12. Sınıf Kimya 1. Dönem 1. Yazılı
Örnek yazılı · MEB konu-soru dağılım tablosundaki 3. senaryoya göre (6 soru) · Toplam 100 puan
Ad Soyad:Sınıf:No:Puan:
1.a) Aşağıda kalın yazılmış atomların yükseltgenme basamaklarını bulunuz. (K: +1, H: +1, O: −2) (8 puan)
Mn (KMnO₄), Cr (K₂Cr₂O₇), S (H₂SO₄), N (NH₄⁺)
b) Aşağıdaki tepkimelerden hangileri redoks tepkimesidir? Gerekçesini yazınız. (4 puan)
I. Zn(k) + Cu²⁺(suda) → Zn²⁺(suda) + Cu(k)
II. CaCO₃(k) → CaO(k) + CO₂(g)
c) Redoks olan tepkimede yükseltgenen ve indirgenen türleri, yükseltgen ve indirgen maddeyi belirtiniz. (4 puan)(16 puan)
Mn (KMnO₄), Cr (K₂Cr₂O₇), S (H₂SO₄), N (NH₄⁺)
b) Aşağıdaki tepkimelerden hangileri redoks tepkimesidir? Gerekçesini yazınız. (4 puan)
I. Zn(k) + Cu²⁺(suda) → Zn²⁺(suda) + Cu(k)
II. CaCO₃(k) → CaO(k) + CO₂(g)
c) Redoks olan tepkimede yükseltgenen ve indirgenen türleri, yükseltgen ve indirgen maddeyi belirtiniz. (4 puan)(16 puan)
2.Deney 1: Bakır(II) sülfat (CuSO₄) çözeltisine bir çinko levha daldırılıyor. Bir süre sonra levhanın üzeri kırmızımsı bakırla kaplanıyor, mavi renk açılıyor ve çözelti ısınıyor.
Deney 2: Aynı tepkime, çinko levha ZnSO₄ çözeltisine, bakır levha CuSO₄ çözeltisine daldırılıp levhalar bir telle, çözeltiler de tuz köprüsüyle bağlanarak yapılıyor. Devredeki ampermetre akım gösteriyor.
a) Deney 1'de neden elektrik akımı elde edilemediğini, kimyasal enerjinin hangi enerjiye dönüştüğünü belirterek açıklayınız. (6 puan)
b) Deney 2'de elektrik akımı elde edilmesini sağlayan düzenlemeyi açıklayınız. (4 puan)
c) Deney 2'de 0,2 mol Zn yükseltgendiğinde dış devreden kaç mol elektron geçer? (4 puan)(14 puan)
Deney 2: Aynı tepkime, çinko levha ZnSO₄ çözeltisine, bakır levha CuSO₄ çözeltisine daldırılıp levhalar bir telle, çözeltiler de tuz köprüsüyle bağlanarak yapılıyor. Devredeki ampermetre akım gösteriyor.
a) Deney 1'de neden elektrik akımı elde edilemediğini, kimyasal enerjinin hangi enerjiye dönüştüğünü belirterek açıklayınız. (6 puan)
b) Deney 2'de elektrik akımı elde edilmesini sağlayan düzenlemeyi açıklayınız. (4 puan)
c) Deney 2'de 0,2 mol Zn yükseltgendiğinde dış devreden kaç mol elektron geçer? (4 puan)(14 puan)
3.Aşağıdaki tabloyu galvanik hücre ve elektrolitik hücre için doldurunuz. (Her boşluk 2 puan)(16 puan)
4.Standart indirgenme potansiyelleri:
Ag⁺ + e⁻ → Ag E° = +0,80 V
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu E° = +0,34 V
Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe E° = −0,44 V
Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn E° = −0,76 V
Aşağıdaki tepkimelerin standart pil potansiyelini hesaplayarak istemli olup olmadığını belirtiniz. (Her tepkime 6 puan)
a) Zn(k) + Cu²⁺(suda) → Zn²⁺(suda) + Cu(k)
b) Cu(k) + Fe²⁺(suda) → Cu²⁺(suda) + Fe(k)
c) Fe(k) + 2Ag⁺(suda) → Fe²⁺(suda) + 2Ag(k)(18 puan)
Ag⁺ + e⁻ → Ag E° = +0,80 V
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu E° = +0,34 V
Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe E° = −0,44 V
Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn E° = −0,76 V
Aşağıdaki tepkimelerin standart pil potansiyelini hesaplayarak istemli olup olmadığını belirtiniz. (Her tepkime 6 puan)
a) Zn(k) + Cu²⁺(suda) → Zn²⁺(suda) + Cu(k)
b) Cu(k) + Fe²⁺(suda) → Cu²⁺(suda) + Fe(k)
c) Fe(k) + 2Ag⁺(suda) → Fe²⁺(suda) + 2Ag(k)(18 puan)
5.Bir laboratuvarda bakır(II) sülfat (CuSO₄) çözeltisi saklanacaktır. Elde alüminyum ve gümüş kaplar vardır.
Al³⁺ + 3e⁻ → Al E° = −1,66 V; Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu E° = +0,34 V; Ag⁺ + e⁻ → Ag E° = +0,80 V
a) Çözelti alüminyum kapta saklanabilir mi? Pil potansiyelini hesaplayarak açıklayınız. (6 puan)
b) Çözelti gümüş kapta saklanabilir mi? Pil potansiyelini hesaplayarak açıklayınız. (6 puan)
c) Al, Cu ve Ag metallerini indirgen (elektron verme) özelliği artan sırayla yazınız. (4 puan)(16 puan)
Al³⁺ + 3e⁻ → Al E° = −1,66 V; Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu E° = +0,34 V; Ag⁺ + e⁻ → Ag E° = +0,80 V
a) Çözelti alüminyum kapta saklanabilir mi? Pil potansiyelini hesaplayarak açıklayınız. (6 puan)
b) Çözelti gümüş kapta saklanabilir mi? Pil potansiyelini hesaplayarak açıklayınız. (6 puan)
c) Al, Cu ve Ag metallerini indirgen (elektron verme) özelliği artan sırayla yazınız. (4 puan)(16 puan)
6.Standart koşullarda bir galvanik pil, ZnSO₄ çözeltisine daldırılmış çinko elektrot ile AgNO₃ çözeltisine daldırılmış gümüş elektrottan oluşturuluyor.
(Zn²⁺/Zn: E° = −0,76 V; Ag⁺/Ag: E° = +0,80 V; Ag = 108 g/mol, Zn = 65 g/mol)
a) Anot ve katot elektrotlarını, anot ve katot yarı tepkimelerini yazınız. (6 puan)
b) Pilin standart potansiyelini hesaplayınız. Dış devrede elektronların akış yönünü belirtiniz. (5 puan)
c) Pil çalışırken 0,2 mol Zn harcandığında anodun kütlesi kaç gram azalır, katotta kaç gram gümüş birikir? (5 puan)
d) Çinko elektrodun boyutu iki katına çıkarılırsa pilin voltajı değişir mi? Pilin kullanım ömrünü uzatmak için ne yapılabilir? (4 puan)(20 puan)
(Zn²⁺/Zn: E° = −0,76 V; Ag⁺/Ag: E° = +0,80 V; Ag = 108 g/mol, Zn = 65 g/mol)
a) Anot ve katot elektrotlarını, anot ve katot yarı tepkimelerini yazınız. (6 puan)
b) Pilin standart potansiyelini hesaplayınız. Dış devrede elektronların akış yönünü belirtiniz. (5 puan)
c) Pil çalışırken 0,2 mol Zn harcandığında anodun kütlesi kaç gram azalır, katotta kaç gram gümüş birikir? (5 puan)
d) Çinko elektrodun boyutu iki katına çıkarılırsa pilin voltajı değişir mi? Pilin kullanım ömrünü uzatmak için ne yapılabilir? (4 puan)(20 puan)
oynaogren.tr · MEB ortak yazılı konu-soru dağılım tablosuna göre hazırlanmış özgün örnek sorulardır; okulunuzun sınavı farklı olabilir.
Cevap anahtarı
1. a) KMnO₄: (+1) + x + 4(−2) = 0 → x = +7
K₂Cr₂O₇: 2(+1) + 2x + 7(−2) = 0 → x = +6
H₂SO₄: 2(+1) + x + 4(−2) = 0 → x = +6
NH₄⁺: x + 4(+1) = +1 → x = −3
b) Yalnız I redokstur: Zn'nin yükseltgenme basamağı 0'dan +2'ye, Cu'nunki +2'den 0'a değişir (elektron alışverişi vardır). II'de Ca (+2), C (+4) ve O (−2) atomlarının yükseltgenme basamakları değişmez.
c) Zn elektron verir → yükseltgenir; Zn indirgen maddedir.
Cu²⁺ elektron alır → indirgenir; Cu²⁺ yükseltgen maddedir.
Puanlama: a) 8 puan (her doğru basamak 2); b) 4 puan (doğru seçim 2, gerekçe 2); c) 4 puan (her doğru belirleme 1).
K₂Cr₂O₇: 2(+1) + 2x + 7(−2) = 0 → x = +6
H₂SO₄: 2(+1) + x + 4(−2) = 0 → x = +6
NH₄⁺: x + 4(+1) = +1 → x = −3
b) Yalnız I redokstur: Zn'nin yükseltgenme basamağı 0'dan +2'ye, Cu'nunki +2'den 0'a değişir (elektron alışverişi vardır). II'de Ca (+2), C (+4) ve O (−2) atomlarının yükseltgenme basamakları değişmez.
c) Zn elektron verir → yükseltgenir; Zn indirgen maddedir.
Cu²⁺ elektron alır → indirgenir; Cu²⁺ yükseltgen maddedir.
Puanlama: a) 8 puan (her doğru basamak 2); b) 4 puan (doğru seçim 2, gerekçe 2); c) 4 puan (her doğru belirleme 1).
2. a) Deney 1'de Zn atomları elektronlarını levhanın yüzeyinde doğrudan Cu²⁺ iyonlarına verir. Elektronlar bir iletken (dış devre) üzerinden düzenli olarak akmadığı için elektrik akımı oluşmaz; açığa çıkan kimyasal enerji ısı enerjisine dönüşür.
b) Yükseltgenme (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻) ve indirgenme (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu) ayrı kaplarda gerçekleşir. Elektronlar telden Zn'den Cu'ya akar; tuz köprüsü iyon geçişiyle çözeltilerin elektriksel dengesini korur ve devreyi tamamlar. Böylece kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüşür.
c) Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ ; 1 mol Zn 2 mol elektron verir. 0,2 × 2 = 0,4 mol elektron geçer.
Puanlama: a) 6 puan (doğrudan elektron aktarımı 3, ısıya dönüşüm 3); b) 4 puan (yarı tepkimelerin ayrı kaplarda olması 2, telin ve tuz köprüsünün görevi 2); c) 4 puan (yarı tepkime 2, sonuç 2).
b) Yükseltgenme (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻) ve indirgenme (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu) ayrı kaplarda gerçekleşir. Elektronlar telden Zn'den Cu'ya akar; tuz köprüsü iyon geçişiyle çözeltilerin elektriksel dengesini korur ve devreyi tamamlar. Böylece kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüşür.
c) Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ ; 1 mol Zn 2 mol elektron verir. 0,2 × 2 = 0,4 mol elektron geçer.
Puanlama: a) 6 puan (doğrudan elektron aktarımı 3, ısıya dönüşüm 3); b) 4 puan (yarı tepkimelerin ayrı kaplarda olması 2, telin ve tuz köprüsünün görevi 2); c) 4 puan (yarı tepkime 2, sonuç 2).
3. • Enerji dönüşümü: Galvanik hücrede kimyasal enerji → elektrik enerjisi; elektrolitik hücrede elektrik enerjisi → kimyasal enerji.
• İstemlilik: Galvanik hücrede tepkime istemlidir (kendiliğinden yürür); elektrolitik hücrede istemsizdir (dış güç kaynağıyla yürütülür).
• Anot: Her iki hücrede de yükseltgenme olur.
• Katot: Her iki hücrede de indirgenme olur.
Puanlama: 8 boşluk × 2 puan = 16 puan. Anot/katotta yalnız "elektron verir/alır" yazan öğrenciye tam puan verilir.
• İstemlilik: Galvanik hücrede tepkime istemlidir (kendiliğinden yürür); elektrolitik hücrede istemsizdir (dış güç kaynağıyla yürütülür).
• Anot: Her iki hücrede de yükseltgenme olur.
• Katot: Her iki hücrede de indirgenme olur.
Puanlama: 8 boşluk × 2 puan = 16 puan. Anot/katotta yalnız "elektron verir/alır" yazan öğrenciye tam puan verilir.
4. E°(pil) = E°(katot, indirgenen) − E°(anot, yükseltgenen) (indirgenme potansiyelleriyle)
a) Cu²⁺ indirgenir, Zn yükseltgenir: E° = 0,34 − (−0,76) = +1,10 V → E° > 0, istemli
b) Fe²⁺ indirgenir, Cu yükseltgenir: E° = −0,44 − 0,34 = −0,78 V → E° < 0, istemsiz
c) Ag⁺ indirgenir, Fe yükseltgenir: E° = 0,80 − (−0,44) = +1,24 V → istemli
(Katsayının 2 ile çarpılması E° değerini değiştirmez.)
Puanlama: Her tepkime 6 puan (anot/katot belirleme 2, doğru hesap 2, istemlilik yorumu 2). c) şıkkında potansiyeli 2 ile çarpan öğrenciden hesap puanı kırılır.
a) Cu²⁺ indirgenir, Zn yükseltgenir: E° = 0,34 − (−0,76) = +1,10 V → E° > 0, istemli
b) Fe²⁺ indirgenir, Cu yükseltgenir: E° = −0,44 − 0,34 = −0,78 V → E° < 0, istemsiz
c) Ag⁺ indirgenir, Fe yükseltgenir: E° = 0,80 − (−0,44) = +1,24 V → istemli
(Katsayının 2 ile çarpılması E° değerini değiştirmez.)
Puanlama: Her tepkime 6 puan (anot/katot belirleme 2, doğru hesap 2, istemlilik yorumu 2). c) şıkkında potansiyeli 2 ile çarpan öğrenciden hesap puanı kırılır.
5. a) 2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu tepkimesi için E° = 0,34 − (−1,66) = +2,00 V > 0 → istemli. Alüminyum kap aşınır, çözeltideki Cu²⁺ bakır olarak kaba çöker. Saklanamaz.
b) 2Ag + Cu²⁺ → 2Ag⁺ + Cu tepkimesi için E° = 0,34 − 0,80 = −0,46 V < 0 → istemsiz. Gümüş, Cu²⁺ ile tepkime vermez. Saklanabilir.
c) Ag < Cu < Al (indirgenme potansiyeli küçüldükçe metalin elektron verme eğilimi artar).
Puanlama: a) 6 puan (hesap 3, istemlilik ve sonuç 3); b) 6 puan (hesap 3, sonuç 3); c) 4 puan (tam doğru sıralama 4; bir yer değişikliği 2).
b) 2Ag + Cu²⁺ → 2Ag⁺ + Cu tepkimesi için E° = 0,34 − 0,80 = −0,46 V < 0 → istemsiz. Gümüş, Cu²⁺ ile tepkime vermez. Saklanabilir.
c) Ag < Cu < Al (indirgenme potansiyeli küçüldükçe metalin elektron verme eğilimi artar).
Puanlama: a) 6 puan (hesap 3, istemlilik ve sonuç 3); b) 6 puan (hesap 3, sonuç 3); c) 4 puan (tam doğru sıralama 4; bir yer değişikliği 2).
6. a) Anot: Zn (yükseltgenme) Zn(k) → Zn²⁺(suda) + 2e⁻
Katot: Ag (indirgenme) Ag⁺(suda) + e⁻ → Ag(k)
b) E°(pil) = 0,80 − (−0,76) = +1,56 V. Elektronlar dış devrede Zn elektrottan Ag elektroda akar.
c) Anot: 0,2 × 65 = 13 g azalır.
0,2 mol Zn → 0,4 mol e⁻ → 0,4 mol Ag birikir: 0,4 × 108 = 43,2 g Ag.
d) Değişmez; pil potansiyeli elektrodun büyüklüğüne değil, elektrot türüne, derişime ve sıcaklığa bağlıdır. Kullanım ömrü ise tükenen madde miktarına bağlıdır: daha büyük kütleli çinko anot ve daha fazla miktarda Ag⁺ içeren katot çözeltisi kullanılırsa pil daha uzun süre çalışır.
Puanlama: a) 6 puan (anot/katot 2, her yarı tepkime 2); b) 5 puan (potansiyel 3, elektron yönü 2); c) 5 puan (Zn kütle kaybı 2, Ag kütlesi 3: elektron mol oranı kurulmuşsa 1 puan kısmi); d) 4 puan (voltajın değişmemesi ve gerekçe 2, ömrü uzatma önerisi 2).
Katot: Ag (indirgenme) Ag⁺(suda) + e⁻ → Ag(k)
b) E°(pil) = 0,80 − (−0,76) = +1,56 V. Elektronlar dış devrede Zn elektrottan Ag elektroda akar.
c) Anot: 0,2 × 65 = 13 g azalır.
0,2 mol Zn → 0,4 mol e⁻ → 0,4 mol Ag birikir: 0,4 × 108 = 43,2 g Ag.
d) Değişmez; pil potansiyeli elektrodun büyüklüğüne değil, elektrot türüne, derişime ve sıcaklığa bağlıdır. Kullanım ömrü ise tükenen madde miktarına bağlıdır: daha büyük kütleli çinko anot ve daha fazla miktarda Ag⁺ içeren katot çözeltisi kullanılırsa pil daha uzun süre çalışır.
Puanlama: a) 6 puan (anot/katot 2, her yarı tepkime 2); b) 5 puan (potansiyel 3, elektron yönü 2); c) 5 puan (Zn kütle kaybı 2, Ag kütlesi 3: elektron mol oranı kurulmuşsa 1 puan kısmi); d) 4 puan (voltajın değişmemesi ve gerekçe 2, ömrü uzatma önerisi 2).