Elektroliz ve Korozyondan Korunma — Kümülatif Bölüm 1–5

Kendiliğinden ilerlemeyen bir ayrışma hücresinde 2,4 V gerilim altında 0,80 𝐴 akım ölçülüyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Güç kaynağı 120 s boyunca 𝐸=VIt=230,4 J elektrik enerjisi aktarırken ürünler elektrotlarda oluşuyor. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Elektroliz odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Güç kaynağı 120 s boyunca 𝐸=VIt=230,4 J elektrik enerjisi aktarırken ürünler elektrotlarda oluşuyor.” kanıtı şu yorumu doğrular: İnert elektrot tepkimeye hiç etki etmediği için elektrot yüzeyinde olay gerçekleşmez.
2. B “Güç kaynağı 120 s boyunca 𝐸=VIt=230,4 J elektrik enerjisi aktarırken ürünler elektrotlarda oluşuyor.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
3. C “Güç kaynağı 120 s boyunca 𝐸=VIt=230,4 J elektrik enerjisi aktarırken ürünler elektrotlarda oluşuyor.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
4. D “Güç kaynağı 120 s boyunca 𝐸=VIt=230,4 J elektrik enerjisi aktarırken ürünler elektrotlarda oluşuyor.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.
5. E “Güç kaynağı 120 s boyunca 𝐸=VIt=230,4 J elektrik enerjisi aktarırken ürünler elektrotlarda oluşuyor.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.

Aynı Cu2+ hücresinde süre sabit tutulup akım 1,5 𝐴’dan 3,0 𝐴’ya çıkarılıyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Q=I·t iki katına çıktığı için diğer koşullar ve verim aynıysa biriken Cu molü ve kütlesi de iki katına çıkar. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Faraday ilişkisi odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Q=I·t iki katına çıktığı için diğer koşullar ve verim aynıysa biriken Cu molü ve kütlesi de iki katına çıkar.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
2. B “Q=I·t iki katına çıktığı için diğer koşullar ve verim aynıysa biriken Cu molü ve kütlesi de iki katına çıkar.” kanıtı şu yorumu doğrular: Seri bağlı elektroliz kaplarından farklı yükler geçer.
3. C “Q=I·t iki katına çıktığı için diğer koşullar ve verim aynıysa biriken Cu molü ve kütlesi de iki katına çıkar.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
4. D “Q=I·t iki katına çıktığı için diğer koşullar ve verim aynıysa biriken Cu molü ve kütlesi de iki katına çıkar.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.
5. E “Q=I·t iki katına çıktığı için diğer koşullar ve verim aynıysa biriken Cu molü ve kütlesi de iki katına çıkar.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.

Aynı çelik pH 3 ve pH 8 çözeltilerinde 24 saat tutuluyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: pH 3 ortamında hidrojen indirgenmesi ve metal çözünmesi sonucu 62 mg, pH 8 ortamında 14 mg kütle kaybı ölçülüyor; başlangıç kütlesi tek belirleyici değildir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Korozyon odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “pH 3 ortamında hidrojen indirgenmesi ve metal çözünmesi sonucu 62 mg, pH 8 ortamında 14 mg kütle kaybı ölçülüyor; başlangıç kütlesi tek belirleyici değildir.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.
2. B “pH 3 ortamında hidrojen indirgenmesi ve metal çözünmesi sonucu 62 mg, pH 8 ortamında 14 mg kütle kaybı ölçülüyor; başlangıç kütlesi tek belirleyici değildir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Boyadaki küçük çizik, kaplamanın altındaki metali etkileyemez.
3. C “pH 3 ortamında hidrojen indirgenmesi ve metal çözünmesi sonucu 62 mg, pH 8 ortamında 14 mg kütle kaybı ölçülüyor; başlangıç kütlesi tek belirleyici değildir.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
4. D “pH 3 ortamında hidrojen indirgenmesi ve metal çözünmesi sonucu 62 mg, pH 8 ortamında 14 mg kütle kaybı ölçülüyor; başlangıç kütlesi tek belirleyici değildir.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
5. E “pH 3 ortamında hidrojen indirgenmesi ve metal çözünmesi sonucu 62 mg, pH 8 ortamında 14 mg kütle kaybı ölçülüyor; başlangıç kütlesi tek belirleyici değildir.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.

Bir çinko anot yılda ortalama 1,8 kg kütle kaybediyor ve kullanılabilir kütlesi 9,0 kg ölçülüyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Akım gereksinimi aynı kalırsa tahmini hizmet süresi 9,0/1,8=5,0 yıldır; kurban anot periyodik yenilenmelidir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Katodik koruma odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Akım gereksinimi aynı kalırsa tahmini hizmet süresi 9,0/1,8=5,0 yıldır; kurban anot periyodik yenilenmelidir.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.
2. B “Akım gereksinimi aynı kalırsa tahmini hizmet süresi 9,0/1,8=5,0 yıldır; kurban anot periyodik yenilenmelidir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Katodik koruma yalnız tamamen kuru ortamlarda çalışır.
3. C “Akım gereksinimi aynı kalırsa tahmini hizmet süresi 9,0/1,8=5,0 yıldır; kurban anot periyodik yenilenmelidir.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
4. D “Akım gereksinimi aynı kalırsa tahmini hizmet süresi 9,0/1,8=5,0 yıldır; kurban anot periyodik yenilenmelidir.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.
5. E “Akım gereksinimi aynı kalırsa tahmini hizmet süresi 9,0/1,8=5,0 yıldır; kurban anot periyodik yenilenmelidir.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.

Çelik kaşık NiSO4 çözeltisinde nikel kaplanacak biçimde devreye bağlanıyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Kaşık negatif uca bağlanıp katot yapıldığında Ni2+ + 2e− → Ni(s) tepkimesi yüzeyde kaplama oluşturur. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Elektroliz odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Kaşık negatif uca bağlanıp katot yapıldığında Ni2+ + 2e− → Ni(s) tepkimesi yüzeyde kaplama oluşturur.” kanıtı şu yorumu doğrular: Güç kaynağının kutupları ters çevrilse bile aynı elektrotlarda aynı ürünler oluşur.
2. B “Kaşık negatif uca bağlanıp katot yapıldığında Ni2+ + 2e− → Ni(s) tepkimesi yüzeyde kaplama oluşturur.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.
3. C “Kaşık negatif uca bağlanıp katot yapıldığında Ni2+ + 2e− → Ni(s) tepkimesi yüzeyde kaplama oluşturur.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.
4. D “Kaşık negatif uca bağlanıp katot yapıldığında Ni2+ + 2e− → Ni(s) tepkimesi yüzeyde kaplama oluşturur.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
5. E “Kaşık negatif uca bağlanıp katot yapıldığında Ni2+ + 2e− → Ni(s) tepkimesi yüzeyde kaplama oluşturur.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.

Teorik olarak 5,00 𝑔 nikel beklenen kaplama işleminde elektrot 4,25 𝑔 ağırlaşıyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Akım verimi 4,25/5,00×100=%85’tir; yan tepkimeler yükün yüzde 15’ini tüketmiştir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Faraday ilişkisi odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Akım verimi 4,25/5,00×100=%85’tir; yan tepkimeler yükün yüzde 15’ini tüketmiştir.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
2. B “Akım verimi 4,25/5,00×100=%85’tir; yan tepkimeler yükün yüzde 15’ini tüketmiştir.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.
3. C “Akım verimi 4,25/5,00×100=%85’tir; yan tepkimeler yükün yüzde 15’ini tüketmiştir.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
4. D “Akım verimi 4,25/5,00×100=%85’tir; yan tepkimeler yükün yüzde 15’ini tüketmiştir.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.
5. E “Akım verimi 4,25/5,00×100=%85’tir; yan tepkimeler yükün yüzde 15’ini tüketmiştir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Elektrot kütlesindeki her değişim yalnız akım şiddetine bağlıdır.

40 cm² demir kupon 10 günde 0,120 𝑔 kaybediyor; ikinci kupon 80 cm² ve aynı koşullarda tutuluyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: İlk kuponun alan başına hızı 0,300 mg cm−2 gün−1’dir; karşılaştırma toplam kütleden çok alan ve zamana göre yapılmalıdır. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Korozyon odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “İlk kuponun alan başına hızı 0,300 mg cm−2 gün−1’dir; karşılaştırma toplam kütleden çok alan ve zamana göre yapılmalıdır.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.
2. B “İlk kuponun alan başına hızı 0,300 mg cm−2 gün−1’dir; karşılaştırma toplam kütleden çok alan ve zamana göre yapılmalıdır.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.
3. C “İlk kuponun alan başına hızı 0,300 mg cm−2 gün−1’dir; karşılaştırma toplam kütleden çok alan ve zamana göre yapılmalıdır.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
4. D “İlk kuponun alan başına hızı 0,300 mg cm−2 gün−1’dir; karşılaştırma toplam kütleden çok alan ve zamana göre yapılmalıdır.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
5. E “İlk kuponun alan başına hızı 0,300 mg cm−2 gün−1’dir; karşılaştırma toplam kütleden çok alan ve zamana göre yapılmalıdır.” kanıtı şu yorumu doğrular: Oksijen derişim farkı aynı metal yüzeyinde anot-katot bölgeleri oluşturamaz.

Boru hattında üç noktadan referans elektrota göre anlık kapalı devre potansiyeli alınıyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Ölçümler −0,89 V, −0,87 V ve −0,61 V’tur; üçüncü noktanın daha az negatif değeri bağlantı veya akım dağılımının incelenmesini gerektirir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Katodik koruma odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Ölçümler −0,89 V, −0,87 V ve −0,61 V’tur; üçüncü noktanın daha az negatif değeri bağlantı veya akım dağılımının incelenmesini gerektirir.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
2. B “Ölçümler −0,89 V, −0,87 V ve −0,61 V’tur; üçüncü noktanın daha az negatif değeri bağlantı veya akım dağılımının incelenmesini gerektirir.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
3. C “Ölçümler −0,89 V, −0,87 V ve −0,61 V’tur; üçüncü noktanın daha az negatif değeri bağlantı veya akım dağılımının incelenmesini gerektirir.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.
4. D “Ölçümler −0,89 V, −0,87 V ve −0,61 V’tur; üçüncü noktanın daha az negatif değeri bağlantı veya akım dağılımının incelenmesini gerektirir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Boya ile katodik koruma birlikte kullanılamaz.
5. E “Ölçümler −0,89 V, −0,87 V ve −0,61 V’tur; üçüncü noktanın daha az negatif değeri bağlantı veya akım dağılımının incelenmesini gerektirir.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.

Al3+ iyonunun metale indirgenmesi ile oksit iyonunun oksijene yükseltgenmesi birleştiriliyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: 4Al3+ + 12e− → 4Al ve 6O2− → 3O2 + 12e− yarı tepkimelerinde 12 elektron sadeleşerek yük korunur. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Elektroliz odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “4Al3+ + 12e− → 4Al ve 6O2− → 3O2 + 12e− yarı tepkimelerinde 12 elektron sadeleşerek yük korunur.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.
2. B “4Al3+ + 12e− → 4Al ve 6O2− → 3O2 + 12e− yarı tepkimelerinde 12 elektron sadeleşerek yük korunur.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
3. C “4Al3+ + 12e− → 4Al ve 6O2− → 3O2 + 12e− yarı tepkimelerinde 12 elektron sadeleşerek yük korunur.” kanıtı şu yorumu doğrular: Elektrolizde toplam elektrik yükü korunmadığı için iyon denklemleri dengelenemez.
4. D “4Al3+ + 12e− → 4Al ve 6O2− → 3O2 + 12e− yarı tepkimelerinde 12 elektron sadeleşerek yük korunur.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
5. E “4Al3+ + 12e− → 4Al ve 6O2− → 3O2 + 12e− yarı tepkimelerinde 12 elektron sadeleşerek yük korunur.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.

Al3+ eriyiğinden 2,895×10^5 𝐶 geçirilirken oluşan Al miktarı bulunuyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Yük 3,00 mol 𝑒− eder; Al3+ + 3e− → Al olduğundan 1,00 mol, yaklaşık 27,0 𝑔 Al oluşur. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Faraday ilişkisi odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Yük 3,00 mol 𝑒− eder; Al3+ + 3e− → Al olduğundan 1,00 mol, yaklaşık 27,0 𝑔 Al oluşur.” kanıtı Korozyon kavramıyla açıklanır: Korozyon metalin çevreyle elektrokimyasal tepkimeler sonucu daha kararlı bileşiklere dönüşerek aşınmasıdır.
2. B “Yük 3,00 mol 𝑒− eder; Al3+ + 3e− → Al olduğundan 1,00 mol, yaklaşık 27,0 𝑔 Al oluşur.” kanıtı Katodik koruma kavramıyla açıklanır: Katodik koruma korunacak metali indirgenmenin gerçekleştiği katot yaparak onun yükseltgenmesini yavaşlatır.
3. C “Yük 3,00 mol 𝑒− eder; Al3+ + 3e− → Al olduğundan 1,00 mol, yaklaşık 27,0 𝑔 Al oluşur.” kanıtı şu yorumu doğrular: Gaz ürününün molü hesaplanırken yarı tepkimedeki elektron katsayısı kullanılmaz.
4. D “Yük 3,00 mol 𝑒− eder; Al3+ + 3e− → Al olduğundan 1,00 mol, yaklaşık 27,0 𝑔 Al oluşur.” kanıtı Faraday ilişkisi kavramıyla açıklanır: Elektrolizde oluşan madde miktarı devreden geçen toplam yük ve aktarılan elektron sayısıyla orantılıdır.
5. E “Yük 3,00 mol 𝑒− eder; Al3+ + 3e− → Al olduğundan 1,00 mol, yaklaşık 27,0 𝑔 Al oluşur.” kanıtı Elektroliz kavramıyla açıklanır: Elektroliz dış elektrik enerjisi kullanarak kendiliğinden olmayan bir redoks tepkimesini elektrotlarda yürütür.