KE4: Materiaalit ja teknologia

SÄHKÖKEMIA

Metallien jalousjärjestys

Metallien jännitesarja

  • metallien halukkuus luovuttaa elektroneja riippuu metallin jaloudesta
    • epäjalot luovuttavat elektroneja helposti, jalot metallit huonosti

Kemiallinen pari

  • metallien välillä tapahtuu hapetus-pelkistysreaktio
    • spontaani reaktio: galvaaninen kenno
      • reaktio tuottaa sähköä
    • pakotettu reaktio: elektrolyysikenno
      • reaktio vaatii tapahtuakseen sähköä

Galvaaninen kenno

  • elektrodien välillä tapahtuu spontaani hapetus-pelkistysreaktio
  • epäjalompi metalli negatiivisena elektrodina eli anodina
  • jalompi metalli positiivisena elektrodina eli katodina
  • elektrolyyttiliuos

Kennokaavio

  • tarkastellaan erillisiä kennoreaktioita
  • hapettuminen negatiivisella elektrodilla
  • pelkistyminen positiivisella elektrodilla

Normaalipotentiaali

  • tutkitaan metallin tuottamaa jännitettä laittamalla parin toiseksi elektrodiksi normaalivetyelektrodi
  • pelkistysreaktiossa vapautuva tai sitoutuva energiamäärä on aineen normaalipotentiaaliarvo E.

Elektrolyysi

  • pakotettu hapetus-pelkistysreaktio
  • reaktio saadaan tapahtumaan, kun systeemiin tuodaan energiaa
  • elektrolyysikenno on galvaanisen kennon vastakohta
  • tapahtuu joko sulatteessa tai elektrolyyttiliuoksessa
  • PANK: positiivinen anodi, negatiivinen katodi

Pelkistysjärjestys

  • Jos elektrolyyttiliuoksessa on useita aineita, niiden reagointijärjestystä arvioitaessa on otettava huomioon elektrodimateriaali, liuoksen väkevyys ja eri aineiden reaktioherkkyys.
  • Jos kyseessä sulate, riittää tarkastella pelkkiä elektrodeja.
  • Jos kyseessä liuos, pitää ottaa huomioon myös veden hajoamisreaktio.

Elektrolyysilaskut

Q=It
It=nzF

Q = sähkömäärä (C = As)

I = sähkövirta (A)

t = aika (s)

n = ainemäärä (mol)

z = siirtyvien elektronien määrä

F = 96\ 485 \ \dfrac{\text{A}\cdot \text{s}}{\text{mol}}

Faradayn vakio

KE4: Materiaalit ja teknologia 3/4

By Opetus.tv

KE4: Materiaalit ja teknologia 3/4

  • 276
Loading comments...

More from Opetus.tv