3. Şekildeki seri bağlı özdeş elektroliz kaplarında AlCl3(s) ve CaCl2(s) bileşikleri 193 amper akımla 100 saniye elektroliz ediliyor. AICI3(s) CaCI2(s) 1. kap 2. kap Buna göre aşağıdaki soruları cevaplayınız. (Ca: 40 g/mol, Al: 27 g/mol, 1 mol eyükü = 96500 C, seri bağlı elektroliz devrelerinden eşit miktarda yük geçer.) a) 1. kabın katodunda kaç gram Al metali toplanmıştır? İşlem basamaklarını göstererek hesaplayınız. b) 2. kabın katodunda kaç gram Ca metali toplanmıştır? İşlem basamaklarını göstererek hesaplayınız. c) Anotlarda NK’da toplam kaç litre Cl2 gazı açığa çıkar? İşlem basamaklarını göstererek hesaplayınız.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Geçen yük: Q = I·t = 193 × 100 = 19 300 C. Elektron mol sayısı = 19 300 ÷ 96 500 = 0,2 mol e⁻. Seri bağlı olduğu için iki kaptan da 0,2 mol e⁻ geçer.
2. a) Al³⁺ + 3e⁻ → Al. 0,2 mol e⁻ ile 0,2/3 mol Al toplanır. Kütlesi (0,2/3) × 27 = 1,8 g.
3. b) Ca²⁺ + 2e⁻ → Ca. 0,2 mol e⁻ ile 0,1 mol Ca toplanır. Kütlesi 0,1 × 40 = 4 g.
4. c) 2Cl⁻ → Cl2 + 2e⁻. Her kapta 0,2 mol e⁻ ile 0,1 mol Cl2 oluşur. İki kapta toplam 0,2 mol Cl2 oluşur, hacmi 0,2 × 22,4 = 4,48 L.
Cevap: a) 1,8 g Al b) 4 g Ca c) 4,48 L Cl2
Dikkat: Seri bağlı kaplardan geçen yük aynıdır; Cl2'yi iki kabın anotları için ayrı ayrı hesaplayıp toplamayı unutma.