Elektroliz

Bir elektrolit içine iki elektrot daldırılıp, bu hücreye dıştan bir akım uygulayarak elektrotlarda kimyasal reaksiyonlar meydana getirilmesi olayına elektroliz denir. Elektrolizin meydana gelmesi için, hücreye anot ve katot denge potansiyellerinin toplamından daha büyük potansiyelde bir dış akımın uygulanması gerekir Katotda yürüyecek olan indirgenme reaksiyonları için elektrona ihtiyaç vardır. Bu elektronlar dış akım kaynağından sağlanır. Elektroliz hücresinde de akım yönü katotdan anoda doğrudur. Bir elektroliz hücresi ve bir pil arasında elektrokimyasal olayjar açısından bir fark yoktur. Aradaki fark pillerde anot ve katot reaksiyonlarının kendiliğinden yürümesidir. Elektroliz hücresinde dışardan uygulanan akım ile anot ve katot potansiyelleri denge potansiyellerinden daha yüksek bir değere çıkarılarak kimyasal reaksiyonların oluşması zorlanır. Aşırı Gerilim Devreden hiç akım geçmezken ölçülen elektrot potansiyellerine denge potansiyeli denir. Devreden akım geçince elektrot potansiyellerinde polarizasyon nedeniyle değişmeler olur. Bir elektrodun akımsız halde ve akım altında ölçülen potansiyelleri arasındaki farka aşırı gerilim denir ve (h ) ile gösterilir. h = Eİ – EO Burada, h : Aşırı gerilim, Volt Eİ : (i) akımı altında ölçülen elektrot potansiyeli, Volt EO: Akımsız (denge halinde) ölçülen elektrot potansiyeli, Volt Aşırı Gerilimin Oluş Nedenleri Elektrot yüzeyinde meydana gelen elektrokimyasal reaksiyonlar, ardarda yürüyen bir çok reaksiyonun toplamından oluşur. Bu reaksiyonlardan herhangi birinin yavaşlaması aşırı gerilimin doğmasına neden olur. Bir örnek olarak hidrojen aşırı geriliminin nasıl oluştuğunu inceleyelim, iyon halindeki bir hidrojen atomunun katotta hidrojen gazı molekülü haline gelmesi şu reaksiyon kademelerinden geçer. Ø Çözelti içinde bulunan H+ iyonlarının elektrot yüzeyine kadar gelmeleri gerekir. Bu olay difüzyon ile gerçekleşir. Ø Elektrot yüzeyine gelen H+ iyonları buradan elektron alarak hidrojen atomu haline geçerler. Oluşan (H) atomları metal yüzeyinde adsorbe edilir. Ø Elektrot yüzeyi hidrojen atomları ile doygun hale gelince, hidrojen atomları birbiri ile birleşerek hidrojen molekülü haline dönüşürler. Ø Hidrojen molekülü yüzeyde tutulamayacak kadar fazlalaşınca, kabarcıklar halinde gaz çıkışı meydana gelir. Bu reaksiyonlardan herhangi biri yavaşlarsa, katotta harcanan elektron sayısı azalır ve bunun sonucu olarak katot potansiyeli negatif yönde artar. Elektrolizde üç çeşit aşırı gerilim söz konusu olur. Aktivasyon aşırı gerilimi Konsantrasyon aşın gerilimi Direnç aşırı gerilimi Aktivasyon aşırı gerilimi: Elektrotlarda yürüyen kimyasal reaksiyonların hızının geçen akımdan daha düşük olması durumunda meydana gelir. Bu durumda elektrotlarda yürüyen reaksiyon hızını belli bir değerde tutabilmek için elektrot potansiyellerinin artırılması gerekir. Konsantrasyon aşırı gerilimi, Elektroliz sırasında anot ve katot bölgelerinde yeni maddeler açığa çıkar veya bazı iyonların konsantrasyonu azalır. Elektrotlar çevresindeki konsantrasyon değişimi sonucu elektrotların denge potansiyellerinde de değişme meydana gelir. Anot ve katot arasındaki potansiyel farkı gittikçe artar. Bu durumda elektrolizi devam ettirmek için daha yüksek bir gerilim uygulanması gerekir. Direnç aşırı gerilimi Elektroliz sırasında meydana gelen kimyasal ürünler elektrot yüzeylerinde birikerek geçirimsiz bir film oluşturur. Bu film elektrot direncinin artmasına buna paralel olarak elektrot potansiyellerinin artmasına neden olur. Bu aşırı gerilimlerin biri veya birkaçı bir arada olabilir. Böylece anot potansiyelinde (+) yönde, katot potansiyelinde (-) yönde artış gözlenir. Elektrolizin devamı için gittikçe daha büyük bir potansiyel uygulanması gerekir. Bazı halde, aşırı gerilimler ihmal edilecek kadar küçük olur. Örneğin bakır elektrotlarla bir Cu SO4 çözeltisi elektroliz edilecek olursa, çözeltinin karıştırılması halinde hemen hemen hiç aşırı gerilim meydana gelmez. Ayrışma Gerilimi Bir elektrolizde, elektrot reaksiyonlarının başlaması için gerekli olan minimum potansiyele ayrışma gerilimi denir. Teorik ayrışma gerilimi anot ve katodun denge haline karşı gelen elektrot potansiyelleri Nernst denklemi ile hesaplanarak bulunabilir. EA.G = EKATOT – EANOT Buradan elde edilen EAG, teorik ayrışma gerilimi olup, anot ve katotta hiç aşırı gerilim olmadığı kabulüne dayanır. Bu değer aynı hücrenin EMK değerinin ters işaretlisidir. Buna zıt elektro motor kuvveti (zıt EMK) denir. Ayrışma gerilimi = Zıt. EMK yazılabilir. Örneğin suyun elektroliz ile ayrışma reaksiyonu , Katotta hidrojen çıkışı: 2H+ + 2 e -- = H2 Anotta oksijen çıkışı : 2OH-- = 1/2 O2 + H2O + 2 e-- Toplam reaksiyon : 2 H+ + 2 OH-- = H2 + 1/2 O2 + H2O şeklinde yürür. Suyun elektrolizinde ayrışma gerilimi şöyle hesaplanır: Katot potansiyeli (oksidasyon olarak): Ekatot = E° - 0,059/2 log (10-7)2 = 0,413 Volt Anot potansiyeli: Eanot = E° - 0,059/2 log (l/10-7)2 = - 0,814 Volt Suyun teorik ayrışma gerilimi,

     ELEKTRİK AKIMININ KİMYA ETKİSİ 1.ELEKTROLİZ Elektroliz hakkında genel bilgi:Deney:Bir cam kabın içine arı su koyalım.Bunun içine de iletken olan A ve K kömür çubuklarını daldıralım.A çubuğunu,üretecin P pozitif kutbuna,K çubuğunu da,üretecin N negatif kutbuna bağlayalım.Anahtarı kapattığımızda devreden akım geçmediği görülür. Arı su elektrik akımını geçirmez. Suyun içine biraz,bakır sülfat(CuSO4) (göztaşı) atarak eritelim.Devreden akımın geçtiği görülür.Bir müddet sonra,K kömür çubuğunun Anın karşısında kalan kısmı,bakırla kaplanır.Bu olay bize bir kimyasal ayrışmanın meydana geldiğini açıklar.Üretecin negatif kutbuna bağlanmış olan kömür çubuğun üzerinde toplanan bakırın,bakır sülfat ayrışmasıyla açığa çıktığı anlaşılır. Bazı bileşik cisimlerin elektrik akımla ayrışmaları olayına elektroliz denir. Elektrik akımıyla ayrışmaya uğrayan cisme elektrolit denir. Elektrolit olan maddenin içinde,bileşik cismin iyonları bulunur. Bir elektrolitten akım geçirmek için,elektrolitin içine daldırılan levhalara elektrot denir. Üretecin pozitif(+) kutbuna bağlanmış olan elektroda yani elektrik akımının elektrolite girdiği elektroda anot,diğer elektroda da katot denir. Tuz,asit ve bazların sudaki çözeltileri veya sıcakta erimişleri gibi içinde iyonlar bulunan sıvılar elektrolittirler. Fakat arı su,petrol ,benzin,şekerli su gibi içinde iyon bulunmayan sıvılar elektrolit değildirler. Bir cismin elektrolit olması için içinde serbestçe hareket eden iyonlarının bulunması gerekir.Elektrolitlerin içinde,ait oldukları cismin moleküllerinin çözüşmesinden meydana gelen meydana gelen pozitif ve negatif yüklü iyonlar bulunur.Bu iyonlar,elektrotların arasında meydana gelen elektrik alanının içinde,kendilerine etki eden elektriki kuvvetlerin tesirinde hareket ederler.Bu sebepten dolayı artı(+) yüklü iyonlar,eksi(-)potansiyel taşıyan katoda,eksi(-) yüklü iyonlar da anoda doğru giderler.Bu iyonlar elektrotlara dokununca nötrleşirler ve iyon halinden çıkarak cisim özelliği kazanırlar.Mesela,pozitif yük taşıyan bakır(Cu++)iyonu katoda,değince elektron alarak nötrleşir.Üreteç,kendine bağlı olan katodun elektrik potansiyelini sabit tutmak üzere,katotta eksilen elektronların yerine elektronlar gönderir.Bu suretle devre üzerinde N den K ya doğru bir elektron akımı meydana gelir. Bütün iyonların taşıdıkları elektrik yükleri aynı değildir.Önce gördüğümüz gibi nötr halde bulunan bir atoma 1,2,3... elektron eklenirse bu atom 1,2,3,... elektron yükü kadar negatif yük taşıyan bir iyon meydana getirir.Bunun aksine olarak,bir atomdan 1,2,3...elektron koparsa bu atom 1,2,3...elektron yükü kadar pozitif yük taşıyan bir iyon olur.Eksi(-) yük taşıyan bazı iyonlar,atom gruplarından ibarettirler;bunlara kök denir. Mesela,kloridlik asit veya sodyum klorürün sudaki çözeltilerinde iyonlar,elektrik yükü taşıyan atomlardır. + _ HCL H +CL + _ NaCl Na +Cl + _ Halbuki sodyum hidroksitin sudaki çözeltisinde bulunan iyonlar Na ve (OH) iyonlarıdır. + _ NaOH Na +(OH) _ (OH) grubunun teşkil ettiği iyona hidroksil kökü denir. _ _ Sülfat asidin ve bakır sülfatın sudaki çözeltilerinde iki elektron yükü kadar yük taşıyan (SO4) sülfat kökü bulunur. + + -- H2SO4 H +H +SO4 + + _ _ CuSO4 Cu +SO4 Elektrolitlerin içinde bulunan Hidrojen ve metallerin iyonları artı(+)yük taşırlar.Bunlar elektrolizde katoda giderler. Katoda giden cisimlere katyon denir. Hidrojen Metaller katyondurlar. Bir voltametrede,elektroliz esnasında Hidrojen ve metaller akım yönünü takip ederler. Elektrolitlerde bulunan metalsiler,baz ve asit kökleri negatif yük taşıdıklarından elektroliz esnasında anoda giderler. Anoda giden cisimlere anyon denir. Metalsiler,baz ve asit kökleri anyondurlar. Bileşik cisimlerin elektrolizinde muhtelif olaylar görünür. 1. Elektrolizle cisim,doğrudan doğruya elemanlarına ayrılır.Ayrışan maddeler elektrotların üzerinde kendilerini gösterirler.Bu şekildeki elektrolize basit elektroliz denir. 2. İyonlar,elektrotlara etki ederler. 3. Elektroliz ürünü olan maddeler sıvıya etki ederler. 4. Elektroliz ürünü olarak,bir elektrotun çevresinde bulunan maddeler diğer elektrotun çevresindeki elektroliz ürünlerine etki ederler. İçinde elektroliz yapılan aletlere voltametre denir. Basit elektroliz:Kalay klorürün(SnCl2) sudaki çözeltisinin elektrolizine örnek:U şeklinde bir boruyu voltametre olarak kullanalım.Bunun içine kalay klorürün sudaki çözeltisini koyalım.Her iki kola,platin elektrotlar koyarak bir elektrik devresine bağlayalım.Akım geçince katotta,parlak kalay kristallerinin toplandığı görülür.Anodun etrafındaki sıvı da anottan çıkan kloru suda erimesiyle sarı bir renk alır.Daha sonra anottan klor çıktığı görülür..Bu suretle kalay ve klor birbirinden ayrılmış olurlar. _ _ SnCl2 Sn+++Cl +Cl K’da A’da Elektroliz ürünlerinin elektrotlara etkisi:Bakır elektrotlu voltametre ile bakır sülfat çözeltisinin elektrolizine örnek:Bakır sülfatın(CuSO4) sudaki çözeltisinin elektrolizinde anoda SO4 iyonu,katoda da Cu iyonu gider. _ _ CuSO4 Cu++ +SO4 _ _ Anoda giden SO4 kökü,elektroda etki eder. Cu +SO4 CuSO4 Bakır sülfat meydana getirir.Bu suretle anot gittikçe aşınır.Fakat elektrolitin içinde ayrışan bakır sülfat molekülü yerine yeniden bir bakır sülfat molekülü meydana gelir,elektrolit içindeki CuSO4’ün miktarı değişmez. Katoda giden Cu++iyonu ise katodun üzerine kaplanır.Bu suretle anottaki eksilme kadar katotta artış meydana gelir.Katottaki bakır,anoda taşınmış gibi olur. DENEY 1:Ham bakırın tasfiyesi:Endüstride bakım temizlenmesi elektroliz yoluyla yapılır.bir çok işlemlerden sonra elde edilen ve bakırdan başka bir miktar kurşun,demir,çinko,gümüş ve altın gibi cisimler bulunan kara bakırdan saf bakırın elde edilmesi için,elektrolit olarak bakır sülfatın sudaki çözeltisi,anot olarak kara bakır,katot olarak saf bakır kullanılır.




Elektroliz Nedir? Bir elektrik akımı tarafından aşılan bir elektrolitin uğradığı ayrışmaya elektroliz denir. Elektroliz, bu akımın elektrolit içinde iletilmesiyle birlikte gelişir. Elektrolit, çoğunlukla erimiş olarak ya da bir tuz eriyiğinin sulu çözeltisi halindedir. Volta pilinin bulunmasıyla (1800) ve suyun elektrolizine uygulanmasıyla ilgili ilk deneyler, XIX. yy. başlarında gerçekleştirilmiştir. Elektroliz sözcüğünün, olayı özel olarak inceleyen Michael Faraday tarafından ortaya atıldığı sanılmaktadır. Elektrolizin Uygulama Alanları  Elektroliz, öncelikle, elektrolizle metalürjilerde, metallerin hazırlanmasında (çözünmez anot) ya da arıtılmasında (çözünür anot) kullanılır. Elektroliz, ayrıca, galvanoplastide, bir elektrolitik metal birikimiyle metal birikimiyle döküm kalıbına biçim vermede aşınmaya karşı korumada ve bir metal çökeltisiyle metallerin kaplanmasında (sözgelimi, nikel kaplama, çinko kaplama, kadmiyum kaplama, krom kaplama, gümüş ya da altın kaplama) başvurulan bir yöntemdir. Arı hidrojen, özellikle, suyun elektroliziyle elde edilir. Öbür uygulamaları arasında, gaz üretimi (klor), metal üstünde koruyucu oksitli anot tabakalarının elde edilmesi (alüminyumun, alümin aracılığıyla anotlaştırılması işlemi) elektrolizle parlatma, metallerin katot ya da anot olarak yağlardan arındırılması sayılabilir. Elektroliz, akım şiddetlerinin, özellikle de voltametrelerdeki akım miktarlarının ölçülmesine de olanak verir. Sürekli akım yardımıyla, organik dokuların ayrıştırılmasına dayanan tedavi elektrolizi, cerrahide sinir uçlarının (nöronların), sertleşen urların, burun deliklerindeki poliplerin yok edilmesinde, üretra ya da yemek borusu daralmalarının tedavisinde vb. kullanılır. BİR ELEKTROLİT İÇİNDEN AKIMIN GEÇİŞİ  Elektrik akımının bir elektrolit içinden geçişi ilkin Arrhenius tarafından açıklanmıştır. Arrhenius’ un klasik teorisi bugün bile – ana fikirleri bakımından- yürürlüktedir. Buna göre, bir elektrolit(bir asit, bir baz veya bir tuz) eriyiğinde iyon adı verilen serbest elektrikli tanecikler bulunmaktadır. Elektrolitin çözüşmesinde meydana gelen iyonlar pozitif veya negatif olarak yüklü atomlar veya atom gruplardır. İyonların elektriksel bir alanda hareketleri ise akımın geçişini sağlar.  İyonların çözünmesi: Bir elektrolit suda eritildiği zaman bir kısım iyonları çözüşerek serbest halde sıvıya geçerler. Bu çözüşmeye çok iletken daha kuvvetli elektrolitlerde hemen hemen tam, zayıf elektrolitler de ise az olur. Elektrolitlere örnek olarak, önce mutfak tuzunu ele alalım. Mutfak tuzu(NaCl) kristali, atomlardan değil, sodyum ve klor iyonlarından örülmüş bir ağ şeklindedir. Sodyum iyonları dış yörüngelerindeki tek elektronlarını bırakarak pozitif yüklü hale gelmiş Sodyum atomlarıdır. Klor iyonları ise birer fazla elektronları olan klor atomlarıdır. Bir iyonu özellikleri bakımında kendisine hiç benzemeyen atomlarından ayırmak için, atomu gösteren sembol üzerine kaydedilen elektronlar sayısı kadar (+) veya kazanılan elektron sayısı kadar (-) işareti konur. Böylece bir elektron kaybeden Sodyum atomu(Sodyum iyonu)nu ise Na+ sembolü ile bir elektron kazanmış klor atomu(klor iyonu)nu ise Cl- sembolü ile gösteririz. Gümüş nitratı (AgNO3) nın sudaki eriyiğinde ise bir elektron kaybetmiş gümüş atomlarından ibaret gümüş iyonları(Ag+) ile bir elektron kazanmış NO3 kökünden ibaret nitrat iyonları (NO3-) bulunmaktadır. Bunlar gibi; NaOH ın eriyiğinde Na+ ve OH- iyonları, CuSO4 ın eriyiğinde Cu+2 ve SO4-2 iyonları, H2SO4 ‘ ın eriyiğinde H+, H+ ve SO4-2 iyonları, ...................................................bulunmaktadır.  İyonların elektrotlara göçü: Bunun için, elektroliz kabına daldırılmış olan iki elektrotu bir üretecin kutuplarına bağlamak yeter. Bu iş yapılınca, katota üretecin negatif kutbundan elektronlar gelir, anottaki elektronların bir kısmı ise üretecin pozitif kutbuna çekilir ve böylece Anot pozitif, Katot ise negatif olarak yüklenmiş olur. Elektrotlar arasında oluşan elektrik alanının etkisiyle, pozitif iyonlar katota negatif iyonlar ise anota doğru göç ederler. Katota varan pozitif iyonlar, buradan kendilerini nötrleyecek kadar elektron alırlar. Anoda geçen negatif iyonlar ise elektronları anota vererek nötr hale geçerler. Belli bir zaman süresi içinde katottan alınan elektronların sayısı ile anota verilen elektronların sayısı aynıdır.  İkincil tepkimeler: Elektrotlarda nötrleşen iyonlar, atom veya atom grupları haline geçerek, kimyasal özelliklerini kazanırlar. Sonra da ya açığa çıkarlar ya da elektrotlara, elektrolite veya elektrolitin eritenine etki ederler. Bunlara ikincil tepkimeler denir. Bunlar her elektroliz olayında elektrotların ve elektrolitin cinsine göre başka başka olurlar. GÜMÜŞ NİTRATININ SUDAKİ ERİYİĞİNİN GÜMÜŞ ELEKTROTLARLA ELEKTROLİZİ  Gümüş nitratı suda AgNO3 Ag+ + NO3- Şeklinde çözüşerek, Ag+ ve NO3- iyonlarını suya salar.  Gümüşten olan elektrotlar bir üretecin uçlarına bağlanırsa, Ag+ iyonları katota ve NO3- iyonları ise anota giderler ve Ag+ İyonları katottan elektron alarak NO3- İyonları anota elektron vererek nötrlenirler.  İkincil tepkimeler: katotta: yoktur. Serbest hale geçen Ag atomları katota kaplanırlar. Anotta: NO3, gümüş anodu eriterek NO3+Ag AgNO3 verir.  Sonuç: Başlangıçta iyonlara çözüşen elektrolit sonunda yine oluşur. Anotta gümüş erir. Katotta ise gümüş birikir. Bu işlem elektrolizle kaplamaya veya arılaştırmaya bir örnektir. SODYUM SÜLFATIN SUDAKİ ERİYİĞİNİN ELEKTROLİZİ  Elektrolit suda, Na2SO4 2Na++SO4–2 Şeklinde çözüşerek Na+ ve SO4–2 iyonlarını suya salar.  Platin olan elektrotlarla elektroliz yapmış olalım: Na+ iyonları katota, SO4–2 iyonları ise anoda göç ederler, nötrlenirler ve şu tepkimeleri yaparlar
Elektroliz, ayrıca, galvanoplastide, bir elektrolitik metal birikimiyle metal birikimiyle döküm kalıbına biçim vermede aşınmaya karşı korumada ve bir metal çökeltisiyle metallerin kaplanmasında (sözgelimi, nikel kaplama, çinko kaplama, kadmiyum kaplama, krom kaplama, gümüş ya da altın kaplama) baş vurulan bir yöntemdir. Arı hidrojen, özellikle, suyun elektroliziyle elde edilir. Öbür uygulamaları arasında, gaz üretimi (klor), metal üstünde koruyucu oksitli anot tabakalarının elde edilmesi (alüminyumun, alümin aracılığıyla anotlaştırılması işlemi) elektrolizle parlatma, metallerin katot ya da anot olarak yağlardan arındırılması sayılabilir. Elektroliz, akım şiddetlerinin, özellikle de voltametrelerdeki akım miktarlarının ölçülmesine de olanak verir. Sürekli akım yardımıyla, organik dokuların ayrıştırılmasına dayanan tedavi elektrolizi, cerrahide sinir uçlarının (nöronların), sertleşen urların, burun deliklerindeki poliplerin yok edilmesinde, sidik yolu (üretra) ya da yemek borusu daralmalarının tedavisinde vb. kullanılır.

ELEKTRİK YÜKÜNÜN ÖLÇÜLMESİ VE ELEKTRİK AKIMIS. AKÇAY Elektrik yüklerinin ( elektronların ) iletken içindeki hareketi elektrik akımını oluşturur. Elektrik yüklerinin hareketine elektrik akımı denir. Metallerde iletkenliği sağlayan serbest elektronlardır. Sıvı çözeltilerde ve gazlarda ise pozitif ve negatif yüklü iyonlardır. Elektrik akımının yönü pozitif yüklerin hareket yönü ile aynı yönlü , negatif yüklerin (elektronların ) hareket yönü ile zıt yönlü kabul edilmektedir. Elektrik yükünün ölçülmesi için yük ölçer gerekir. Basit bir elektrik devresinde şunlar bulunabilir : Üreteç , iletken teller , lamba , reosta , anahtar gibi. Pil devrede elektron akışının sürekliliğini sağlayan bir üreteçtir. Pilin (+) ve (-) kutupları vardır. Pilin devrede yük akışını sağlamasının nedeni (+) ve (-) kutuplar arasında potansiyel farkının (gerilim) olmasıdır. Potansiyel farkı ( V ) sıfır olduğunda yük akışı durur ve akım geçmez. Bir Elektrik Devresinde Açığa Çıkan Maddenin Yük Miktarına Bağlılığı Elektroliz : Bileşik halindeki bir sıvı maddenin elektrik akımı etkisiyle ayrışmasına Elektroliz denir. Elektrik akımının etkisi ile ayrışan bileşiğe (çözeltiye ) Elektrolit denir. Elektrik akımını çözeltiye getiren iki iletkene Elektrot denir. Üretecin (+) kutbuna bağlı elektrota Anot denir. Üretecin (-) kutbuna bağlı elektrota da Katot denir. Elektrikle yüklü atom veya atom gruplarına İyon denir. Bir devrede anoda giden (-) yüklü iyonlara Anyon denir: Katoda giden (+) yüklü iyonlara da Katyon denir. Suyun ElektroliziS. AKÇAY İçinde su bulunan bir kaba birkaç damla H2SO4 çözeltisi bırakırsak su iletken hale gelir. Bu suyun içine su ile dolu deney tüplerini ters çevirip bırakalım. Bir güç kaynağına (Üreteç) bağlı iletkenleri veya elektrotları bu tüplerin içine bırakalım. Devreden akım geçince tüplerde gazlar birikmeye başlar. (+) kutba bağlı tüpte O2 (Oksijen ) gazı toplanır. (-) kutba bağlı tüpte de H2 (Hidrojen ) gazı toplanır. Toplanan H2 gazının hacmi O2 gazının hacminin iki katıdır. Yapılan ölçümlerde devreden 1C yük geçince 0,06 cm3 oksijen ve 0,12 cm3 hidrojen gazı toplanır. dH = 8,4.10-5 g/cm3 ve dO = 1,3.10-3 g/cm3 tür. m=V.d den kütlelerde hesaplanabilir. Devreden Oksijen gazı toplanan tüp çıkarılırsa kalan kısma Hidrojen Kabı denir. 1- Seri Devreden Geçen yükün Ölçülmesi Seri bir devrede iletkenin bütün noktalarından geçen yük miktarı ve akım şiddetleri (İ) eşittir. Potansiyel farkı(V) değişebilir. Paralel Devreden Geçen Yükün Ölçülmesi Paralel bir devrede bütün kollardaki potansiyel farkları (V) eşittir. Akım şiddeti (i ) değişebilir. 2-Paralel Kollardan Geçen Yük Miktarı ile Ana Koldan Geçen Yük Miktarlarının Karşılaştırılması Ana koldan geçen akım paralel kollardan geçen akımların toplamına eşittir. Örnek1 : Bir elektroliz devresinde 300C yük geçince a) Kaç cm3 oksijen gazı toplanır. b) Kaç cm3 Hidrojen gazı toplanır. c) Toplanan oksijenin kütlesini bulun. (dOksijen = 1,3.10-3 g/cm3 ) Çözüm : a) Devreden 1C yük geçince 0,06 cm3 Oksijen toplanırsa Devreden 300C “ “ X “ “ “ X = 300. 0,06 = 18 cm3 Oksijen toplanır b) Devreden 1C yük geçince 0,12 cm3 Hidrojen toplanırsa Devreden 300C “ “ X “ “ “ X = 300.0,12 = 36 cm3 Hidrojen toplanır c) VOksijen = 18 cm3 dOksijen = 1,3.10-3 g/cm3 m = ? m= V. d = 18.1,3.10-3 = 23,4.10-3 gram Örnek2 : Bir elektroliz devresinde 24 cm3 oksijen gazı toplanması için ne kadar yük geçmesi gerekir. Çözüm : Devrede 0,06 cm3 Oksijen gazı toplanması için 1C yük geçiyorsa “ 24 cm3 “ “ “ “ X “ “ 0,06. X = 24 ise X = 24 / 0,06 = 400 C yük geçmesi gerekir Örnek3 : Bir elektroliz devresinde 96 cm3 Hidrojen gazı toplanması için ne kadar yük geçmesi gerekir. Çözüm : 0,12 cm3 Hidrojen toplanması için 1C yük geçerse 96 cm3 “ “ “ X “ “ 0,12 . X = 96 ise X = 96 / 0,12 = 800 C Örnek4 : Özdeş kaplardan oluşan şekildeki elektroliz devresinde C kabındaki tüpte 20 cm3 oksijen gazı toplandığına göre a) B kabındaki tüpte toplanan gazın türünü ve hacmini bulun. b) A kabındaki tüpte toplanan gazın türünü ve hacmini bulun. Çözüm : a) B kabındaki tüp (-) kutba bağlı olduğu için Hidrojen gazı toplanır. B ve C paralel kollardır. paralel kollarda geçen akım veya yük miktarları birbirine eşittir. Bu nedenle B kabındaki tüpte toplanan Hidrojenin hacmi C kabında toplanan oksijenin hacminin iki katıdır. VB = 2.VC = 2.20 = 40 cm3 Hidrojen b) A kabındaki tüp (-) kutba bağlı olduğu için Hidrojen gazı toplanır. A kabı ana koldadır. Ana koldan geçen akım paralel kollardan geçen akımların veya yüklerin toplamına eşittir.