Elektrokimya Redoks Sistemlerinin Kendiliğinden Meydana Gelişi

**Prof. Dr. Sinsi** · 08-20-2012

Redoks sistemlerinin kendiliğinden meydana gelişi
Elektrokimyasal pillerde kimyasal enerji ,elektriksel enerjiye dönüşür

Matematiksel olarak bu dönüşüm pilin elektromotor kuvveti ile elektriksel yükün çarpımı olarak gösterilir

Sonucunun birimi coulombdur

Elektrokimyasal pilin toplam yükü , mol sayısı ile Faraday sabitinin (F) çarpılması ile bulunur

Faraday sabiti, 1 mol elektronun toplam elektriksel yüküdür

Deneysel olarak 96485,3 coulomb olarak ölçülmüştür

Pilin elektromotor kuvveti maksimum voltaj üretildiğinde ölçülür

Kimyasal reaksiyon'dan elde edilen en fazla elektrik enerjisini hesaplamak için bu değer kullanılır

Bu enerjiye elektriksel iş denir ve aşağıdaki eşitlikle gösterilir

Böylece serbest enerji,sistemden ayrılabilen mekanik işin bir büyüklüğüdür

Bu değeri önceki eşitlikte yerine koyduğumuzda çıkan bu eşitlik kendiliğindenlik ve elektrokimyasal pil arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarır

Gibbs serbest enerjisi ve maksimum elektriksel iş arasındaki ilişki (standart sıcaklık ve basınç altında) sayesinde sistemin kendiliğinden bir proses olup olmadığı tahmin edilebilir

Kendiliğinden oluşan elektrokimyasal bir reaksiyon,elektrokimyasal pillerde elektrik akımı üretmek için kullanılabilir

Bu,bütün pillerde ve yakıt pillerinde temel çalışma prensibidir

Örneğin,yakıt pillerinde oksijen gazının (O2 ve hidrojen gazının (H2) birleşmesi ile su,ısı ve elektriksel enerji açığa çıkar

Karşıt olarak,kendiliğinden olmayan elektrokimyasal reaksiyonların, yeterli voltaj uygulanarak ileri yönde gitmesi sağlanabilir

Suyun oksijen ve hidrojen gazlarına elektrolizi buna tipik bir örnektir

Denge sabiti ve kendiliğindenlik,elektrokimyasal hücrelerde Gibbs serbest enerjisi terimleri ile aşağıdaki gibi açıklanabilir

İki eşitliğin çözülmesi ile pilin denge sabiti ve standart potansiyeli arasındaki ilişki gösterilebilir

Önceki eşitlik Briggsian logaritması şeklinde gösterilebilir:

Kaynak : Wikipedia

08-20-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Elektrokimya Redoks Sistemlerinin Kendiliğinden Meydana Gelişi Redoks sistemlerinin kendiliğinden meydana gelişi Elektrokimyasal pillerde kimyasal enerji ,elektriksel enerjiye dönüşürMatematiksel olarak bu dönüşüm pilin elektromotor kuvveti ile elektriksel yükün çarpımı olarak gösterilirSonucunun birimi coulombdur Elektrokimyasal pilin toplam yükü , mol sayısı ile Faraday sabitinin (F) çarpılması ile bulunur Faraday sabiti, 1 mol elektronun toplam elektriksel yüküdürDeneysel olarak 96485,3 coulomb olarak ölçülmüştür Pilin elektromotor kuvveti maksimum voltaj üretildiğinde ölçülürKimyasal reaksiyon'dan elde edilen en fazla elektrik enerjisini hesaplamak için bu değer kullanılırBu enerjiye elektriksel iş denir ve aşağıdaki eşitlikle gösterilir Böylece serbest enerji,sistemden ayrılabilen mekanik işin bir büyüklüğüdürBu değeri önceki eşitlikte yerine koyduğumuzda çıkan bu eşitlik kendiliğindenlik ve elektrokimyasal pil arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarır Gibbs serbest enerjisi ve maksimum elektriksel iş arasındaki ilişki (standart sıcaklık ve basınç altında) sayesinde sistemin kendiliğinden bir proses olup olmadığı tahmin edilebilir Kendiliğinden oluşan elektrokimyasal bir reaksiyon,elektrokimyasal pillerde elektrik akımı üretmek için kullanılabilirBu,bütün pillerde ve yakıt pillerinde temel çalışma prensibidirÖrneğin,yakıt pillerinde oksijen gazının (O2 ve hidrojen gazının (H2) birleşmesi ile su,ısı ve elektriksel enerji açığa çıkar Karşıt olarak,kendiliğinden olmayan elektrokimyasal reaksiyonların, yeterli voltaj uygulanarak ileri yönde gitmesi sağlanabilirSuyun oksijen ve hidrojen gazlarına elektrolizi buna tipik bir örnektir Denge sabiti ve kendiliğindenlik,elektrokimyasal hücrelerde Gibbs serbest enerjisi terimleri ile aşağıdaki gibi açıklanabilirİki eşitliğin çözülmesi ile pilin denge sabiti ve standart potansiyeli arasındaki ilişki gösterilebilir Önceki eşitlik Briggsian logaritması şeklinde gösterilebilir: Kaynak : Wikipedia