesinde girenlerde elementin yükü sıfır, ürünlerde ise yükü +2 olan A2 var.
- H4A, S2O7 molekülünde hidrojenin yükü +1, azotun yükü +5'tir.
- Tepkime denkleştirildiğinde azotun katsayısı 3, hidrojenin katsayısı 12 olarak bulunmuştur.
- 47:21Derişim Pil Sorusu
- Derişim pilinde sağ taraf anot, sol taraf katottur ve sağdan çıkan elektronlar sola doğru hareket eder.
- Birinci kapa 800 ml su eklendiğinde, en son değer 0,20 mol olur ve pil çalışmaz.
- Zamanla ikinci yarı pilde (anot) çinko iyonların derişimi artar çünkü çinko artı iki lere dönüşürken dışarıya iki elektron verir.
- 49:26Elektrokimyasal Sistemler
- Elektrotlar arasında nikel, platin, demir ve magnezyum bulunurken, platin pasiftir ve nikel yükseltgenme yapacaktır.
- Sağ tarafta nikel elektrotu nikel iyonlarına yükseltilirken, sol tarafta demir iyonları indirgenir.
- Elektron akışı nikelden platine doğru olur ve pil gerilimi 1,10 volt olarak hesaplanır.
- 51:58Elektrokimyasal Aşınma
- Üç farklı tepkimede X, Y, Hidrojen ve Z metalinin aktiflik sıralaması belirlenir: X > Y > Hidrojen > Z.
- X ve Y kaplarında aşınma gözlemlenirken, Y ve Z kaplarında aşınma gerçekleşmez.
- 53:25Elektroliz Hesaplamaları
- 8 amperlik akım 4825 saniye boyunca elektroliz edildiğinde, devreden geçen elektronların mol sayısı 0,40 mol olarak hesaplanır.
- Bakır iyonları indirgenirken, 0,20 mol bakır oluşur ve çözeltinin başlangıç derişimi 1 mol/L olarak belirlenir.
- 55:58Pil Potansiyeli Hesaplamaları
- Gümüş ve magnezyum arasındaki pil potansiyeli hesaplanırken, magnezyum aktif olduğu için anot olarak belirlenir.
- Çözeltideki çinko iyonları alüminyum iyonlarına göre daha yüksek indirgenme potansiyeliye sahip olduğu için indirgenir.
- Pil potansiyeli 1,61 volt olarak hesaplanır.
- 57:54Elektrokimyasal Tepkimeler
- Çinko, kromdan daha aktif olduğu için krom çözeltisinde kendini yükseltir.
- Bir kapta 0,40 mol krom toplanırken 3,40 mol çinko çözünür ve 39 gram çinko metali elde edilir.
- İkinci kapta tepkime gerçekleşmediği için 19,50 gram metal toplanması doğru değildir.
- 1:00:02Elektrokimyasal Tepkimeler ve Denkleştirme
- Aynı element hem yükseltebilir hem de indirgenebilir; örneğin klorum +5 hem yükseltgen hem de indirgenme eğilimindedir.
- Denkleştirme yaparken alınan ve verilen elektron sayılarını eşitlemek gerekir, bu örnekte klorum +5'ten klorum +7'ye iki elektron vererek yükseltgenme, klorum +5'ten klorum +4'e bir elektron alarak indirgenme gerçekleşir.
- Denkleştirme sorularında katsayılar önemlidir, ürünlerin katsayılarının toplamı sorulabilir.
- 1:01:28Pil Potansiyelleri ve Gerilim Hesaplamaları
- Pil potansiyelleri verildiğinde, yükseltgenme eğilimi daha fazla olan element anot (yükseltgen), daha az olan element katot (indirgenme) olur.
- Pil gerilimi, yükseltgenme ve indirgenme potansiyellerinin toplamıdır; standart koşullarda 2 volt olarak hesaplanabilir.
- Standart olmayan koşullarda pil gerilimi, derişimlerin logaritması ile hesaplanır ve bu değer pil gerilimini etkiler.
- 1:05:11Pil Elektrotlarının Davranışları
- Anot (yükseltgen) elektrotta element yükseltgenmeyle aşınır ve kütlesi azalır.
- Katot kabına su eklendiğinde, katot kabının derişimi azalır ve bu durum pil gerilimini azaltır.
- Pil potansiyelini etkileyen faktörler arasında anot ve katot kabındaki çözeltinin derişimi bulunmaktadır.
- 1:07:00Çinko-Bakır Pil Örneği
- Çinko-Bakır pilinde çinko'nun yükseltgenme eğilimi (0,766 V) bakırın (0,34 V) eğiliminden daha fazla olduğu için çinko anot, bakır katot olur.
- Çinko anotta yükseltgenme, bakır katotta indirgenme gerçekleşir ve elektronlar çinkodan bakıra doğru hareket eder.
- Pil potansiyeli, yükseltgenme ve indirgenme potansiyellerinin toplamıdır; bu örnekte 0,766 volt olarak hesaplanır.
- 1:09:11Elektrokimya Soruları
- Bir karışımda potasyum, alüminyum, çinko ve hidrojen katyonları bulunuyor; hidrojen indirgenecek, klor anyonları ise yükseltgenecek.
- Gümüş sülfat ve sodyum klorür sulu çözeltilerinde, gümüş indirgenir ve ohaçlar yükseltgenerek oksijen gazı oluşturur.
- Magnezyum ve bakır pilinde, magnezyum anot kabını oluşturur, bakır ise katot kabını oluşturur.
- 1:14:49Pil Gerilimi ve Elektroliz
- Pil gerilimi, tepkimenin ürünlerine kaydığı zaman artar, girenlere kaydığı zaman ise azalır.
- Elektroliz yöntemiyle çatalın yüzeyini kromla kaplamak için, krom sapı çözeltisi elektrolit olarak kullanılır ve çatal katoda bağlanır.
- Elektrolit sürecinde krom iyonlarının derişimi artar, çünkü krom anottan çözeltiye geçer.