Metallerin elektron verme, ametallerin elektron alma yatkınlıklarına aktiflik denir. Yani bir metal ne kadar kolay elektron veriyorsa bir ametal ne kadar kolay elektron alıyorsa o kadar aktifdir.
1. Yükseltgenme potansiyeli
Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir
Yükseltgenme potansiyeli pozitif olanlar hidrojenden daha aktif olduklarından asitlerle H2 açığa çıkarırlar .
Yükseltgenme potansiyeli
(–) olanlar hidrojenden pasif olduklarından bu metaller asitlerle H2gazı açığa çıkarmazlar.
3. Çözünme
Bir metalin çözünmesi demek yükseltgenmesi demektir. Bir metal ne kadar kolay çözülebiliyorsa o kadar aktifdir. Bir tuz çözeltisinde herhangi bir metal çözünebiliyorsa metal aktifdir. Çözünemiyorsa metal pasifdir.
2. İndirgenme potansiyeli
B. PİLLER
Anot : Yükseltgenmenin olduğu yer. Yükseltgenme olayı aktif olan elektrotta gerçekleşir.
Anot reaksiyonu :
Zn ® Zn+2 + 2e e° = +0,76 volt
Z;Zn elektrodun kütlesi azalır.
Zn+2 derişimi artar.
Katot : İndirgenmenin olduğu yer. İndirgenme olayı katot kabının çözeltisinde meydana gelir.
Katot reaksiyonu :
Ag+ + e– ® Ag e° = +0,8 volt
Ag elektrodunun kütlesi artar.
Ag+ iyonlarının derişimi azalır .
Tuz Köprüsü : İyon denkliğini sağlar. Tuz köprüsü olmazsa pil çalışmaz.
Dış devrede elektron akımı daima anottan katota doğrudur.
Pil Potansiyeli Hangi Etkilerle Değiştirilebilir : Bir pil reaksiyonunda reaksiyonu sağa kaydıran faktör potansiyelin artmasına, sola kaydıran faktör potansiyelin azalmasına neden olur.
Zn(k) + 2Ag+(g) Zn+2(aq) + 2Ag(k)
Anot kabına saf su eklemek Zn+2 derişimini azaltacağından reaksiyon sağa kayar potansiyel artar.
Anot kabına katı Zn(NO3)2 eklemek Zn+2 derişimini arttıracağından denge sola kayar potansiyel azalır.
C. ELEKTROLİZ
C.Elektroliz
Pil sistemlerinde voltmetre yerine üreteç bağlanarak dışarıdan en az pil potansiyeli kadar akım uygulanırsa pilde gerçekleşen olayların tam tersi olur. Elektrik enerjisi ile kimyasal tepkimelerin oluşumunu sağlayan düzeneklere elektrolitik pil bu olaya da elektroliz denir.
denklemi soldan sağa doğru kendiliğinden oluşur. Denklem sağdan sola doğru yürüyebilmesi için dışardan en az 1,1 volt'luk e.m.k.'nın uygulanması gerekir. Dışardan uygulanan e.m.k. 1,1 volt olursa Cu elektrotta aşınma yani Cu Cu+2 'ye yükseltgenme,
Zn+2 Zn'ye indirgenme olur. Görüldüğü gibi pilde gerçekleşen olayların tam tersi gerçekleşmektedir. Cu kabı anot, Zn kabı ise katot olur.
ELEKTROLİT
Asit, baz ve tuzlar sıvı halde ya da çözeltileri elektrik akımını iletirler. Elektrik akımını ileten bu sıvılara elektrolit denir. Elektrolit maddelerden, elektrik akımı geçirilirse bunların çözeltilerinde bulunan katyonlar indirgenerek katot elektrodunda, anyonlar yükseltgenerek anot elektrodunda toplanırlar. Elektroliz kabında birden fazla cins katyon varsa bu katyonlardan ilk önce en kolay indirgenebilen, yani indirgenme potansiyeli en büyük olan indirgenir. Daha sonra sırası ile indirgenme devam eder. Kapta birden fazla cins anyon varsa, anotta ilk önce en kolay yükseltgenebilen yani yükseltgenme potansiyeli büyük olan anyonlar toplanır.
NaCl tuzu eritilince kapta yalnız Na+ ve Cl– iyonları bulunur. Elektroliz edilince katotda indirgenme, anotta ise yükseltgenme olur. Anot reaksiyonu : Cl– ® 1/2 Cl2(g) + e– Katot reaksiyonu : Na+ + e– ® Na(k) şeklindedir. Anotta Cl2 gazı toplanırken, katotta Na(k) toplanır.
KAPLAMACILIK
Elektrolizden yararlanılarak bazı metallerin üzeri bir başka metalle kaplanabilir. Kaplanacak metal katot elektroduna bağlanır. Hangi metalle kaplanacaksa bunun tuzunun çözeltisi alınır ve anot elektrot olarakta çözeltideki katyonun metali alınır. Örneğin Fe metalini Ag ile kaplamak istersek;
Çözeltideki Ag+ iyonları Fe üzerinde Ag haline gelerek toplanır ve Fe metali Ag ile kaplanmış olur. Anotta ise toplanan Ag metali kadar, Ag elektrot çözünür .
ELEKTROLİZDE NİCEL BÖLÜM FARADAY PRENSİPLERİ
Elektrolizde elektrotlarda açığa çıkan madde miktarı, devreden geçen yük miktarına bağlıdır.
96500 coulomb =1 faradaylık yük.=1 mol elektron yükü
Elektroliz kaplarından aynı elektrik miktarı geçirildiğinde, elektrotlarda toplanan maddelerin eşdeğer gram sayıları birbirine eşittir.
Elektrolizde toplanan madde miktarı:
m : Elektrolizde toplanan madde miktarı (gram) I : Akım şiddeti (amper) t : Süre (saniye) A : Metalin ağırlığı n : Metalin değerliği 96500 coulomb = 1 faraday = 1 mol elektron akımı 1 faraday = 1 eşdeğer gram
AD : OSET SOYAD : DUMAN SINIF : 11FEN A NO : 618 DERS : KİMYA KONU : ELEKTROLİZ