Kimya ve Elektrik Konu Anlatımı

Kimya ve Elektrik Konu Anlatımı

1. İndirgenme-Yükseltgenme Tepkimelerinde Elektrik Akımı
2. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler
3. Elektrot Potansiyelleri
4. Kimyasallardan Elektrik Üretimi
5. Elektroliz
6. Korozyon

1. İndirgenme-Yükseltgenme Tepkimelerinde Elektrik Akımı

• Redoks tepkimelerini tanır.
  • Yükseltgenme ve indirgenme kavramları üzerinde durulur.
  • Redoks tepkimeleri denkleştirilir.
  • Yaygın yükseltgenler tanıtılır:
    • O₂ : Oksijen
    • KMnO₄ : Postasyum permanganat
    • H₂SO₄ : Sülfürik asit
    • HNO₃ : Nitrik asit
    • H₂O₂ : Hidrojen peroksit
  • Yaygın indirgenler tanıtılır:
    • H₂ : Hidrojen
    • SO₂ : Kükürt dioksit
  • İyonik redoks tepkimelerinin denkleştirilmesine girilmez.
• Redoks tepkimeleriyle elektrik enerjisi arasındaki ilişkiyi açıklar.
  • İndirgen-yükseltgen arasındaki elektron alışverişinin doğrudan temas dışında bir yolla mümkün olup olmayacağının üzerinde durulur.
  • Elektrik enerjisi ile redoks tepkimesinin istemlilik/istemsizlik durumu ilişkilendirilir.

2. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler

• Elektrot ve elektrokimyasal hücre kavramlarını açıklar.
  • Katot ve anot kavramları, indirgenme-yükseltgenme ile ilişkilendirilerek ele alınır.
  • Elektrot, yarı-hücre ve hücre kavramları üzerinde durulur.
  • İnert elektrotların hangi durumlarda gerekli olduğu belirtilir.
  • Pillerde tuz köprüsünün işlevi açıklanır.
  • Zn/Cu elektrokimyasal pili deneyi yaptırılır; bilişim teknolojilerinden (animasyon, simülasyon, video vb.) yararlanılarak da açıklanır.

3. Elektrot Potansiyelleri

• Redoks tepkimelerinin istemliliğini standart elektrot potansiyellerini kullanarak açıklar.
  • Standart yarı hücre indirgenme potansiyelleri, standart hidrojen yarı hücresi ile ilişkilendirilir.
  • Metallerin aktiflik sırası üzerinde durulur.
  • İki ayrı yarı hücre arasındaki istemli redoks tepkimesinin, standart indirgenme potansiyelleri ile ilişkilendirilmesi sağlanır.
  • Standart olmayan koşullarda elektrot potansiyellerinin hesaplanmasına yönelik çalışmalara yer verilir.

4. Kimyasallardan Elektrik Üretimi

• Standart koşullarda galvanik pillerin voltajını ve kullanım ömrünü örnekler vererek açıklar.
• Lityum iyon pillerinin önemini kullanım alanlarıyla ilişkilendirerek açıklar.
  • Öğrencilerin lityum iyon pilleri ve güncel kullanım alanlarını açıklayan bir poster hazırlamaları ve sınıfta sunmaları sağlanır.

5. Elektroliz

• Elektroliz olayını elektrik akımı, zaman ve değişime uğrayan madde kütlesi açısından açıklar.
  • 1 mol elektronun toplam yükü üzerinden elektrik yükü-kütle ilişkisi kurulması sağlanır.
  • Yük birimi Coulomb (C) tanımlanır.
  • Faraday bağıntısı açıklanarak bu bağıntının kullanıldığı hesaplamalar yapılır.
  • Öğrencilerin Faraday bağıntısını elektronik tablolama programı kullanarak kurgulamaları, değerleri değiştirerek gerçekleşen değişiklikleri gözlemlemeleri ve yorumlamaları sağlanır.
  • Kaplama deneyi yaptırılır.
• Kimyasal maddelerin elektroliz yöntemiyle elde ediliş sürecini açıklar.
  • Suyun elektrolizi ile hidrojen ve oksijen eldesi deneyi yaptırılır.

6. Korozyon

• Korozyon önleme yöntemlerinin elektrokimyasal temellerini açıklar.
  • Korozyon kavramı açıklanır.
  • Korozyondan koruma süreci metallerin aktiflik sırası ile ilişkilendirilir; kurban elektrot kavramı üzerinde durulur.
  • Kurban elektrotun kullanım alanlarına örnekler verilir.