Temperatuuri tõustes ioonode liikuvus suureneb ning seetõttu suureneb ka elektrolüütide elektrijuhtivus. Elektrolüüsi kas, tehnikas-1.Galvanoplastika- mingi eseme katmine ainega N: grafiidi pulbriga 2.Galvanosteegia- millegi katmine kihiga, hakkab kattuma 3.Elektrometallurgia 4.Elektrolüütiline poleerimine- eemaldatakse pinnakonarused 5.Elektrolüütkondensaatorid 6.Keemilised vooluallikad -patareid -akumulaatorid pliiakud Tühjenemine Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Laadimine 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 leelisakud, dryfit-, geel -, AGM tüüpi akud 5. Valguse dispersioon-Dispersioonoks nim. aine murdumisnäitaja olenevust elektromagnetlaine sagedusest. Aine murdumisnäitajat võib defineerida kahel viisil. 1. Geomeetriline määratlus, mille järgi aine murdumisnäitaja on valguse langemis ja murdumisnurga siinuste suhe, kui valgus langeb ainele vaakumist. 2. Teine määrab murdumisnäitaja levimiskiiruste järgi samades keskkondades
Keemiline Vooluallikas On seade milles keemilisel reaktsioonil on saadud energia muudetakse elektrienergiaks. Koosneb kahest elektroodist mis on pandud elektrolüüdide lahusesse. Galvaanielement on ühekordne keemiline vooluallikas, aktiivsem metall on aniooniks ja temalt hakkavad elektronid ära liikuma. Aku Akumolaator on mitmekordne keemiline vooluallikas, Anioodiks on Pb ja Katioodiks on PbO2 Võrrand : Pb + PbO2 +2H2SO4 TühjenemineLaadumine 2PbSO4 +2H2O Kütuseelement On keemiline vooluallikas milles elektrienergia saadakse kütuse oksüdeerumisel eralduva energa arvul, Kõige tuntum on vesinik hapnik element.
Metallid praktikas 1. Füüsikalised omadused (5) Läige, elektri ja soojusjuhtivus (sest neil on poolvabad elektronid), plastilisus (kihid võivad üksteise suhtes nihkuda ilma kristallvõre lagunemata), ei lahustu vees ega org. lahuses. NB! pole alati kõrge sulamistemp (nt elavhõbe, frantsium, gallium) Füüsikalised omadused on tingitud aatomiehitusest: 1) Metallielementide raadius on suurem kui mittemetalliliste. 2) Viimasel kahel kihil paardumata (valentseid) elektrone vähe. Ei suuda moodustada kov. sidemeid, nende suurte aatomite kohta vähe sidemeid, ainult paar > tekitavad metallilise sideme. 3) Ioonide vahel liiguvad elektronid (elektrongaas). 2. Keemilised omadused (5) Metallideks nim. elemente, mis alati loovutavad elektrone reaktsioonide käigus. 1. reageerimine mittemetallidega Aktiivsed metallid reageerivad halogeenide, hapniku ja väävliga juba toatemperatuuril v nõrgal soojendamisel. ...
pind 5. Vooluallikad Vooluallikad- seadmed, mille abil muundame keemilise energia elektrienergiaks Eksotermiline protsess 1) Patarei-keemiline vooluallikas, mis on mõeldud ühekordseks kasutamiseks, sest reaktsioon toimub alati ühes suunas Zn +CuSO4 -> ZnSO4 + Cu Anood(-) on Zn, mis oksüdeerub Katood(+) on Cu, mis redutseerub 2) Aku- keemiline vooluallikas, mida saab tühjenemisel uuesti laadida, set reaktsioon toimub mõlemat pidi Pb + PbO2 + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O <- (-)A: PB - 2- -> Pb2+ (+)K: PBO2 + 2e- +.... -> Pb2+.... Tähelepanekud Anood on alati oksüdeerumine ja redutseerija Katood on alati redutseerumine ja oksüdeerija Tavapäraselt on katood(+) ja anood(-), kuid elektrolüüsi korral on katood(-) ja anood(+), kusjuures metalliioon(NB: mitte metall!) on oksüdeeruja ehk katood Mittemetallide indeksid reaktsioonides: Cl2, Br2, P, F2, I2, S, N2
1.Galvanoplastika- metallijäljendi saamine reljeefsest mudelist 2.Galvanosteegia- metallesemete pinna katmine elektrolüütiliselt, mõne teise metallikihiga 3.Elektrometallurgia – teadmised, mis seotud elektrolüüsiga 4.Elektrolüütiline poleerimine- eemaldatakse pinnakonarused 5.Elektrolüütkondensaatorid - elektroodid 6.Keemilised vooluallikad – patareid, akumulaatorid (pliiakud, leelisakud, dryfit-, geel -, AGM tüüpi akud), kütuse element Tühjenemine Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Laadimine 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 5. Valguse difraktsioon. - nim. geomeetrilise optika seaduspärasustest kõrvalekaldumise nähtust valguse levimisel, mis on tingitud valgusele ette jäävatest tõketest. Juhul kui lainepikkus on märgatavalt väiksem tõkke mõõtmetest, siis on digfraktsioon nõrk ja raskesti avastatav. Just niisugune on olukord valguse kasutamisel. Difraktsiooninähtused on seletatavad Huygensi-Fresneli printsiibi abil, mis kehtib kõikide lainete puhul
Temperatuuri tõustes ioonode liikuvus suureneb ning seetõttu suureneb ka elektrolüütide elektrijuhtivus. 5p.Elektrolüüsi kas, tehnikas-1.Galvanoplastika- mingi eseme katmine ainega N: grafiidi pulbriga 2.Galvanosteegia- millegi katmine kihiga, hakkab kattuma 3.Elektrometallurgia 4.Elektrolüütiline poleerimine- eemaldatakse pinnakonarused 5.Elektrolüütkondensaatorid 6.Keemilised vooluallikad -patareid -akumulaatorid pliiakud Tühjenemine Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Laadimine 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 leelisakud, dryfit-, geel -, AGM tüüpi akud Vahelduvvool- Vahelduvvoolu laialdase kas põhjuseks on see, et teda on võimalik lihtsalt ja ökonoomselt tranformeerida ning saada sel teel nii kõrge kui ka madalpinge elektrivõrke. XL=L L- induktiivsus XC=1/C - nurkkiirus. Vahelduvvooluks nim perjooduiliselt muutuvat voolu, mille väärtused korduvad teatud muutumatu ajavahemiku järel, mida nim perjoodiks (T)
koostisosade eraldumine elektroodidel. Seda nähtust nim elektrolüüsiks. 42. Elektrolüüsi kasutamine tehnikas Elektrolüüsi kas, tehnikas-1.Galvanoplastika- mingi eseme katmine ainega N: grafiidi pulbriga 2.Galvanosteegia- millegi katmine kihiga, hakkab kattuma 3.Elektrometallurgia 4.Elektrolüütiline poleerimine- eemaldatakse pinnakonarused 5.Elektrolüütkondensaatorid 6.Keemilised vooluallikad -patareid -akumulaatorid pliiakud Tühjenemine Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Laadimine 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 leelisakud, dryfit-, geel -, AGM tüüpi akud 43. Optika põhiseadused, valguse parameetrid Optika põhiseadused-Valgus on dualistliku loomuga: temas on nii laine kui ka korpuskulaarsed omadused.Nähtustes nagu interfrents, difraktsioon, polarisatsioon- käitub valgus kui laine. Nähtuses nagu fotoefekt, röntgenefekt jt.- käitub valgus kui osakeste voog. Valguse sirgjoonilise levimise seadus. Valgus levib homogeenses keskonnas sirgjooneliselt.
Lõpuks on mõlemal elektroodil tekkinud PbSO 4, väävelhape on muutunud lahjaks ja aku ei anna enam voolu, sest ta on tühjenenud. Teostades nüüd välise alalisvooluallika, näiteks alaldi abil elektrolüüsi (laadimist), nii et negatiivne plaat on katoodiks, tekib katoodile tagasi Pb, anoodile aga PbO 2 ning aku on uuesti võimeline voolu andma. Summaarselt võiks seda protsessi kujutada järgmiselt: Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O Akut saab tühjendada ja laadida palju kordi järjest, kuid mitte lõpmatuseni, sest plaadid kuluvad. Positiivsel plaadil reageerib PbO 2 sõrestiku pliiga, tekib PbO ja PbSO4. Korduval tühjendamisel ja laadimisel muutub PbO 2 kohevaks ning pudeneb sõrestikust välja. Peale selle võib tühjenemisel tekkiv peeneteraline PbSO 4 muutuda (eriti kui aku jäetakse tühjenenud olekus kauemaks seisma) jämekristalseks ega võta enam laadimisreaktsioonist osa.
Lõpuks on mõlemal elektroodil tekkinud PbSO4, väävelhape on muutunud lahjaks ja aku ei anna enam voolu, sest ta on tühjenenud. Teostades nüüd välise alalisvooluallika, näiteks alaldi abil elektrolüüsi (laadimist), nii et negatiivne plaat on katoodiks, tekib katoodile tagasi Pb, anoodile aga PbO 2 ning aku on uuesti võimeline voolu andma. Summaarselt võiks seda protsessi kujutada järgmiselt: Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O Akut saab tühjendada ja laadida palju kordi järjest, kuid mitte lõpmatuseni, sest plaadid kuluvad. Positiivsel plaadil reageerib PbO 2 sõrestiku pliiga, tekib PbO ja PbSO4. Korduval tühjendamisel ja laadimisel muutub PbO 2 kohevaks ning pudeneb sõrestikust välja. Peale selle võib tühjenemisel tekkiv peeneteraline PbSO 4 muutuda (eriti kui aku jäetakse tühjenenud olekus kauemaks seisma) jämekristalseks ega võta enam laadimisreaktsioonist osa.
Tuum koos adsorbse troodiks plii (Pb), teiseks PbO2, elektrolüüdiks on H2SO4 (tihedu- vähendavad reaktsioonid, mis viivad süsteemi üle uude tasakaalu olekusse. kihiga moodustab iseseisva osakese graanula, millel antud juhul on sega 1,18 kuni 1,22). Elektroodide ühendamisel toimuvad järg- mised reaktsioonid : anoodil: Pb+ SO42 - PbSO4 + 2e katoodil: PbO2 + 4H+ + SO42 + 2e = PbSO4 + 2H2O summaarselt: PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O Voolu tarbimisel väheneb H2SO4 kontsentratsioon. Laadimisel kulgevad aga rektsioonid vastupidiselt. 7.3 Elektrolüüs. Elektroodid. Elektrolüüsiseadused Alalisvoolu läbijuhtimisel läbi elektrolüüdi lahuste või sulaelek- trolüüdi hakkavad katioonid liikuma katoodi ja anioonid anoodi suunas. Sellega kaasneb aine lagunemine - elektrolüüs. Katioonid seovad elektrone ja eralduvad neutraalsete aatomite või molekuli- dena, anioonid annavad elektrone ära ja neutraliseeruvad
tärklisekliistris; anood: Zn - 2e- ® Zn2+; katood: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e- ® Mn2O3 + 2NH3 + H2O Hg patareid: kasutatakse kellades, kalkulaatorites Pb aku: suhteliselt väike energia ja massi, energia ja ruumala suhe, on suur võimalik voolutugevus ning suur võimsuse ja massi suhe. anoodiks Pb plaadid; katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse; elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%) anoodil: Pb + SO42- -2e- ® PbSO4 katoodil: PbO2 + 4H+ + 2SO42- + 2e- ® PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4 ® 2PbSO4 + 2H2O Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. Järjestikku on tavaliselt ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2 V, kokku 12V. Kütuseelement: keemiline vooluallikas, milles saadakse elektrienergiat juurdeantava kütuse oksüdeerimisel vabaneva energia arvel. Elektrolüüdiks kuum KOH lahus, anoodiks ja katoodiks inertsed, poorsed süsinikelektroodid. 114. Elektrolüüsiahel, töötamise põhimõte, näide.
Süst-s en muutus muutub temp-i, rõhu või koostise muut-sel. Kui G en Kolloidsüst-i isel-b valguse haj, mida nim opalistsentsiks, seda kasut katoodil: PbO2 + 4H+ + SO42 + 2e = PbSO4 + 2H2O on mini-ne on tasakaalu olek. dispersiooni astme määr-ks. Kolloidlahustel on osakeste laengust ting summaarselt: PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O Iseeneslikud prots-d viivad suletud süst-i alati tasakaalu olekusse s.t. elektrilised om-d. N: saadakse AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3 Voolu tarbimisel väheneb H2SO4 kontsentratsioon. Laadimisel iseenesest saavad kulg ainult need prots-d, mille puhul G en väheneb. AgCl tuuma kolloidosakese ehitus on: tuuma moodustab Ag ja Cl kulgevad aga rektsioonid vastupidiselt. G en vähen-ne isel-b ainete reakts-i võimet. G
n elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%) 2NaCl + 2H2O ® Cl2 + H2 + 2NaOH anoodil: Pb + SO42- -2e- ® PbSO4 n Na+ ioonid protsessis ei osale. 90% kogu maailma katoodil: PbO2 + 4H+ + 2SO42- + 2e- ® PbSO4 + 2H2O klooritoodangust baseerub sellel protsessil n summaarselt: Pb + PbO2 + 2H2SO4 ® 2PbSO4 + 2H2O Reeglid: Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. 1. Pingerea alguse metallid Li kuni Al katoodil ei Järjestikku on tavaliselt redutseeru (redutseerub vesi, tekib vesinik); ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2 V, kokku 12V. 2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad
100. Betoon, Portland tsement betoon. anumad ühendatud Suurte osakestega komposiit, kus nii maatriks kui K2SO4 lahust sisaldava sillaga (soolasild). dispergeeritud faas on keraamilised materjalid. Zn ja Cu plaadid elektroodid: Zn anood (), Cu katood (+) Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O n Elektronid liiguvad anoodilt katoodile! Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. anood | lahus | soolasild | lahus | katood + Järjestikku on tavaliselt (-) Zn(t) | ZnSO4 (aq) | K2SO4küllast. | CuSO4 (aq) | Cu(t) (+) ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj = 2 V, kokku 12V.
kasut. elektrokeemiliselt aktiivsete ainete energiat ühekordselt. Akusid saab kasutada korduvalt, sest nende võimet elektrienergiat toota saab laadimisel taastada. Galvaanielementide näiteks on eelpool vaadeldud element. Pb akus on 1 elektroodiks Pb ja teiseks PbO2. elektrolüüdiks on H2SO4 tihedusega 1,18 1,22. elektroodide ühendamisel toimuvad järg. Reakt: ANOODIL: Pb+SO4 2- =PbSo4 2e- ja KATOODIL: PbO2 + 4H+ + SO4 2- + 2e- =PbSO4 +2H2O; SUMMAARSELT: PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Voolu tarbimisel väheneb H2SO4 kontsentratsioon, kuid laadimisel kulgevad vastupidised protsessid. 7.3 Elektrolüüs. Kasutatavad elektroodid. Elektrolüüsiseadused. Elektrolüüsi kasutamine alalisvoolu läbistamisel läbi elektrolüütide lahuste või sulaelektrolüüdi hakkavad katioonid liikuma katioodi või anionid anoodi suunas. Sellega kaasneb aine lagunemine ELEKTROLÜÜS. Katioonid seovad elektrone ja eralduvad neutraalsete aatomite või molekulidena
on raud ning katoodiks NiO2. Akumulaatoris toimub järgmine keemiline reaktsioon: 2NiOOH + Fe + 2H 2O 2Ni(OH)2 + Fe(OH)2 ning standardpotentsiaal on E=1,48V. c. Pliiakumulaatori Elektrolüüdiks on väävelhappelahus, elektroodideks on Pb ja PbO2 ning akumulaatori töötamise käigus moodustub elektroodidel PbSO4. Akumulaatori tühjenemisel toimub järgmine keemiline reaktsioon: Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O. Aku laadimisel toimub antud reaktsioon vastupidiselt ning elektrone "võetakse" PbSO4-lt. Üldjuhul on pliiakumulaatoris väävelhapet alati liiaga, sest nii on võimalik saada akust suuremat voolu ning "tühja" akumulaatori külmumise oht on väiksem. 33. Värvide põhimõtteline koostis ja klassifikatsioonis kasutatavad peamised tunnused. Milline on värvikilede moodustumise kemism-mehanism. Näited.
Keemiline energia muudetakse elektrienergiaks ja milles ladustatakse energiat. Akumulaatorid jaotatakse plii- ehk happeakudeks ja raud-nikkel- ehk leelisakudeks. . Pliiaku: Elektroodidel moodustub PbSO4. Elektrolüüdiks on väävelhappelahus. PbO+H2SO4PbSO4+H2 O. Laadimine: +plaat: PbSO4 +2ePb+SO42 ;-plaat: PbSO4 + 2H2 O 2e PbO2 + 4H+ + SO42- .Happe kontsentratsioon tõuseb (vt 4H+). Laadimisel moodustub galvaanielement (-) H2SO4 Ja (+)PbO2 Summaarselt tühjendamine: Pb+ PbO2 + H2 SO4 2PbSO4+ 2H2 O [niipidi on tühjend, vastupidi on laadimine] Tegemist on redutseerijaga. Happe kontsentratsioon väheneb. Raud-nikkel aku: elektrolüüdiks on leelise lahus. Üheks elektroodiks on raud(anood), teiseks aga aluseline nikkeloksiid(katood). Anoodil: Fe+2OH Fe(OH) 2 + 2e, Fe=Fe2+ + 2e (oksüdeerija). Katoodil: NiO2 + 2H2 O+2e Ni(OH)2 + 2OH- , NiO2 + 2e=Ni; 2NiOOH + Fe + 2 H 2 O 2Ni(OH) 2 E= 1,48V; 2NiOOH + Cd + 2 H2 O 2Ni(OH) 2 + Cd(OH) 2 E= 1,44V. Metallide elektrokeemiline
- anoodiks tsinkpurk - katoodiks süsinikvarras - elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris - anood: Zn - 2e- Æ Zn2+ - katood: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e- -> Mn2O3 + 2NH3 + H2O Pliakumulaator - anoodiks Pb plaadid - katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse - elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%) Anoodil (-): Pb + SO42- - 2e- -> PbSO4 Katoodil (+): PbO2 + 4H+ + 2SO42- + 2e- -> PbSO4 + 2H2O summaarselt: Pb + PbO2 + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. Järjestikku on tavaliselt ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2 V, kokku 12V. Vesinik-hapnikelement - Elektrolüüdiks kuum KOH lahus, anoodiks ja katoodiks inertsed, poorsed süsinikelektroodid. - Katalüsaatoriks anoodis Ni lisand (ka Pt, Ag, CoO), katoodis Ni ja NiO lisand (ka Pt, Pd). Anoodiruumi juhitakse pidevalt vesinikku, katoodiruumi hapnikku.
Keemiline energia muudetakse elektrienergiaks ja milles ladustatakse energiat. Akumulaatorid jaotatakse plii- ehk happeakudeks ja raud-nikkel- ehk leelisakudeks. Pliiaku: Elektroodidel moodustub PbSO4. Elektrolüüdiks on väävelhappelahus. PbO+H 2SO4PbSO4+H2 O. Laadimine: +plaat: PbSO4 +2ePb+SO42 ;-plaat: PbSO4 + 2H2 O 2e PbO2 + 4H+ + SO42- .Happe kontsentratsioon tõuseb (vt 4H+). Laadimisel moodustub galvaanielement (-) H 2SO4 Ja (+)PbO2 Summaarselt tühjendamine: Pb+ PbO2 + H2 SO4 2PbSO4+ 2H2 O [niipidi on tühjend, vastupidi on laadimine] Tegemist on redutseerijaga. Happe kontsentratsioon väheneb. Raud-nikkel aku: elektrolüüdiks on leelise lahus. Üheks elektroodiks on raud(anood), teiseks aga aluseline nikkeloksiid(katood). Anoodil: Fe+2OH Fe(OH) 2 + 2e, Fe=Fe2+ + 2e (oksüdeerija). Katoodil: NiO 2 + 2H2 O+2e Ni(OH)2 + 2OH- , NiO2 + 2e=Ni; 2NiOOH + Fe + 2 H 2 O 2Ni(OH) 2 E= 1,48V; 2NiOOH + Cd + 2 H 2 O 2Ni(OH) 2 + Cd(OH) 2 E= 1,44V. Parimate omadustega on Ag-Ni aku
annaabi.ee 
