2. Aşağıdaki şekilde çalışan bir elektrokimyasal pil düzeneği gösterilmiştir. V KNO3(suda) AI(k) Cu(k) 25°C 1M Al(NO3)3(suda) 25°C 1M Cu(NO3)2(suda) 1. kap 2. kap Al3+(suda) + 3e- → Al(k) E°= -1,66 V Cu2+(suda) + 2e- → Cu(k) E°= +0,34 V Buna göre, şekildeki elektrokimyasal pilin potansiyelini artırmak için birbirinden bağımsız olarak ya pılması gereken üç tane işlemi gerekçelendirerek yazınız.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Anot Al (indirgenme potansiyeli küçük), katot Cu'dur. Pil tepkimesi: 2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu.
2. Nernst eşitliği: E = E° − (0,06/6)·log([Al³⁺]²/[Cu²⁺]³). Pil potansiyelinin artması için log teriminin küçülmesi gerekir.
3. Yani [Al³⁺] azalmalı ya da [Cu²⁺] artmalıdır.
Cevap: a) 1. kaba (anot kabına) saf su eklenip Al(NO3)3 çözeltisi seyreltilir. Al³⁺ derişimi azalır, pil potansiyeli artar.
b) 2. kaba (katot kabına) katı Cu(NO3)2 eklenerek çözünür. Cu²⁺ derişimi artar, pil potansiyeli artar.
c) 1. kaba Al³⁺ iyonlarını çöktüren bir madde (örneğin NaOH) eklenir. Al(OH)3 çöker, Al³⁺ derişimi azalır, pil potansiyeli artar.
Dikkat: Katot kabını seyreltmek ya da anot kabına Al³⁺ eklemek potansiyeli düşürür; derişimleri doğru yönde değiştir.