Elektrokimyasal potansiyel dizisi

Belirli bir oksidasyon veya redüksiyon yarı-reaksiyonu için “redüksiyon potansiyeli” adıyla bilinen rakamsal bir değer mevcuttur. Sembolü E° olup standart termodinamik şartlar altında (tüm gazların 25 °C, 1 atm de ve tüm sulu çözeltilerin 1M konsantrasyonda olduğu) anlamına gelir ve reaksiyonun yazıldığı yönde gerçekleşme olasılığının büyüklüğünü gösterir. Birimi Volt dur.

Pozitif bir redüksiyon potansiyeli değeri, ürünlerin (reaksiyonun sağ tarafındaki çıktılar) oluşumunu desteklerken, negatif bir değer reaksiyona giren maddelerin oluşumundan yanadır. Diğer bir deyişle, redüksiyon potansiyeli ne kadar negatifse, reaksiyon gerçekleşmekten o kadar uzaktır.

Örneğin;

Li_(s) → Li⁺ + e^– ............Eº = 3.05 V (oksidasyon potansiyeli)

F₂ + 2 e^– → 2 F^– ........Eº = 2.87 V (redüksiyon potansiyeli)

reaksiyonlarında, lityumun oksidasyonu ve florun redüksiyonu görülmektedir. Yazıldığı şekliyle her iki reaksiyon da pozitif E° değerine sahiptir ve yazıldıkları yönde gerçekleşmeleri beklenir. Aslında bu reaksiyonlar, bir oksidasyon (lityum) ve redüksiyon (flor) reaksiyonu için en yüksek potansiyel değerlerine sahiptirler.

E° değerleri aynı zamanda, bir redoks reaksiyonunda hangi atomun veya molekülün elektron alacağını tahmin etmek için de kullanılabilir. Örneğin, manganez ve çinkonun oksidasyon potansiyelleri pozitiftir, her iki atomun da elektronları kolayca uzaklaştırılabilir:

Zn_(s) → Zn²⁺(aq) + 2 e^–...........E° = 0.763 V

Mn_(s) → Mn²⁺(aq) + 2 e^–.........E° = 1.18 V

Redüksiyon potansiyelleri karşılaştırıldığında, manganezin elektronlarını uzaklaştırmaya çinkodan daha yatkın olduğu görülür. Kısacası, hem katı hem de iyon halinde manganez ve çinko içeren bir çözeltide, aşağıdaki yarı-reaksiyonlar oluşacaktır:

Zn²⁺(aq) + 2 e^– → Zn_(s)...........E° = - 0.763 V

Mn_(s) → Mn²⁺(aq) + 2 e^–.........E° = 1.18 V

Burada çinko redüklenmek istememesine rağmen, manganez reaksiyonunun yüksek potansiyeli, çinkoyu fazla elektronları absorbe etmesi için zorlayacaktır.

Zn²⁺(aq) + Mn_(s) → Zn_(s) + Mn²⁺(aq)........E° = 0.417

Bazı redüksiyon potansiyellerinin pozitif, diğerlerinin negatif olması, bu değerlerin nasıl ölçüldüğü sorusunu akla getirebilir. Redüksiyon potansiyellerinin ölçüldüğü bir “mutlak standart” yoktur. Bunun yerine, bilim dünyası, H⁺ iyonlarının hidrojen gazına redüksiyonuna ilişkin redüksiyon potansiyelinin 0.00 V olduğunu kabul etmiştir.

2H⁺ + 2e^– → H₂..........E° = 0.00 V

Bu sistem, tüm diğer redoks reaksiyonları bu değere karşı ölçüldüğü için referans elektrodu veya standart hidrojen elektrodu olarak bilinir. Daha kuvvetli oksitleyici reaktifler (pozitif redüksiyon potansiyeline sahip olanlar) hidrojeni oksitlenmeye zorlarken, daha zayıf olanlar (negatif redüksiyon potansiyeline sahip olanlar) H⁺ tarafından oksitlenirler. Ancak, bu değerlerin standart şartlar için geçerli olduğu unutulmamalıdır.....[7]

....

İlgili Araştırma Makaleleri

Fotoelektrik etki ya da fotoemisyon, ışık bir maddeyi aydınlattığında elektronların ya da diğer serbest taşıyıcıların ortaya çıkmasıdır. Bu bağlamda ortaya çıkan elektronlar, fotoelektronlar olarak adlandırılır. Bu olay genellikle elektronik fiziğinde hatta kuantum kimyası ya da elektrokimya gibi alanlarda çalışılır.

<span class="mw-page-title-main">Korozyon</span> Kimyasal tepkime ile oluşan bilinen ismi ile paslanma olayı

Korozyon, metal veya metal alaşımlarının oksitlenme veya diğer kimyasal etkilerle aşınma durumu. Demirin paslanması, alüminyumun oksitlenmesi korozyona örnek olarak verilebilir. Türkçeye yabancı dillerden giren korozyon sözcüğü; yenme, kemirilme gibi anlamlarla alakalıdır. Aşınma, çürüme, paslanma, bozulma ve yenim gibi sözcüklerle karşılanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Çinko</span> Element

Çinko, sembolü Zn, atom numarası 30 olan kimyasal bir elementtir. Oda sıcaklığında hafif kırılgan bir metaldir ve oksidasyon giderildiğinde parlak gri bir görünüme kavuşur. Periyodik tablonun 12. (IIB) grubunun ilk elementidir. Bazı açılardan çinko kimyasal olarak magnezyuma benzer: her iki element de yalnızca bir normal oksidasyon durumu (+2) gösterir ve Zn²⁺ ve Mg²⁺ iyonları benzer boyuttadır. Çinko, Dünya kabuğundaki en bol bulunan 24. element olup beş kararlı izotopu vardır. En yaygın çinko cevheri, bir çinko sülfür minerali olan sfalerittir.

Elektrik akımı, elektriksel akım veya cereyan, en kısa tanımıyla elektriksel yük taşıyan parçacıkların hareketidir. Bu yük genellikle elektrik devrelerindeki kabloların içerisinde hareket eden elektronlar tarafından taşınmaktadır. Ayrıca, elektrolit içerisindeki iyonlar tarafından ya da plazma içindeki hem iyonlar hem de elektronlar tarafından taşınabilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Elektromotor kuvvet</span>

Elektromanyetizma ve elektronikte, elektromotor kuvvet, elektriksel olmayan bir kaynak tarafından üretilen elektriksel eylemdir. Cihazlar (dönüştürücüler); piller ya da jeneratörler gibi diğer enerji türlerini elektrik enerjisine dönüştürerek bir emf sağlar. Bazen elektromotor kuvveti tanımlamak için su basıncına bir analoji kullanılır.

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta elektriğin ve gücün öncüsü, pilin mucidi ve metan gazını keşfiyle tanınan İtalyan fizikçi ve kimyager.

Elektrokimya, kimya biliminin bir alt dalı olup elektronik bir iletken ile iyonik bir iletken (elektrolit) arayüzeyinde gerçekleşen reaksiyonları inceler. Elektrokimyada amaç kimyasal enerji ve elektrik enerjisi arasındaki değişimi incelemektir.

Redoks atomların oksidasyon durumlarının değiştiği bir tür kimyasal reaksiyondur. Redoks reaksiyonları, kimyasal türler arasında elektronların fiili veya biçimsel aktarımı ile karakterize edilir, çoğunlukla bir tür oksidasyona, diğer türler indirgemeye uğrar. Elektronun çıkarıldığı kimyasal türlerin indirgenmiş olduğu söyleniyor. Başka bir deyişle:

Oksidasyon, elektronların bir atom ya da molekülden ayrılmasını sağlayan kimyasal tepkimedir.
Redüksiyon, bir atomun elektron almasını sağlayan kimyasal tepkimedir.

Standart hidrojen elektrodu (SHE) (veya Normal hidrojen elektrodu (NHE)), bir redoks elektrodu olup oksidasyon-redüksiyon potansiyellerinin termodinamik ölçümlendirilmesinin temelini oluşturur. Mutlak eletrot potansiyeli 25^oC de 4,44 ± 0.02 V olmasına rağmen, tüm diğer elektrot reaksiyonlarıyla karşılaştırılabilmesinde temel olması açısından, hidrojenin standart elektrot potansiyel değeri (E⁰) tüm sıcaklıklarda sıfır olarak kabul edilmiştir. Herhangi bir elektrodun potansiyeli, standart hidrojen elektrodunun aynı sıcaklıktaki potansiyeli ile karşılaştırılır.

Elektron taşıma sistemi veya elektron taşıma zinciri (İngilizce: Electron Transport System), NADH ve FADH₂ gibi elektron taşıyıcılarının verdikleri elektronları ETS elemanlarında redoks tepkimelerine sokarak ATP üretimini sağlayan sistemin adıdır.Kristada bulunur.Kıvrımlı olan zar yüzeyinin genişlemesini saglar.Böylece enzimlerin etkinliklerinin artmasına olanak sağlar.Elektronlar, son elektron alıcısı oksijene varana kadar ETS elemanları boyunca taşınırlar ve enerji kaybederler. Elektronların verdiği enerji ETS elemanları tarafından protonların aktif taşınmasında kullanılır ve ETS elemanlarının üzerinde bulunduğu çift katlı fosfolipid zarının iki tarafında potansiyel fark oluşturulur. Bu potansiyel fark daha sonra ATP sentezi için kullanılır. Burada ATP sentezi H+ iyonlarının derişim farklılığına bağlı olarak dışarı pompalanır. Bu sırada ATP sentez enzimi aktifleşir ve ATP sentezlenir. ETS elemanları, ökaryotik hücrelerde mitokondri ve kloroplast organellerinde bulunur.

Kimyasal reaktiflik, bir reaksiyonun meydana gelme eğilimiyle ilişkilidir. Kimyasal tepkimelerin gerçekleşmesini belirleyen faktörler termodinamik düzeyinde incelenir. Termodinamik olarak bir reaksiyon eğer tepkimenin ürünleri reaktanlara kıyasla daha düşük serbest enerji düzeyinde ise gerçekleşir. Diğer taraftan Reaktiflik ise genel olarak bir maddenin kimyasal değişikliklere ya da kimyasal tepkimelere girme eğilimine denir. Elementlerin atomik yapısı ve elektronlarının dizilişi elementlerin ve oluşturdukları moleküllerin reaktifliğinde önemli rol oynar. Soygazların örneğin kimyasal olarak çok az reaktiflik gösterdiği belirtilir. Dolayısıyla kimyasal bileşik oluşturmaları zordur. Bu durum soygazların tam dolu olan en dış elektron kabuğundan dolayıdır.
Kimyasal denge, asit ve baz kimyası, elektron aktarımı tepkimesi ve entropi gibi konular kimyasal reaktifliğin temel kavramlarıdır.

Korona deşarjı; yüksek gerilimli bir iletkenin, etrafını saran hava gibi akışkanların iyonlaşmasıyla oluşan elektriksel bir deşarjdır. Havanın elektriksel bir kırılım geçirip iletkenleşmesi ve yükün iletkenden akışkana sızmasını sağlar. Korona deşarjı, iletkenin etrafındaki elektrik alanın, havanın dielektrik dayanımını aştığı yerlerde oluşur. Genellikle nemli ve sisli havalarda görülen bu deşarj işlemi radyal olarak dışarıya mor renkli ışık halkaları emite eder. Kendiliğinden meydana gelen korona deşarjı doğal olarak eğer elektrik alanı şiddetinin limiti sonsuza gitmiyorsa yüksek voltajlı sistemlerde açığa çıkar. Genellikle yüksek voltaj taşıyan iletkenlerin havaya bitişik sivri noktalarında, mavimsi bir parıltı olarak görülür ve bir gaz deşarj lambasıyla aynı özellikte ışık yayar.

Negatif kütle, teorik fizikte normal kütlenin zıt işaretlisi olan varsayımsal madde kavramıdır, örneğin -2 kg. Bu durum bir ya da daha fazla enerji koşulunu ihlal eder ve negatif kütle için çekimin kuvvet olması gerektiği ve pozitif yönlü ivmeye sahip olması gerektiği anlaşmazlığından kaynaklanan bazı garip özellikler gösterir. Negatif kütle, solucan deliği inşa etme gibi bazı kuramsal teorilerde kullanılır. Egzotik maddeye benzeyen en yakın bilinen örnek Casimir etkisi tarafından üretilen sözde negatif basınç yoğunluğunun alanıdır. Genel izafiyet teorisinin kütleçekimini ve pozitif, negatif enerji yüklerinin hareket yasasını iyi tanımlamasına rağmen negatif kütle dolayısıyla başka temel kuvvetleri içermez. Diğer yandan, standart model, temel parçacıkları ve diğer temel kuvvetleri iyi tanımlamasına ve kütleçekimi kütle merkezini ve eylemsizliği derinlemesine içermesine rağmen kütleçekimini içermez. Negatif kütlenin kavramının daha iyi anlaşılabilmesi için kütleçekimini açık bir şekilde ifade eden modelle birlikte diğer temel kuvvetler de gerekebilir.

Alkalin pil, çinko ve manganez dioksit (Zn / MnO₂) arasındaki reaksiyona bağlı olarak birincil pil türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Çinko-karbon pil</span>

Çinko-karbon pil uygun bir elektrolit aracılı çinko ve manganez dioksit arasındaki elektrokimyasal tepkimelerden bir çinko metal elektrodu ile bir karbon çubuk arasında 1,5 volt potansiyel sağlayan kuru bir pildir. Genellikle uygun bir şekilde negatif potansiyele sahip anot görevi gören bir çinko kutu içinde, buna karşın atıl karbon çubuğu pozitif katotta paketlenir. Genel amaçlı piller muhtemelen bazı çinko klorür çözeltisi ile karıştırılmış amonyum klorür sulu bir macunu elektrolit olarak kullanılabilir. Ağır iş tiplerinde öncelikle çinko klorürden oluşan bir macun kullanılır.

Çinko oksit, ZnO formülü ile gösterilen bir inorganik bileşik. ZnO, suda çözünmeyen beyaz bir tozdur ve yaygın olarak kauçuk, plastik, seramik, cam, çimento, yağlayıcı, boya, merhem, yapıştırıcı, sızdırmazlık maddesi, pigment, yiyecekler, bataryalar, ferritler, yangın geciktiriciler ve ilk yardım bantları gibi kullanım alanlarına sahiptir. Mineral çinkoit, doğal olarak meydana gelmesine rağmen, çoğu çinko oksit sentetik olarak üretilir.

Elektrokimyada Nernst denklemi, bir elektrokimyasal reaksiyonun indirgenme potansiyelini ; indirgeme ve oksidasyona uğrayan kimyasal türlerin standart elektrot potansiyeli, sıcaklığı ve aktiflikleri ile ilişkilendiren bir denklemdir. Denklemi formüle eden Alman fiziksel kimyacı Walther Nernst'in adını almıştır.

Mutlak elektrot potensiyeli, bir metalin evrensel bir referans sistemine göre ölçülen elektrokimyasal elektrik potensiyelidir.

Akış pili veya redoks akış pili, bir zarın iki tarafında sistemden pompalanan sıvılarda çözünmüş iki kimyasal bileşen tarafından kimyasal enerjinin sağlandığı bir tür elektrokimyasal hücredir. Hücre içindeki iyon transferi, her iki sıvı da kendi ilgili alanlarında dolaşırken zar üzerinden gerçekleşir. Hücre voltajı kimyasal olarak Nernst denklemi ile belirlenir ve pratik uygulamalarda 1,0 ila 2,43 volt arasında değişir. Enerji kapasitesi elektrolit hacminin, güç elektrotların yüzey alanının bir fonksiyonudur.

Çinko klorür, ZnCl₂·nH₂O formülüne sahip, n değeri 0 ila 4,5 arasında değişen hidratlar oluşturan inorganik bir kimyasal bileşiktir. Susuz çinko klorür ve hidratları renksiz veya beyaz kristal katılardır ve suda oldukça çözünür. Beş çinko klorür hidratının yanı sıra dört susuz çinko klorür formu bilinmektedir. Çinko klorürün tüm formları nem çeker. Çinko klorür tekstil işlemede, metalurjik akılarda ve kimyasal sentezde geniş uygulama alanı bulur.

Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.