Metalik korozyon hızına ortam pH değerinin ve elektrolit derişiminin etkisini araştırmak amacıyla hazırlanan deney tüplerinde demir levhaların kütle kayıpları ölçülmüştür. Buna göre, korozyon sürecini yavaşlatmaya ve metalleri korumaya yönelik çıkarımlardan hangisi deneysel kanıtlarla çelişir?
- A) Ortamın asitliği arttıkça hidrojen iyonlarının indirgenmesi kolaylaştığından korozyon hızı artar.
- B) Çözeltideki iyon derişiminin artırılması ortamın elektriksel iletkenliğini artırarak korozyonu hızlandırır.
- C) Metal yüzeyinin boya veya polimer kaplama ile dış ortamdan yalıtılması korozyonu önleyici bir yöntemdir.
- D) Korozyonu önlemek amacıyla metal yüzeyinin düzenli aralıklarla asidik çözeltilerle yıkanması gerekir.
- E) Bazik ortamlar genellikle metal yüzeyinde koruyucu pasif oksit tabakası oluşturarak korozyonu yavaşlatır.
Yeraltı çelik boru hatlarının korozyondan korunması amacıyla katodik koruma sistemi tasarlayan bir araştırmacı, çelik boruya iletken bir telle bağlayacağı koruyucu metal blokları belirlemek istemektedir. Standart indirgenme potansiyelleri Zn2+/Zn=−0,76 V, Fe2+/Fe=−0,44 V, Sn2+/Sn=−0,14 V ve Cu2+/Cu=+0,34 V olarak verildiğine göre, ana bileşeni demir olan çelik boruyu korozyona karşı korumak için hangi metal kurban elektrot olarak seçilmelidir?
- A) Yalnızca Çinko (Zn)
- B) Yalnızca Kalay (Sn)
- C) Yalnızca Bakır (Cu)
- D) Kalay (Sn) ya da Bakır (Cu)
- E) Çinko (Zn) ya da Kalay (Sn)
Özdeş demir çiviler kullanılarak hazırlanan aşağıdaki deney düzeneklerinde korozyon hızı karşılaştırılmaktadır. I. Düzenek: Kaynatılıp soğutulmuş su içinde ve üzeri yağ tabakasıyla kapatılmış demir çivi II. Düzenek: Nemli hava ortamında açık bırakılmış demir çivi III. Düzenek: Magnezyum şerit sarılarak nemli hava ortamına bırakılmış demir çivi Deney sonuçlarına göre demirin korozyonu ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangisine ulaşılamaz?
- A) I. düzenekte ortamdaki çözünmüş oksijen uzaklaştırıldığı için korozyon gerçekleşmez.
- B) III. düzenekte magnezyum metali kurban anot olarak görev yaparak demiri korumuştur.
- C) Magnezyum yerine soy metal olan platin sarılsaydı demir çivi korozyona karşı daha etkin korunurdu.
- D) II. düzenekte su ve oksijenin birlikte bulunması demirin elektrokimyasal yükseltgenmesini hızlandırır.
- E) Katodik koruma yönteminde korunan metalden daha aktif bir metal kullanılmalıdır.
Bir elektroliz kabında bulunan sulu CuSO₄ çözeltisinden 9,65 amperlik sabit akım 1000 saniye süreyle geçirildiğinde katottaki metal kaşık üzerinde kaç mol Cu metali toplanır? (1 Faraday = 96500 C/mol e⁻)
- A) 0,10 mol
- B) 0,05 mol
- C) 0,20 mol
- D) 0,50 mol
- E) 0,01 mol
Demir veya çelik malzemelerin galvanizlenmesi (çinko ile kaplanması) ya da nikel ve kromla elektrolitik olarak kaplanmasının temel gerekçesi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Malzemenin erime noktasını düşürerek yüksek sıcaklıklarda kolay erimesini sağlamak
- B) Malzemenin elektrik iletkenliğini tamamen sonlandırarak yalıtkan hâle getirmek
- C) Alttaki metali atmosferik oksijen ve nemden koruyarak korozyonu önlemek ve ömrünü uzatmak
- D) Malzemenin kütlesini hafifleterek taşınmasını kolaylaştırmak
- E) Metal yüzeyindeki kimyasal aşınma ve paslanma süreçlerini hızlandırmak
Bakır metali ile kaplama yapılan bir elektroliz hücresinde anot elektrot ve elektrolit çözeltisi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
- A) Anotta indirgenme gerçekleşir ve anot elektrodun kütlesi zamanla artar.
- B) Elektrolit çözeltisindeki bakır iyonları anotta elektron alarak katı halde birikir.
- C) Elektrolit çözeltisinin toplam Cu2+ iyonu derişimi işlem boyunca tükenerek sıfıra iner.
- D) Anottaki bakır atomları yükseltgenerek çözeltiye Cu2+ iyonu verir ve anot kütlesi azalır.
- E) Anotta sadece su molekülleri yükseltgenir ve bakır metali tepkime vermez.
Elektrolizle kaplama deneyinde katotta toplanan metal kütlesini ve kaplama tabakasının kalınlığını artırmak için aşağıdaki işlemlerden hangisi uygulanmalıdır?
- A) Devreden geçen elektrik akımı şiddetini veya elektroliz süresini artırmak
- B) Devreden geçen elektrik akımı şiddetini azaltıp süreyi sabit tutmak
- C) Elektrolit çözeltisindeki kaplama katyonlarının derişimini sıfırlamak
- D) Anotta saf kaplama metali yerine inert grafit elektrot kullanmak
- E) Kaplanacak metal eşyanın yüzey alanını artırıp akımı düşürmek
Bakır(II) sülfat çözeltisi içeren bir elektroliz hücresinde katotta bulunan metal eşyanın yüzeyinde gerçekleşen indirgenme yarı tepkimesi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Cu(k)→Cu2+(suda)+2e−
- B) Fe2+(suda)+2e−→Fe(k)
- C) 2H2O(s)→O2(g)+4H+(suda)+4e−
- D) Cu+(suda)+e−→Cu(k)
- E) Cu2+(suda)+2e−→Cu(k)
Bir demir anahtarın bakır metali ile elektroliz yöntemiyle kaplanması için kurulan elektroliz hücresinde anot, katot ve elektrolit çözeltisi aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
- A) Anot: Demir anahtar / Katot: Saf bakır / Elektrolit: FeSO₄ çözeltisi
- B) Anot: Saf bakır / Katot: Demir anahtar / Elektrolit: CuSO₄ çözeltisi
- C) Anot: Saf bakır / Katot: Demir anahtar / Elektrolit: FeSO₄ çözeltisi
- D) Anot: Demir anahtar / Katot: Saf bakır / Elektrolit: CuSO₄ çözeltisi
- E) Anot: Platin elektrot / Katot: Saf bakır / Elektrolit: ZnSO₄ çözeltisi
Seri bağlı iki elektroliz hücresinin birincisinde erimiş NaCl, ikincisinde erimiş CaCl2 tuzları bulunmaktadır. Devreden belirli bir süre elektrik akımı geçirildiğinde 1. kabın katodunda toplanan Na metalinin mol sayısının, 2. kabın katodunda toplanan Ca metalinin mol sayısının 2 katı olduğunu açıklamak için aşağıdaki bilimsel kanıtlardan hangisi kullanılır?
- A) Metallerin erime noktaları ve yoğunlukları arasındaki fark
- B) Hücrelerdeki erimiş tuzların hacimleri ve elektriksel iletkenlikleri
- C) Katyonların 1 mol metal oluşturmak için aldıkları elektron sayılarının (iyon yüklerinin) farklı olması
- D) Anot elektrotlarda açığa çıkan gazların standart koşullardaki hacim oranları
- E) Elektroliz kaplarında kullanılan elektrotların yüzey alanlarının büyüklüğü
Erimiş bir tuzun özdeş kaplarda gerçekleştirilen elektroliz deneylerine ait nicel veriler aşağıda verilmiştir: DeneyAkım ŞiddetiElektroliz SüresiKatotta Toplanan Madde Kütlesi 1Itm 22It2m 3I3t3m Bu verilere dayanılarak aşağıdaki çıkarımlardan hangisine ulaşılamaz?
- A) Devreden geçen birim yük başına katotta toplanan madde miktarı deneyden deneye değişmektedir.
- B) Süre sabit tutulduğunda akım şiddeti 2 katına çıkarılırsa toplanan madde miktarı 2 katına çıkar.
- C) Katotta toplanan madde miktarı hem akım şiddeti hem de elektroliz süresi ile doğru orantılıdır.
- D) 1. ve 3. deney verileri karşılaştırılarak sürenin toplanan madde kütlesine etkisi belirlenebilir.
- E) 1. ve 2. deneylerde elektroliz süresi kontrol değişkeni olarak tutulmuştur.
Erimiş MgCl2 sıvısının sabit akım altında elektroliz edildiği bir deneyde, katotta toplanan magnezyum kütlesinin elektroliz süresine bağlı olarak doğrusal bir şekilde arttığı gözlenmiştir. Buna göre elde edilen bu deneysel veri, aşağıdaki yargılardan hangisini doğrudan kanıtlar?
- A) Elektroliz süresi arttıkça devreden geçen toplam yük miktarı azalır.
- B) Elektrotlarda toplanan maddenin birim zamandaki kütle artışı zamanla yükselir.
- C) Katotta toplanan magnezyum kütlesi, devreden geçen akım şiddetinden bağımsızdır.
- D) Katotta açığa çıkan madde miktarı elektroliz süresi ile doğru orantılıdır.
- E) Anotta açığa çıkan klor gazının mol sayısı katottaki metal kütlesine eşittir.
Erimiş bir tuzun elektrolizinde katotta toplanan metal kütlesinin devreden geçen elektrik yükü ile ilişkisi incelenmektedir. Devreden geçen akım şiddeti 2 katına çıkarılıp elektroliz süresi yarıya indirildiğinde katotta toplanan metal kütlesi için aşağıdakilerden hangisi doğru olur?
- A) 4 katına çıkar
- B) Değişmez
- C) Yarıya iner
- D) 2 katına çıkar
- E) 4 kat azalır
İletkenliği artırmak amacıyla az miktarda H2SO4 ilave edilmiş saf suyun Hoffman voltametresinde elektroliz edilmesi sürecinde elektrotlarda açığa çıkan maddeler ve hacimleri ile ilgili hangisi doğrudur?
- A) Anotta H2(g) gazı açığa çıkar ve hacmi katotta toplanan gazın iki katıdır.
- B) Katotta O2(g) gazı indirgenme sonucu oluşur ve ortamın pH değeri sürekli azalır.
- C) Anotta toplanan gaz moleküllerinin mol sayısı katotta toplanan gazın mol sayısına eşittir.
- D) Elektroliz boyunca katotta SO2(g) gazı, anotta ise H2(g) gazı toplanır.
- E) Katotta indirgenme sonucu H2(g), anotta yükseltgenme sonucu O2(g) oluşur ve oluşan H2 gazının hacmi O2 gazının iki katıdır.
Galvanik hücreler ile elektrolitik hücreler karşılaştırıldığında aşağıdakilerden hangisi her iki hücre türü için de ortak bir özelliktir?
- A) Yükseltgenmenin daima anotta, indirgenmenin daima katotta gerçekleşmesi
- B) Tepkimenin kendiliğinden (istemli) gerçekleşerek dış devreye elektrik akımı üretmesi
- C) Anot elektrodunun elektrostatik yük işaretinin pozitif (+) olması
- D) Çalışabilmesi için sisteme harici bir doğru akım güç kaynağının bağlı olması zorunluluğu
- E) Standart hücre potansiyelinin (Ehu¨cre∘) daima sıfırdan büyük pozitif bir değer alması
Ergimiş CaCl2 tuzunun elektroliz edildiği bir elektrolitik hücrede gerçekleşen süreçlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
- A) Ca2+ katyonları anoda doğru göç ederek Ca(k) katısına yükseltgenir.
- B) Cl− anyonları katoda doğru göç ederek elektron alır ve indirgenir.
- C) Anotta 1 mol Cl2(g) gazı açığa çıktığında katotta 2 mol Ca(k) katısı toplanır.
- D) Ca2+ iyonları negatif yüklü katoda göç ederek elektron alır ve metalik kalsiyum olarak indirgenir.
- E) Elektroliz kabında elektrik iletimi yalnızca serbest elektronların göçüyle sağlanır.
Standart koşullarda hücre potansiyeli Ehu¨cre∘=−1,10 V olarak hesaplanan istemsiz bir redoks tepkimesini gerçekleştirmek amacıyla kurulan elektrolitik hücre için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Tepkimenin başlaması için sisteme 1,10 V'tan daha düşük bir dış gerilim uygulanması yeterlidir.
- B) Hücreye en az 1,10 V'luk bir dış gerilim uygulandığında anotta yükseltgenme, katotta indirgenme gerçekleşir.
- C) Elektroliz süresince katot pozitif (+), anot ise negatif (-) kutup olarak davranır.
- D) Dış devrede elektronlar kendiliğinden katottan anoda doğru hareket eder.
- E) Tepkime istemli olduğu için güç kaynağına ihtiyaç duyulmadan elektrik akımı üretilir.
Standart hidrojen elektrot (SHE) ile çinko elektrottan oluşan bir galvanik hücrenin net tepkimesi Zn(k)+2H+(suda)⇌Zn2+(suda)+H2(g) şeklindedir. Katot yarı hücresine baz ilave edilerek çözeltinin pH değeri artırıldığında hücre potansiyelinin azaldığı gözlendiğine göre bu durumun temel nedeni nedir?
- A) Ortamdaki Zn2+ iyon derişiminin artmasıyla dengenin ürünler lehine ilerlemesi
- B) Çinko elektrot yüzeyinde gerçekleşen yükseltgenme yarı tepkimesinin tamamen durması
- C) Katottaki H+ iyon derişiminin azalması sonucu dengenin girenler yönüne kayması
- D) Açığa çıkan H2 gazı basıncının düşmesiyle sistemin ürünler lehine bozulması
- E) Çözeltinin iletkenliğinin artması nedeniyle standart hücre geriliminin sıfırlanması
Tüm istemli galvanik hücre tepkimeleri ekzotermiktir. Buna göre sabit derişimlerde çalışan standart bir elektrokimyasal pilin sıcaklığı artırıldığında hücre potansiyelinde meydana gelecek değişime ilişkin Le Chatelier ilkesine dayalı en uygun hipotez önermesi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Sıcaklık artırıldığında denge girenler yönüne kayar, bu nedenle hücre potansiyeli azalır.
- B) Sıcaklık artırıldığında iyonların kinetik enerjisi artar, bu nedenle hücre potansiyeli artar.
- C) Sıcaklık artışı elektrot aktifliğini doğrudan artırdığından hücre potansiyeli değişmez.
- D) Ekzotermik tepkimelerde ısı ürünler tarafında olduğundan sıcaklık artışı dengeyi sağa kaydırarak potansiyeli yükseltir.
- E) Sıcaklık artışı yalnızca tuz köprüsündeki iyon göçünü hızlandırır, hücre potansiyeli üzerinde etkisi olmaz.
Standart bir galvanik hücrede çözelti sıcaklığının hücre potansiyeline etkisini deneysel olarak kanıtlamak isteyen bir çalışmada; bağımsız değişken, bağımlı değişken ve kontrol edilen (sabit tutulan) değişken eşleştirmesi hangisidir?
- A) Bağımsız: Hücre potansiyeli | Bağımlı: Sıcaklık | Kontrol: Elektrolit derişimi
- B) Bağımsız: Elektrot türü | Bağımlı: Hücre potansiyeli | Kontrol: Sıcaklık
- C) Bağımsız: Elektrolit derişimi | Bağımlı: Sıcaklık | Kontrol: Elektrot kütlesi
- D) Bağımsız: Sıcaklık | Bağımlı: Hücre potansiyeli | Kontrol: İyon derişimleri ve elektrot türleri
- E) Bağımsız: Tuz köprüsü derişimi | Bağımlı: Elektrot kütlesi | Kontrol: Sıcaklık
Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.