Elektrokimya Hücre Emf'sinin Konsantrasyona Olan Bağımlılığı

**Prof. Dr. Sinsi** · 08-20-2012

Hücre emf'sinin konsantrasyona olan bağımlılığı
Nernst Denklemi
Bir pil potansiyelinin hesaplanması her zaman standart sıcaklık ve basınç altında mümkün olmaz

Fakat 1900'lü yıllarda Alman kimyager Walther Hermann Nernst standart koşulların sağlanmadığı durumlarda da kullanılabilecek bir matematiksel formül önerdi

1800'lü yılların ortalarında Williard Gibbs her koşulda işe yarayan ,kendiliğinde olan prosesler için bir denklem önerdi

,

Burada;
Î"G = Gibbs serbest enerisi ndeki değişim, T = mutlak sıcaklık, R = gaz sabiti, ln = doğal logaritma, Q = reaksiyon katsayısı

Wiillard Gibbs Q'nun reaktantların ve oluşan ürünlerin kimyasal aktivitesine bağlı olduğunu belirtmiştir

Walther 19

yüzyılın ortalarında Williard Gibbs'in çalışmalarından yola çıkarak ,'nin değerinin hücrenin maksimum elektriksel iş değeri ile yer değiştiği yeni bir matematiksel eşitlik türetti

Burada:
n =electron sayısı/Mol ürün, F = Faraday sabiti (coulomb/Mol), and Î"E = reaksiyonun elektriksel potansiyeli

Son olarak 'i elektrokimyasal pil potaniyel değeri ile değiştirdi

Yeni çıkan eşitlik onun adını aldı

Standat koşullar kabul edildiğinde () ve R = üstteki eşitlik aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Konsantrasyon hücreleri
Konsantrasyon hücreleri elektrokimyasal hücrelerdir

Elektrodları aynı maddelerden yapılmış olsa da,her iki hücrede de iyonik derişimler farklıdır

Örneğin iki bakır elektrodun, 0

05 M ve 2 M'lık iki ayrı mavi vitriol çözeltisine daldırıldğı ve bunların tel ve tuz köprüsü ile bağlandığı bir sistem konsantrasyon tipi bir hücredir

Le Chatelier prensibi'ne göre iyonlarının derişimin artmasıyla sistemin indirgenme yönüne kaydığı görülmektedir

İndirgenme hücrede konsantrasyonun yüksek olduğu yerde ve yükseltgenme de derişik kısımda olur

Aşağıdaki hücre diyagramı,az önce bahsedilen hücreyi gösterir

Yarı reaksiyonlar da,

Hücrenin emk'sı da aşağıdaki Nernst denklemi ile hesaplanır:

Elektrotların ve iyonların buradaki gibi yarı hücrelerde aynı olduğu bu tür pillerde değeri sıfır olur

Bahsedilen değerler formülde yerine konulduğunda hücrenin potansiyeli hesaplanabilir

Fakat genellikle bu sonuç derişimler arasındaki orana değil de iyonların aktivitelerinin oranına bağlıdır

Konsantrasyon hücreleri biyolojik araştırmalar için sık sık kullanılmaktadır

Burada membran potansiyelleri, sinir sinapslarına ve kalp atışlarına duyarlıdır

Kaynak : Wikipedia

08-20-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Elektrokimya Hücre Emf'sinin Konsantrasyona Olan Bağımlılığı Hücre emf'sinin konsantrasyona olan bağımlılığı Nernst Denklemi Bir pil potansiyelinin hesaplanması her zaman standart sıcaklık ve basınç altında mümkün olmazFakat 1900'lü yıllarda Alman kimyager Walther Hermann Nernst standart koşulların sağlanmadığı durumlarda da kullanılabilecek bir matematiksel formül önerdi 1800'lü yılların ortalarında Williard Gibbs her koşulda işe yarayan ,kendiliğinde olan prosesler için bir denklem önerdi , Burada; Î"G = Gibbs serbest enerisi ndeki değişim, T = mutlak sıcaklık, R = gaz sabiti, ln = doğal logaritma, Q = reaksiyon katsayısı Wiillard Gibbs Q'nun reaktantların ve oluşan ürünlerin kimyasal aktivitesine bağlı olduğunu belirtmiştir Walther 19 yüzyılın ortalarında Williard Gibbs'in çalışmalarından yola çıkarak ,'nin değerinin hücrenin maksimum elektriksel iş değeri ile yer değiştiği yeni bir matematiksel eşitlik türetti Burada: n =electron sayısı/Mol ürün, F = Faraday sabiti (coulomb/Mol), and Î"E = reaksiyonun elektriksel potansiyeli Son olarak 'i elektrokimyasal pil potaniyel değeri ile değiştirdiYeni çıkan eşitlik onun adını aldı Standat koşullar kabul edildiğinde () ve R = üstteki eşitlik aşağıdaki gibi gösterilebilir: Konsantrasyon hücreleri Konsantrasyon hücreleri elektrokimyasal hücrelerdirElektrodları aynı maddelerden yapılmış olsa da,her iki hücrede de iyonik derişimler farklıdır Örneğin iki bakır elektrodun, 005 M ve 2 M'lık iki ayrı mavi vitriol çözeltisine daldırıldğı ve bunların tel ve tuz köprüsü ile bağlandığı bir sistem konsantrasyon tipi bir hücredir Le Chatelier prensibi'ne göre iyonlarının derişimin artmasıyla sistemin indirgenme yönüne kaydığı görülmektedirİndirgenme hücrede konsantrasyonun yüksek olduğu yerde ve yükseltgenme de derişik kısımda olur Aşağıdaki hücre diyagramı,az önce bahsedilen hücreyi gösterir Yarı reaksiyonlar da, Hücrenin emk'sı da aşağıdaki Nernst denklemi ile hesaplanır: Elektrotların ve iyonların buradaki gibi yarı hücrelerde aynı olduğu bu tür pillerde değeri sıfır olurBahsedilen değerler formülde yerine konulduğunda hücrenin potansiyeli hesaplanabilir Fakat genellikle bu sonuç derişimler arasındaki orana değil de iyonların aktivitelerinin oranına bağlıdır Konsantrasyon hücreleri biyolojik araştırmalar için sık sık kullanılmaktadırBurada membran potansiyelleri, sinir sinapslarına ve kalp atışlarına duyarlıdır Kaynak : Wikipedia