İKİNCİ BASIMA ÖN SÖZ. VLADIMIR SERGEEVICH BAGOTSKY Moskova ve Mountain View,CA Aralık 2004 XIII

Benzer belgeler
ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

BÖLÜM. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler 1. ÜNİTE İÇERİK Elektrot ve Elektrolit Yarı Hücre ve Hücre

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: KİM 2013

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ELEKTRİK YÜKÜ 1.1. ELEKTRİK YÜKÜ VE ÖZELLİKLERİ YALITKANLAR VE İLETKENLER...

Fizik çok geniş alanı kapsadığından daha sınırlı konularla ilgilenen alt dallara ayrılmıştır.

ELEKTRO KAZANIM (ELEKTROW NN NG)

İçindekiler. Cilt 1. 1 Kimyanın Temelleri Cilt 2 16

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU KİMYA. Dersin Kodu: KİM 1013

ELEKTRİK VE MANYETİZMA

İkinci Basıma Ön Söz İlk Baskıya Ön Söz. Katkıda Bulunanlar. Semboller

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: KİM 1015

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU KİMYA. Dersin Kodu: KİM 1015

Genel Kimya (CHEM 102) Ders Detayları

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

Genel Kimya I (CEAC 103) Ders Detayları

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

ELEKTROKİMYA Elektrokimya: Elektrokimyasal hücre

ÇÖZELTİLERDE AKIM ve DİRENÇ KAVRAMLARININ MODELLERLE GÖSTERİLMESİ (KİMYA)

1. Ünite 1 ve 2. Konular Fizik Biliminin Önemi - Fiziğin Uygulama Alanları

KANUNLAR : Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkının,iletkenden geçen akım şiddetine oranı sabittir.

ELEKTROKİMYA II.

Dersin Kodu

HAFTA SAAT KAZANIM ÖĞRENME YÖNTEMLERİ ARAÇ-GEREÇLER KONU DEĞERLENDİRME

TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) SUYUN DANSI

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: KİM 1015

Araçlar: Çıkarma Parçaları şu şekilde etiketlenmiştir:

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Akım, Direnç ve Elektromotor Kuvvet

BÖLÜM III METAL KAPLAMACILIĞINDA KULLANILAN ÖRNEK PROBLEM ÇÖZÜMLERİ

Genel Kimya (CHEM 102) Ders Detayları

ELEKTRİKSEL ÖLÇÜ ALETLERİ

Genel Kimya II (CEAC 104) Ders Detayları

3. HAFTA BLM223 DEVRE ANALİZİ. Yrd. Doç Dr. Can Bülent FİDAN.

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

Malzeme Mühendisliği için Genel Kimya (CHEM 106) Ders Detayları

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Bölüm 7. Manyetik Alan ve. Manyetik Kuvvet. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFERİ LABORATUVARI

Kimyasal analiz : bir örnekteki bileşenleri v bileşenlerin konsantrasyonların bulmak için yapılan işlemi genel adıdır.

<<<< Geri ELEKTRİK AKIMI

2014 LYS-2 TESTLERİNE YÖNELİK STRATEJİLERİ

Enerjinin varlığını cisimler üzerine olan etkileri ile algılayabiliriz. Isınan suyun sıcaklığının artması, Gerilen bir yayın şekil değiştirmesi gibi,

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

GÜNEŞ ENERJĐSĐYLE HĐDROJEN ÜRETĐMĐ Kim. Müh. Serdar ŞAHĐN / Serkan KESKĐN

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.

3.1 ATOM KÜTLELERİ MOL VE MOLEKÜL KAVRAMLARI Mol Hesapları SORULAR

T.C. TÜBİTAK-BİDEB. YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ- ve MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİM ÇALIŞTAYLARI

Genel Kimya (CHEM 102) Ders Detayları

Bölüm 24 Gauss Yasası

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: SUYUN ELEKTRİK ENERJİSİ İLE AYRIŞMASI

DOĞRU AKIM DEVRE ANALİZİ Ö. ŞENYURT - R. AKDAĞ ÜÇÜNCÜ BÖLÜM: OHM KANUNU, İŞ, ENERJİ VE GÜÇ

ELEKTROKOAGÜLASYON İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİ

KİMYA II DERS NOTLARI

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Genel Kimya EEE

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

Enerji Verimliliği ve İndüksiyon Ocaklarının Değerlendirilmesi. Yrd. Doç. Dr. Halil Murat Ünver Kırıkkale Üniversitesi

ELEKTRİKSEL ÖLÇÜ ALETLERİ

BÖLÜM 1: Matematiğe Genel Bakış 1. BÖLÜM:2 Fizik ve Ölçme 13. BÖLÜM 3: Bir Boyutta Hareket 20. BÖLÜM 4: Düzlemde Hareket 35

2: MALZEME ÖZELLİKLERİ

Birinci Mertebeden Adi Diferansiyel Denklemler

2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü 10. Hafta. Aysuhan OZANSOY

Element ve Bileşikler

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Manyetik Alan Kaynakları-1

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52.

MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY.

Elektrik ve Elektronik Mühendisliğine Giriş

Ortaöğretim Fizik Programı Hakkında TTKB Raporlarının Değerlendirilmesi

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 4037

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

Katoda varan pozitif iyonlar buradan kendilerini nötrleyecek kadar elektron alırlar.

ELEKTRİK VE MANYETİZMA

Öğrenim Kazanımları Bu programı başarı ile tamamlayan öğrenci;

SİSTEMİ YRD.DOÇ. DR. CABBAR VEYSEL BAYSAL ELEKTRIK & ELEKTRONIK YÜK. MÜH.

Her madde atomlardan oluşur

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü 7. Hafta. Aysuhan OZANSOY

ve denge sabitleri gibi bilgilere ulaşı şılabilir.

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Elektriksel Potansiyel

HAZIRLAYAN Mutlu ġahġn. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEYĠN AMACI: ELEKTROLĠZ OLAYININ ÖĞRENĠLMESĠ VE BĠR METAL PARÇASININ BAKIR ĠLE KAPLANMASI

4. ELEKTROLİZ. Elektroliz kabı (beher), bakır elektrotlar, bakır sülfat çözeltisi, ampermetre, akım kaynağı, terazi (miligram duyarlıklı), kronometre.

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

İletkenlik, maddenin elektrik akımını iletebilmesinin ölçüsüdür.

ELEKTRİK AKIMI Elektrik Akım Şiddeti Bir İletkenin Direnci

1. Sunum: Kapasitans ve İndüktans. Kaynak: Temel Mühendislik Devre Analizi, J. David IRWIN- R. Mark NELMS

4 ELEKTRİK AKIMLARI. Elektik Akımı ve Akım Yoğunluğu. Elektrik yüklerinin akışına elektrik akımı denir. Yük

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

Polimer Bilim ve Teknolojisi (CEAC 423) Ders Detayları

Analitik Kimya (CEAC 201) Ders Detayları

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI 6.SINIF FEN BİLİMLERİ DERSİ DESTEKLEME VE YETİŞTİRME KURSU KAZANIMLARI VE TESTLERİ

gövdelerinin kirletici etkisi, bitkilerin diğer organlarının kirletici etkileri.

Transkript:

İKİNCİ BASIMA ÖN SÖZ Bu ikinci baskıda, bu kitabın ilk baskısına önemli değişiklikler eklenmiştir (1993, Plenum Press, New York). Tüm temel bilginin bu kitabın ilk kısmında yer alacağı şekilde içerik tekrar düzenlenmiştir. Bu kısım tekrar yazılmıştır ve bir noktaya kadar basitleştirilmiştir ve elektrokimya ve ilgili branşlarda çalışan lisans öğrencileri için ders kitabı olarak kullanılabilir. Lisansüstü seviyede çalışan insanlar için ilgi alanı olan daha ileri başlıklar sonraki bölümlerde bulunabilir. Bu kısımlara sekiz yeni bölüm eklenmiştir, bunların çoğu teorik ve uygulamalı elektrokimyada en son gelişmeleri anlatmaktadır. Yeni bölümlerden bir kısmı yazar tarafından yazılmaktadır; kitabın diğer bölümleri ve kısımları, o alanlarda iyi bilinen uzmanlar tarafından yazılmıştır. Yazar, bu kitabın hazırlanmasındaki işbirlikleri için tüm yardımcı yazarlara ve birçok bölüm için kaynakların derlenmesi için Dr. Nina Osetrova ve Dr. Alexander Skundin e çok minnettardır. Yazar aynı zamanda, ana yazar ve bazı yardımcı yazarlar tarafından yazılmış bölümler veya kısımların Rusçadan çevrilmesini sağlayan ve taslağın hazırlanmasında yardımcı olan yorumları ve uyarıları için Cenevre den Dr. Klaus Müller e ve teşekkürü bir borç bilmektedir. VLADIMIR SERGEEVICH BAGOTSKY Moskova ve Mountain View,CA Aralık 2004 XIII

İLK BASKIYA ÖN SÖZ Tüm elektriksel olaylar içinde elektroliz, elektrik akımının doğasına gerçekçi bir bakış sağlamamıza en iyi yoldur. Çünkü sıradan bir maddenin akımlarının ve aynı olayın esas kısımlarını oluşturan elektriğin kaynağını burada görebiliriz. --James Clerk Maxwell Elektrik ve Manyetizma üzerine bir inceleme Cilt 1, Oxford,1873 19. yüzyılın ilk yarısında, doğa bilimlerinin iki önemli alanı kimya ve elektrik bilimi olgunlaşmış ve kuvvetli bir şekilde gelişmiştir. Eş zamanlı olarak da elektrokimya gelişmiştir. En başından bu yana, elektrokimya çevresel (periferik) bir alan değildi fakat önemli derecede bağımsız olarak evrimleşti, ve kimyanın ve elektrik teorisinin gelişmesinde çok önemli izler bıraktı. İlk elektrokimyasal cihaz, 1800 yılında oluşturulan Volta (yığını) pilidir. İlk kez, bilim adamları yeteri kadar kararlı ve güvenilir bir elektrik akımı kaynağına sahip oldular. Bu akımın özellikleri ile ilgili araştırma, elektrodinamiğin ve elektromanyetizmanın gelişmesinin temellerini sağladı. Elektrik akımları arasındaki etkileşimin (Andre-Marie Ampere,1820), akım ve gerilim arasındaki orantı (Georg simon Ohm, 1827), elektromagnetik endüklenme (Micheal Faraday,1831), akım geçişi sırasındaki ısı çıkışı (James Prescott Joule,1843) ve diğer yasalar da keşfedildi. Aynı zamanda gerçekleştirilen tuzların sulu çözeltilerinin ve tuz eriyiklerinin elektrolizini sağlayan işler, potasyum ve sodyum gibi (Sir Humphry Davy,1807) çok sayıda yeni kimyasal elementin keşfine ve hazırlanmasına olanak verdi. Çözeltiler içindeki akım geçişi üzerine çalışmalar (Theodor von Grotthuss, 1805), suyun ve diğer maddelerin moleküler yapısının polar olduğu kavramı için başlangıç noktasını oluşturdu, ve Jons Jakob Berzelius (1820) tarafından formüle edilen maddenin yapısının elektrokimyasal teorisini oluşturdu. Faraday tarafından 1833 de keşfedilen elektroliz yasaları, maddenin yapısını ilgilendiren bilgi XV

XVI İLK BASKIYA ÖN SÖZ için büyük bir öneme sahipti. 19. Yüzyılın ikinci yarısında, kimyasal termodinamik, dengedeki elektrokimyasal hücreler içinde oluşan olayların analizi ile büyük oranda gelişti. Günümüzde elektrokimya, sistemlerin kimyasal, yüzey ve elektriksel özellikleri arasındaki kantitatif ilişkiler ile ilgilenen titiz bir bilimdir. Elektrokimya bilimin diğer birçok alanı ile kuvvetli bağlara sahiptir. Elektrokimyasal kavramlar, çok sayıda önemli biyolojik süreçleri anlamada ve bu süreçlerin çalışılmasında oldukça üretken olduğunu ispatlamıştır. Modern elektrokimya birçok uygulama alanına sahiptir. Elektrokimyasal süreçler çok sayıda maddenin yüksek miktarda kimyasal ve metalürjik üretiminin temelini oluşturur. Elektrokimyasal olaylar, ekonomide bahsedilmeyen kayıplara neden olan metalik olarak elektrokimyasal aşınmadan sorumludurlar. Modern elektrokimyasal güç kaynakları (birincil ve ikincil aküler) mühendisliğin birçok alanında kullanılırlar, ve bunların üretim sayıları milyar birimler cinsinden ölçülür. Diğer elektrokimyasal süreçler ve cihazlar d geniş alanda kullanılır. Elektrokimya kimyasal ve elektrik enerjisinin karşılıklı dönüşümü ile ilgilenen bilim dalı olarak tanımlanabilir. Başka bir tanımlamaya göre elektrokimya, metalik elektrotlar ve elektrolit çözeltileri arasındaki ara-yüzlerdeki olaylar ile olduğu kadar elektrolit çözeltilerinin yapısı ile de ilgilenir. Bu ve bunun gibi tanımlamalar yetersizdir ve elektrokimyada işlenen tüm alanları kapsayamaz. Günümüzde birçok araştırmacı tarafından benimsenen genel tanımlama ile elektrokimya, bir taraftan iyonik iletkenler arasındaki diğer taraftan elektronik iletkenler veya yarı-iletkenler, diğer iyonik iletkenler ve yalıtkanların bile (gazlar ve vakumu içeren) arasındaki ara-yüzlerde oluşan olaylar kadar iyonik iletkenlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile de ilgilenen bir bilim dalıdır. Tüm bu özellikler ve olayların hepsi, akım geçişi olmadığı denge durumları altında ve denge durumlarının olmadığı şartlar altında, sistem içinden elektrik akımı geçtiğinde çalışılır. Belli durumlarda, elektronik iletkenler ve elektronik veya boşluk(delik) tipi yarı iletkenlerin özellikleri kadar bu materyallerin veya materyaller ve vakum arasındaki ara-yüzlerde oluşan olayların incelendiği elektronik ve katı-hal teorisine bir nevi zıttır. Elektrokimyanın bu tanımlaması, yalıtkanlar içinde dış etki ile oluşan örneğin, gaz fazı içindeki elektrik boşalımı (gazların elektrokimyası) ile ya da sıvı ve katı dielektriğin ışınlanması ile (radyasyon kimyası) denge dışı yüklü birimlerin oluştuğu sistemleri dışlar. Aynı zamanda elektrokimya, katı elektrolitlerin yapısı ve özellikleri gibi ve çözeltiler içindeki iyonik tepkimelerin kinetiği gibi bilimin diğer alanları ile de sıklıkla ilişkili belli problemlerle ilgilenir. Bu kitap aslında, modern teorik ve uygulamalı elektrokimyanın konularını oluşturan temel kavramların (olaylar, süreçler ve yasaları) kapsamını titiz ve hatta berrak ve anlaşılır bir şekilde sağlamayı hedeflemektedir. Temeldeki elektrokimyasal problemlere ve aynı zamanda monograflarda ve yazılarda belirsiz veya yan-

XVII lış şekilde gösterilen problemlere özellikle dikkat edilmiştir. Bu problemler arasında bazıları, elektrolit çözeltileri içindeki akım geçişinin mekanizması, elektrot gerilimlerinin doğası ve yayınım tabakalarında taşınım sayılarının değerleri gibi ilk bakışta basit görünenleri vardır. Elektrokimyanın teorik ve uygulamalı taraflarını bir arada ele alarak, özel ilişkiler (korelasyonlar) daha iyi anlaşılır ve toplam olarak bilime daha dolgun bir bakış açısı sağlanır. Kitabın uygulamalı kısmı bazı süreçlerin prensiplerini gösterir ve pratik önemini açıklar fakat teknik veya mühendislik detaylarını ya da belli bir ekipmanın tasarımını anlatmaz; bunlar uygulamalı elektrokimya üzerine özel bilimsel incelemelerde bulunabilir. Kural olarak, elektrokimyada kullanılan matematiksel araçlar basittir. Fakat, elektrokimya üzerine olan kitaplarda, yeteri kadar açık olmayan ve yeteri kadar kullanışlı olmayan eşitlikler ve ilişkilerle sıklıkla karşılaşılır. Yazarın ana amacı, yasalar ve ilişkilerin arkasındaki fiziksel temelleri(fikirleri) açıklığa kavuşturmak ve titiz ve genel formda kalmasını sağlayarak tüm eşitlikleri mümkün olan en basit şekilde sunmaktır. Literatürde, terminolojide ve kullanılan elektrokimyasal kavramlarda büyük bir çeşitlilik vardır. Geçerli standartlar ve önerilere uyarak düzgün bir terminoloji oluşturmak yazarın amacıdır. Kitabın verimli bir şekilde okunması ve sunulan materyalin anlaşılması için, okuyucu, fiziğin belli bölümlerini (örneğin, elektrostatik), yüksek matematiğin temellerini (türev ve integrasyon), fiziksel kimyanın temellerini ve özellikle kimyasal termodinamiği bilmelidir. VLADIMIR SERGEEVICH BAGOTSKY