Suunnitelkaa kokeellinen työ, jolla voidaan määrittää seuraavien metallien paikka sähkökemiallisessa jännitesarjassa
Fe, Sn, Zn, Cu, Ag, Mg, Pb …
Mitä kannattaa tutkia?
a) sinkin ja hopeanitraatin reaktio
b) kuparin ja sinkkisulfaatin reaktio
epäjalompi metalli atomimuodossa, jalompi ionimuodossa
reaktio
epäjalompi metalli ionimuodossa, jalompi atomimuodossa
ei reaktiota
Cu Zn Mg Ag
jalot metallit
epäjalot metallit
Esimerkki Reagoiko
a) kalsium
b) rauta
vetyä vapauttaen veden kanssa?
2. Mitkä metallit reagoivat hapon kanssa vapauttaen vetyä?
Jos potentiaalien summa
Esimerkki: Osoita normaalipotentiaalien avulla, että lyijy reagoi suolahapon kanssa ja että elohopea ei reagoi.
3. Miksi jotkut metallit liukenevat vain typpihappoon?
Esimerkki: Osoita normaalipotentiaalien avulla, että hopea liukenee typpihappoon.
4. Onko aine hyvä hapetin tai pelkistin?
Esimerkki: Perustele pelkistyspotentiaalien avulla, mikä seuraavista on paras hapetin:
Text
Sähkövirtaa tuottava hapetus-pelkistysreaktio
Normaalivetyelektrodi
Pt-elektrodi
elektrolyyttiliuos HCl(aq)
lähdejännite
Normaalipotentiaali-taulukko
kationien kulkusuunta
anionien kulkusuunta
Saadaan aikaan sähkövirralla
I = elektrolyysissä käytetty virta (A)
t = elektrolyysiin käytetty aika (s)
n = hapettuvan tai pelkistyvän aineen ainemäärä (mol)
z = siirtyvien elektronien lukumäärä
F = Faradayn vakio
Faradayn vakio
= yhden elektronimoolin varaus
Avogadron vakio
= hiukkasten lukumäärä / mol
elektronin sähkövaraus
Elektrolyysissä muodostuvien aineiden ainemäärät saadaan ratkaistua yhtälöstä:
Esimerkki:
Laske ainemäärä, kun tapahtuma on hopeointi, ja pinnoitus kestää 5 tuntia sähkövirran ollessa 1000 A.
Ratkaisu
I = 1000 A
t = 5 h
n = ?
z = 2
F = 96 485
elektroneja siirtyy 2 kpl
Vastaus: Hopeaa muodostui 93 mol