Vask ei reageeri lahjendatud soolhappega, sest ta ei suuda välja tõrjuda vesinikku. Nüüd viia vasktraat kontakti tsingiga ning jälgida, kas vase pinnalt hakkab eralduma vesinikku. Viies vase kontakti tsingiga soolhappe kui elektrolüüdi lahuses, tekib sisuliselt galvaanipaar. Tsink, kui galvaanipaaris negatiivsema potentsiaaliga metall, on anoodiks ja vask, kui galvaanipaaris positiivsema potentsiaaliga metall, on katoodiks. Kumb metall lahustub (korrodeerub)? Kirjutada anoodil ja katoodil toimuvate reaktsioonide võrrandid. V: Kui vasktraat viia kontakti tsingiga, siis hakkab vase pinnalt eralduma vesinikku. Korrodeerub tsink, sest toimub elektrokeemiline korrosioon, kus aktiivsem metall hävib. Anoodil toimuv reaktsioon: Zn 2e- = Zn2+ Katoodil toimuv reaktsioon: 2H+ + 2e- = H2 O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 1.2 Asetada katseklaasi tsingigraanul ning valada peale 3 cm³ CuSO4 lahust. Paari
vesinikku. Põhjendada, miks vask ei reageeri lahjendatud soolhappega. Nüüd viia vasktraat kontakti tsingiga ning jälgida, kas vase pinnalt hakkab eralduma vesinikku. Viies vase kontakti tsingiga soolhappe kui elektrolüüdi lahuses, tekib sisuliselt galvaanipaar. Tsink, kui galvaanipaaris negatiivsema potentsiaaliga metall, on anoodiks ja vask, kui galvaanipaaris positiivsema potentsiaaliga metall, on katoodiks. Kumb metall lahustub (korrodeerub)? Kirjutada anoodil ja katoodil toimuvate reaktsioonide võrrandid. 1.2 Asetada katseklaasi tsingigraanul ning valada peale 3 cm3 CuSO4 lahust. Paari minuti möödudes valada lahus katseklaasist välja ning loputada tsingigraanulit ettevaatlikult paar korda vähese koguse destilleeritud veega. Mis on juhtunud tsingigraanuliga? Kirjutada reaktsioonivõrrand. Teise katseklaasi asetada puhas tsingigraanul ning lisada mõlemasse katseklaasi 3 cm3 soolhappelahust. Kummal
Cl- ° Cu Cl- 2+ Cl- Joonis 1 Joonisel on kujutatud sulatatud vask(II)kloriidi ................ . Elektriliste jõudude toimel liiguvad katioonid ................ ning anioonid ................ suunas. Katoodil toimub ................ , mille käigus Cu2+-ioonid ................ elektrone. Vastav elektronvõrrand on järgmine: ......................... . Anoodil toimub seevastu ................. , mille käigus Cl--ioonid ................ elektrone. Vastav elektronvõrrand on järgmine .......................... . Sulatatud vask(II)kloriidi elektrolüüsil on võimalik saada kahte lihtainet: ................ ja ................ . 5. Tee joonis, millel oleks kujutatud sulatatud NaCl elektrolüüs. Selleks märgi joonisele a) katood ja anood (õigete laengu märkidega); b) ioonide liikumise suund elektrolüüdilahuses;
Nüüd viia vasktraat kontakti tsingiga ning jälgida, kas vase pinnalt hakkab eralduma vesinikku. Viies vase kontakti tsingiga soolhappe kui elektrolüüdi lahuses, tekib sisuliselt galvaanipaar. Tsink, kui galvaanipaaris negatiivsema potentsiaaliga metall, on anoodiks ja vask, kui galvaanipaaris positiivsema potentsiaaliga metall, on katoodiks. Kumb metall lahustub (korrodeerub)? Kirjutada anoodil ja katoodil toimuvate reaktsioonide võrrandid. Anoodil toimuv reaktsioon: Katoodil toimuvad reaktsioonid: 1.2. Asetada katseklaasi tsingigraanul ning valada peale umbes 3 cm3 CuSO4 lahust. Paari minuti möödudes valada lahus katseklaasist välja ning loputada tsingigraanulit ettevaatlikult paar korda vähese koguse destilleeritud veega. Mis on juhtunud tsingigraanuliga? Kirjutada reaktsioonivõrrand.
Keemiline vooluallikas on seadeldis, milles muudetakse keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektri energiaks. 6. Milline on elektrolüüsi toimumise üldine põhimõte (sulatatud soolade näitel)? Positiivse elektroodi (anood) peale läheb negatiivse laenguga osake, kus toimub oksüdeerumine ja negatiivse laenguga elektroodi (katood) peale läheb negatiivse laenguga osake. 7. Millised ained tekivad: a) sulatatud soolade, oksiidide; b) soolade vesilahuste elektrolüüsil (eraldi anoodil ja katoodil)?a) sulatatud soolade, oksiidide korral redutseeruvad katoodil metalliioonid ja anoodil oksüdeeruvad anioonid. B) soolade vesilahust elektrolüüsil- Katoodil : väheaktiivsed metallid redutseeruvad,tekib vastav metall.Aktiivsed metallid ei redutseeru, redutseerub vesi. Anoodil : lihtanioonid oksüdeeruvad,tekib vastav mittemetall.püsivate hapnikhapete anioonid ei oksüdeeru,oksüdeerub vesi. 8. Millised on elektrolüüsi kasutusalad? Põhiline on metallide tootmine. 9
Keemiline vooluallikas on seadeldis, milles muudetakse keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektri energiaks. 6. Milline on elektrolüüsi toimumise üldine põhimõte (sulatatud soolade näitel)? Positiivse elektroodi (anood) peale läheb negatiivse laenguga osake, kus toimub oksüdeerumine ja negatiivse laenguga elektroodi (katood) peale läheb negatiivse laenguga osake. 7. Millised ained tekivad: a) sulatatud soolade, oksiidide; b) soolade vesilahuste elektrolüüsil (eraldi anoodil ja katoodil)?a) sulatatud soolade, oksiidide korral redutseeruvad katoodil metalliioonid ja anoodil oksüdeeruvad anioonid. B) soolade vesilahust elektrolüüsil- Katoodil : väheaktiivsed metallid redutseeruvad,tekib vastav metall.Aktiivsed metallid ei redutseeru, redutseerub vesi. Anoodil : lihtanioonid oksüdeeruvad,tekib vastav mittemetall.püsivate hapnikhapete anioonid ei oksüdeeru,oksüdeerub vesi. 8. Millised on elektrolüüsi kasutusalad? Põhiline on metallide tootmine. 9
Korrodeerub tsink, sest ta on reaktsioonis aktiivsem metall. Nüüd viia vasktraat kontakti tsingiga ning jälgida, kas vase pinnalt hakkab eralduma vesinikku. Viies vase kontakti tsingiga soolhappe kui elektrolüüdi lahuses, tekib sisuliselt galvaanipaar. Tsink, kui galvaanipaaris negatiivsema potentsiaaliga metall, on anoodiks ja vask, kui galvaanipaaris positiivsema potentsiaaliga metall, on katoodiks. Kumb metall lahustub (korrodeerub)? Kirjutada anoodil ja katoodil toimuvate reaktsioonide võrrandid. Anoodil toimuv reaktsioon: 2+ ¿ -¿ Zn¿ Zn 2 e ¿ Katoodil toimuvad reaktsioonid: -¿ H 2 +¿+2 e ¿ 2 H¿ -¿ 2 H 2 O +¿+ 4 e ¿ O2 + 4 H ¿ 1.2. Asetada katseklaasi tsingigraanul ning valada peale umbes 3 3 cm CuSO4 lahust. Paari minuti möödudes valada lahus
elektrolüüdilahus. Mõlemas lahuses on metallpulgad(eri metallist), mis ühendatakse omavahel elektrijuhtmega paigutades ahelasse ka ampermeetri. Kohe kui vooluring on suletud näitab ampelmeeter et olemas on elektrivool. 4)a)N2O5+H2O = 2HNO3 ei ole redoksreakts. b)2Na+2HCl = 2NaCl+H2 Naº 1e = Na¹ reduts H + 1e = H oksüd 5) 4Fe+3O2=2Fe2O3*H2O raud korrodeerub Fe redutseerija O oksüdeerija 6)a) 4Ag+NO3- + 2H2O = 4 Ag0 + O2 + 4HNO3 Ag+ on katoodil. NO3 on anoodil. b)CaCl2=Ca+Cl Ca on katoodil. Cl on anoodil. 7)Sulamitel ja koostismetallidel on ühist soojus- ja elektrijuhtivus. Need ei muutu, või muutuvad vähe. malm(Fe+üle 2%C), teras(Fe+alla2%C), pronks(Cu+Sn). 1)b (c) 2)b 3)a 4)a 5)b 6)b 7)tsink korrodeerub n(aine hulk)=m/M=mol P(saagis)=(tegelik/teoreetiline)*100%
Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektroodide pinnal elektrivoolu. Elektrienergia muundub keemiliseks energiaks.Endotermiline protsess. Katood (-)Elektrood, millel toimub redutseerumine, tekitatud elektronide ülejääk. Anood (+)Elektrood millel toimub oksüdeerumine, tekitatud elektronid puudujääk . Elektrolüüs sulatatud soolades: Sulatatud elektrolüüdi korral - katoodil redutseeruvad metalliioonid + anoodil oksüdeeruvad anioonid tekivad vastavad lihtained Sulatatud naatriumkloriidi elektrolüüs Elektrolüüdi vesilahuses Katoodil (–) väheaktiivsed metallid redutseeruvad;aktiivsemad metallid ei redutseeru, redutseerub vesi: Anoodil (+) lihtanioonid oksüdeeruvad;püsivate hapnikhapete anioonid ei oksüdeeru, oksüdeerub vesi: Galvanosteegia – metalli elektrolüütiline katmine teise metalli õhukese kihiga (korrosioonikaitse, ilu pärast)
toimuma reaktsioon? YKI0020 Keemia alused Toomas Tamm 2011 S 2011/2012 18. Elektrokeemia 14 Elektrol¨uu¨s Elektrol¨uu¨s on elektrokeemiline reaktsioon ala- - + lisvoolu m~ojul, mis reeglina viib aine lagune- misele. H2 Cl 2 Katoodil (--): 2H+ + 2e- - H2 Anoodil (+): 2 Cl- - Cl2 + 2e- H + - Elektrol¨uu¨si v~oib l¨abi viia ka sulas soolas. See Cl v~oimaldab v¨altida vee elektrol¨uu¨tilist lagune- mist, mis algab 1,7 ... 1,8 voldi juures ja v~oib HCl (aq) takistada muude reaktsioonide kulgemist.
Cu Cl- °° Cl- ° Cu Cl- 2+ Cl- Joonis 4 Joonisel on kujutatud sulatatud vask(II)kloriidi ................ . Elektriliste jõudude toimel liiguvad katioonid ................ ning anioonid ................ suunas. Katoodil toimub ................ , mille käigus Cu2+-ioonid ................ elektrone. Vastav elektronvõrrand on järgmine: ......................... . Anoodil toimub seevastu ................. , mille käigus 10 Cl--ioonid ................ elektrone. Vastav elektronvõrrand on järgmine .......................... . Sulatatud vask(II)kloriidi elektrolüüsil on võimalik saada kahte lihtainet: ................ ja ................ . 27. Tee joonis, millel oleks kujutatud sulatatud NaCl elektrolüüs. Selleks märgi joonisele
22 Na 0 21,9944 2,605 aastat 23 Na 100 22,9898 - 24 Na 0 23,9909 14,96 tundi Lihtaine saamine: Naatriumi toodetakse sulatatud NaOH või NaCl elektrolüüsil: 4NaOH 4Na (katoodil) + 2H2O + O2 (anoodil) 2NaCl 2Na (katoodil) + Cl2 (anoodil) NaCl sulamistemperatuuri (801 ºC) alandamiseks lisatakse elektrolüüti KCl või CaCl2. Seejuures on sulandi temperatuur elektrolüüsiprotsessil 570 580 ºC. Naatriumi omadused: · Välimuselt on naatrium hõbevalge metall. · Naatrium on pehme, teda saab noaga lõigata. · Naatriumi tihedus on 0,97 g/cm3 ja sulamistemperatuur on 98 Celsiust.
ELEKTROLÜÜS •Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrienergia arvel sulatatud elektrolüüdis või elektrolüüdi vesilahuses. •Alalisvooluallikast juurdeantava elektrienergia arvel on elektrolüüsil võimalik saada väga aktiivseid ja ebapüsivaid aineid, mida teisiti pole võimalik saada. •Elektrolüüsi korral toimub kaks protsessi: katoodil(negatiivse laenguga elektroodil)toimub redutseerumine ja anoodil(positiivse laenguga elektroodil)toimub oksüdeerumine. •Elektrolüüsiseadme välisahelas on elektrivoolu kandvateks osakesteks elektronid, elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis aga ioonid. KEEMILINE VOOLUALLIKAS •Keemiline vooluallikas on seade, milles keemilises reaktsioonis vabanev energia muudetakse vahetult elektrienergiaks. •Akud on keemilised vooluallikad, mida saab tühjendamisel uuesti
metallkihtidega (galvanosteegia), tehakse jäljendeid (galvanoplastika), puhastatakse toormetalle jne. Soolalahuste elektrolüüsil toimuvad reaktsioonid: Soolalahuste elektrolüüsil kehtivad järgmised seaduspärasused: katoodil (negatiivse laenguga elektrood) toimub redutseerumine: väheaktiivsete metallide katioonid redutseeruvad: Cu2+ + 2e Cu0 aktiivsete metallide katioonid katoodil ei redutseeru, nende asemel redutseerub vesi: 2 H2O + 2 e 2 OH + H2 anoodil (positiivse laenguga elektrood) toimub oksüdeerumine: lihtanioonid oksüdeeruvad: 2 Cl 2e Cl2 hapnikhapete anioonide korral oksüdeerub vesi: 2 H2O 4 e 4H+ + O2
Fe,Al,Zn leidub põhiloiselt oksiididena. Pliid ja siirdemetalli-sulfiididena Leelismetalle e. IA rühma met. Kloriidiena Leelismuldmetall e. IIA karbonaatidena Metallide tootmisskeem: MaakrikastumineRikastatud maakSärdamineMetalli oksiidredutseerumine e. TaandamineMetall Rikastamine-maagist ebavajaliku välja sorteerimine Särdamine- kuumutamine(põletamine hapniku vooluga, saadakse oskiid) Metalli redutseerimine kõrgel temperatuuril Katoodil toimub katioonide redutseerimine Anoodil anioonid osküdeerumine N: katoodil: Na+1eNa Anoodil: 2Cl-2eCl2' 2NaCl2Na+Cl2 Vesilahuste korral: aktiivsete ja kesk. Aktiivsusega met. Kas redutseeriv katoodi vesi või vesinikioon kuna vajalik elektronipinge on madalam Kui happeanioon sisaldab hapniku toimub vesilahuse korral, anoodi vee oksüdeerumine. N=m/M n=V/22,4dm3/mol m=n*M
Bromiidid: LiBr Jodiidid: LiI · 3H2O Hüdriidid: LiH Oksiidid: LiO2, Li2O, Li2O2 Sulfiidid: Li2S Seleniidid: Li2Se Telluriidid: Li2Te Nitriidid: Li3N Avastaja(d), avastamisaeg, - koht: Johann August Arfvedsen, 1817, Stockholm, Rootsi Lihtaine saamine: Liitiumit toodetakse sulatatud LiCl või LiOH elektrolüüsil: 2LiCl 2Li (katoodil) + Cl2 (anoodil) 4LiOH 4Li (katoodil) + 2H2O + O2 (anoodil) LiCl sulamistemperatuuri alandamiseks kasutatakse LiCl ja KCl või LiCl ja BaCl2 segu. LiCl sulamistemperatuur on 614 ºC, 55% LiCl ja 45% KCl segu sulab aga 450 ºC juures. Elemendi, ühendite kasutusalad: · raketikütus · patareid · lennuki detailid · määrdeainete lisand · klaasid, ravimid · õhu regenereerimine allveelaevades, lennukeis . Ajalugu Liitium avastati 1817.a
5. Millised tegurid soodustavad korrosiooni? 1) temp-i tõstmine 2) lahuse happelisuse suurenemine, happevihmad 3) metallis sisalduvad vähemaktiivsed lisandid 4) metalli kontakt vähemaktiivse metalliga 5) hapnik 6. Kuidas ära hoida korrosiooni? 1) protektor 2) värv, lakk, email 3) püsivama metalliga katmine 4) püsivate sulamite kasutamine 7. Milleks kasutatakse elektrolüüsi? 1) Metallide tootmine 2) Teiste lihtainete tootmine (vesinik, hapnik) 8. Milline reaktsioon toimub katoodil/anoodil? Katoodil elektronide loovutamine, redutseerumine Anoodil elektronide liitmine, oksüdeerumine 9. Ainete rahvapärased nimed ja kasutamine esinemine: NaCl, NaOH, Na2CO3,NaHCO3, CaO, Ca(OH)2, CaCO3, Ca(HCO3)2,CaSO4, KNO3, Ca3(PO4)2,Fe2O3, Al2O3. Nende ainetega seotudreaktsioonide nimetused. Näiteks: CaO + H2O Ca(OH)2 lubja kustutamine. 10. Kuidas liigitatakse vee karedust ja millised ained põhjustavad vee karedust? Mööduv ehk karbonaatne karedus ja jääv ehk mittekarbonaatne karedus
toodete kvaliteedi kontrollimisel, valguse mõõtmisel, kinos, televisioonis jne. · Tekib valguse toimel elektrivool või muudetakse valguse energia elektrienergiaks. Õhutühi klaaskolb · Lihtsaim näide fotoelemendist. · Kujutab endast klaaskolbi mille sisepind on kaetud aine kihiga, mille väljumistöö on väike. · Kolvi keskel on traatsilmus anood. · Tööpõhimõte: Katoodi valgustamisel eralduvad sealt elektronid, mis anoodil liikudes tekitavad elektrivoolu. Fotoelektronkordisti · Kasutatakse nõrkade valgusvoogude mõõtmisel. · Juhitakse katoodist väljalöödud elektronid teisele elektroodile dünoodile. · Dünoodile langev elektron põhjustab mitme uue elektroni eraldumise, mis suunatakse järgmisele dünoodile. · Nii suurendatakse fotoefektil tekkinud elektronide arvu, mis lubab mõõta ülinõrku valgusvooge. Pildid Fotoelektronkordisti
tuleb säilitada teda õhukindlalt suletud anumas. Rahvapäraselt on naatriumhüdroksiidi nimetatud seebikiviks. Keemilised omadused: pH: leeliseline , keemispunkt : 1378 oC , suhteline tihedus : 2,13 g/cm3, lahustuvus vees: 107 g / 100g vees 20oC juures, sulamispunkt: 323 oC, molekulmass on 40,0, ei põle, vees täielikult lahustuv, anorgaaniline. Naatriumhüdroksiidi saadakse naatriumkloriidi vesilahust elektrolüüsides (katoodil eraldib vesinik, anoodil kloor, katoodiruumis tekib naatriumhüdroksiid). Keedusoolast seebikivi tootmisel on kõrvalproduktiks kloor. Naatriumhüdroksiid on keemiatööstuse põhitooteid. Teda kasutatakse nafta- (nafta ja õlide puhastamisel), tselluloosi- , klaasi- ja paberitööstuses, tehiskiudainete valmistamisel, seebikeetmisel, gaaside puhastamisel, keemialaborites jm. Jääkaine kloor leiab aga tänuväärse paiga PVC tootmisel. Leidumine: margariinid, kakaojahu, leivad (happesuse regulaatorid), seep, pinna-
toimel kulgevat redoksprotsessi. Nii elektrolüüdi lahuses kui sulatatud elektrolüüdis toimub ioonide kaootiline liikumine. Sukeldades elektrolüüti inertsed elektroodid ja rakendades nende vahel alalispinge, hakkavad katioonid liikuma negatiivse ja anioonid positiivse elektroodi suunas. Nendel elektroodidel toimub redutseerumise (katood) ja oksüdeerumise (anood) protsess. Elektrolüüsil muunduvad kõigepealt need osakesed, mis kergemini kas katoodil redutseeruvad või anoodil oksüdeeruvad. Selle kvalitatiivseks iseloomustajaks on standardpotentsiaal (redokspotentsiaal standardtingimustel) (vt. H.Karik, U.Palm, V.Past "Üldine ja anorgaaniline keemia", Tallinn, "Valgus", 1981, lk.202-215), mille alusel on koostatud pingerida K Ba Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H2 Cu Hg Mida väiksem on standardpotentsiaal, seda kergemini lihtaine oksüdeerub ja seda raskemini tema ioon redutseerub.
võrrandis) Logaritmi ja Faraday kontstandi suure arvväärtuse tõttu Nernsti võrrandis mõjutatavad temp ja kontsentratsioonid elektroodipotentsiaale suhteliselt vähe. Elektrolüüs elektrokeemiline reaktsioon alalisvoolu mõjul, mis reeglina viib aine lagunemisele. Elektrolüüs sulas soolas - võimaldab vältida vee elektrolüütilist lagunemist ja võib takistada muude reaktsioonide kulgemist. Anoodil eraldub näiteks Cl2 ja katoodile koguneb Na+ Elektrolüüs lahuses vesi võib elektrolüütiliselt laguneda ning võib soodustada muude reaktsioonide kulgemist. Anoodil eraldub näiteks Cl2 ja katoodil H2.
3) Vees lahustuvad soolad reageerivad metallidega aktiivsusrea alusel(iga aktiivsem tõrjub soolast vähem aktiivse)(va Li;K;Ba;Ca;Na kuna reag H2O) CuSO4+Fe -> FeSO4+Cu 4) Vees lahustuvad soolad reageerivad omavahel CuSO4+BaCl2 -> CuCl+BaSO4 Elektrolüüsiks nimetatakse lahuse või sulami keemilise koostise muutumist elektrivoolu toimel. Elektrolüüs on redoksreaktsioon. Sulatatud soolade elektrolüüs: Anoodil anioon oksüdeerub: 2Cl- - 2e- Cl2 Katoodil katioon redutseerub: Na+ + e- Na |*2 Katood(-) Anood(+) 2Na+ + 2Cl- Cl2 + 2Na Vesilahuste elektrolüüs: NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee redutseerumine 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH anood: 2Cl- - 2e- -> Cl2 katood: 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH- 2Cl- + 2H2O -> Cl2 + H2 + 2OH Ehk molekulaarsel kujul:
Kloriidid: KCl Bromiidid: KBr Jodiidid: KI Hüdriidid: KH Oksiidid: KO2, K2O, K2O2 Sulfiidid: K2S Seleniidid: K2Se Telluriidid: K2Te Nitriidid: - Avastaja(d), avastamisaeg, - koht: Sir Humphrey Davy, 1807, London, Suurbritannia Lihtaine saamine: Kaaliumit saadakse sulatatud KOH elektrolüüsil: 4KOH 4K (katoodil) + 2H2O + O2 (anoodil) Nüüdisajal toodetakse kaaliumi metalse naatriumi ja kaaliumkloriidi sulandist 850 ºC juures: Na + KCl NaCl + K K eraldub auruna, mis kondenseeritakse metalse kaaliumi saamiseks. Kaaliumi eraldumine sulatatud kaaliumkloriidi elektrolüüsil on raskendatud, sest K lahustub sulas kaaliumkloriidis. Kaaliumhüdroksiid(KOH) : ehk kaustiline potas on valge hügroskoopne tahke aine . Ta on tugev alus , mille reageerimisel hapetega tekivad sool ja vesi
2Na(0) + 2h2o(1 ja -2) --> 2NaOH(1 -2 1) + H2 Oksüdeerija liidab elektrone ja oksüdatsiooniaste suureneb. Sellel juhul on aine oksüdeerijaks. 2H(1) - 2e- --> H2(0) Redutseerija lahutab elektrone ja oksüdatsiooniaste suureneb. Sellel juhul on aine redutseerijaks. Na(0) - e- -->Na AINULT REDUTSEERIJANA VÕIB KÄITUDA a) H - ioon ei käitu redutseerijana b) Ca aatom käitub redutseerijana c)Fe+2 - ioon võib käituda nii redutseerijana ja ka oksüdeerijana. Oleneb millega ta reageerib. ANOODIL JA KATOODIL TOIMUVAD REDOKSPROTSESSIDE VÕRRANDID: a) sulatatud kaaliumkloriid KCl --> K+ Cl- katood: K+ +e- --> K Anood: 2Cl- - 2e- --> Cl2 b)hõbe(1)nitraat vesilahuses AgNO3--> Ag+ + NO3- Katood:Ag+ + e- --> Ag Anood: 2H2O - 4e- --> 4H + O2
galvaanelement- toimub isevooluline keemiline reaktsioon ja sellest vabanev energia kasutatakse elektri saamiseks. 5.Määra reaktsioonivõrrandis oksüdeerija ja redutseerija ,märgi kõikide elementide o. -a-d. N2(O5( +H2O = 2HNO3( N -oksüdeerija 2Na + 2H2(O = 2NaOH+ H2 NA-oksüdeerija 6.Neutraalseslahuses on kontaktis tsink ja hõbe. Kumb metall korrodeerub ?Kirjutage toimuva oksüdeerumis-ja redutseerumisreaktsiooni võrrandid. Hõbe korrodeerub. 7.Kirjutage anoodil ja katoodil toimuvate reaktsioonide elektronvõrrandid , kui elektrolüüsitakse a) KI vesilahus b) sulatatud BaCl2 8.Mis on sulamitel ja nende koostismetallidel omadustes ühist? Nimetage 3 sulamit , millest koosnevad? Nt. Messing -vase ja tsingi sulam , Vase ja nikli sulamit nimetatakse melhioriks , Alumiiniumi sulam räniga on silumiin. Ühist- metallilised omadused. 9.Koostage tsinksulfiidi ja plii (II) sulfiidi särdamise ( põlemise) võrrand, määrake kõigi elementide o
2 Leidumine 1. Lihtainena: · kosmoses · Päikeses · nafta puuraukudes · vulkaanipursetel 2. Ühenditena: · vees · maagaasis · elusorganismides 3 Saamine 1. Laboris: · Zn+2HCl = ZnCl2+H2 (ei toimu HNO3 ja kons.H2SO4 ) 2. Tööstuses: · 2H2O = 2H2+O2 Katoodil redutseerumine 2H2O+2e- = H2+2OH Anoodil oksüdeerumine 2H2O-4e- = O2+4H 4 Kasutamine · raketikütusena · metallide keevitamisel ja lõikamisel · kütuselemendina (vesinikautod) · metalli saamisel (maagist) · õhupallide täitmisel · sõjatööstuses (vesinikupomm) 5 Omadused 1. Füüsikalised: · kõige kergem gaasiline aine · värvuseta · lõhnata · maitseta
elektritakistust (kuni paari k·m-ni). See juhtub tänu selle, et sool dissotseerub vees ioonideks, mis mängivad laengute kandjate rolli. Jääs on laengu kandjateks prootonid. 2.2. Elektrolüüs Voolu kulgemine läbi vee põhjustab selle lagunemise järgnevateks koostisosadeks: molekulaarseks vesinikuks (H2) ja hapnikuks (O2). Seda nähtust nimetatakse elektrolüüsiks. Katoodil(miinus-elektrood) toimub kahe prootoni redutseerumine ja H2 eraldumine gaasilisel kujul. H+ + e = 0,5H2 E=0 V Anoodil aga hüdroksüülrühma oksüdeerumine ja hapniku eraldumine: 2OH- 2e = H2O + 0,5H2O E=+0,401 Leeliselistes lahustes toimub sõltuvad pH-st anoodil mõõdukatel voolutihedustel hüdroksüülrühma depolariseerumine, nagu on kirjeldatud eelnevalt, happelise või leeliselise keskkonna korral toimub kõrgetel voolutihedustel elektronide ärastamine hoopis veelt. H2O 2 e = 2H+ + 0,5O2 Voolu ülekandes osalevad kõik lahuses olevad ioonid. Kuna puhta vee juhtivus on liiga väike
vabanevad elektronid. Korrosiooni kiirus on seda suurem, mida kaugemal teineteisest asuvad pingereas galvaanilise paari moodustanud metallid. Korrosiooni mjutab ka lahustunud elektrolüüt - mida tugevam see on, seda suurem on korrosiooni kiirus. Elektrolüüs-ainete lagunemine elektrivoolu toimel. Anood+ ja Katood-.... Elektrolüütide vesilahused : Katoodil redutseeruvad väheaktiivsed metallid, aktiivsed metallid ei redutseeru, redutseerub vesi(H2O) 2H2O+2e2OH- + H2 Anoodil oksüdeeruvad anioonid. Halogeenidel anoonid, tekib vastav mittemetall (NaCl vesilahus) Aine keemilist lagunemist alalisvoolu läbijuhtimisel elektrolüüdilahusest vi sulatatud elektrolüüdist nimetatakse elektrolüüsiks. Alalisvoolu läbijuhtimisel elektrolüütide lahusest vi sulatatud elektrolüüdist liiguvad katioonid katoodile ja anioonid anoodile. Elektroodidel ioonid kaotavad oma laengu ja muutuvad neutraalseteks osakesteks.
kulgev redokreaktsioon anood elektrood, millel toimub oksüdeerumisreaktsioon katood elektrood, millel toimub redutseerumisreaktsioon anioon negatiivse laenguga ioon katioon positiivse laenguga ioon 11. Milline on elektrolüüsi toimumise üldine põhimõte (sulatatud soolade näitel)? 12.Millised ained tekivad sulatatud soolade ja oksiidide elektrolüüsil (eraldi anoodil ja katoodil)? Tuleb osata: 1. Määrata elementide oksüdatsiooniastmeid! 2.Määrata, kas on tegemist redoksreaktsiooniga! 3. Määrata redoksreaktsioonivõrrandis, milline element on oksüdeerija, milline redutseerija, milline element oksüdeerub, milline redutseerub,milline element liidab elektrone, milline loovutab? 4.Kirjutada elektronüleminekute võrrandeid! 5.Tasakaalustada redoksreaktsioonivõrrandeid elektronbilansimeetodil! 6
H+1) : H2+Cl2=2HCl H2+S=H2S 3H2+N2=2NH3 H2+CuO=Cu+H2O 2.) Aktiivsete metallidega reageerides on aga H2 oksüdeerija (H0 +1e-= H-1) : 2Na+H2=2NaH (naatriumhüdriid) Ba+H2=BaH2 (baariumhüdriid) Vesiniku saamine. 1.) laboratoorselt: Zn+2HCl=ZnCl2+H2 2.) tööstuses:a)veeauru juhtimisel üle hõõguvate süte: C+H2O = CO+ H2(H2 eraldatakse sügavjahutamisel) b) maagaasist: CH4+H2O=CO+3H2 3.) väga puhast H2 saadakse vee elektrolüüsil: 2H2O2H2 +O2 Katoodil eraldub vesinik ja anoodil eraldub hapnik. Halogeenid. VII A rühm: F2 ,Cl2 ,Br2 ,I2 . Aatomi ehitus. 7e- välisel kihil: ns2 np5 , 1 paardumata e- (1 side) Min. o.-a. I, maksimaalne o.-a +VII (va.F, mis kunagi ei loovuta ühtki elektroni). Aatomiraadius kasvab rühmas ülalt alla, seega väheneb e- sidumise võime (elektronegatiivsus) ja väheneb mittemetallilisus. Kõik halogeenide molekulid on kahe aatomilised: F2 ,Cl2 ,Br2 ,I2 . Füüsikalised omadused: Kõik mürgised
Seal toimub redutseerumisreaktsioon. · Anood ühendatud vooluallika positiivse poolusega. Seal toimub oksüdeerumisreaktsioon. katood anood elektrolüüsivann Naatriumi saamine elektrolüüsil sula naatriumkloriidiga Katoodil: Na+ + e- Na Anoodil: Cl- - e- Cl; 2Cl Cl2 Kokkuvõttev reaktsioon: 2Na+ + 2Cl- (elektrolüüs)2Na + Cl2 (2NaCl2Na+Cl2) · Elektrolüüsi kasutatakse ka metallide katmisel teise metalli kihiga (kroomimine, kuldamine, hõbetamine) või hästi puhta metalli saamisel. 4. Sulamid · Sulamid koosnevad mitmest metallist või sisaldavad peale metallide ka mittemetalle. · Sulamite eelised odavamad kui puhtad metallid, paremad omadused
Seal toimub redutseerumisreaktsioon. · Anood ühendatud vooluallika positiivse poolusega. Seal toimub oksüdeerumisreaktsioon. katood anood elektrolüüsivann Naatriumi saamine elektrolüüsil sula naatriumkloriidiga Katoodil: Na+ + e- Na Anoodil: Cl- - e- Cl; 2Cl Cl2 Kokkuvõttev reaktsioon: 2Na+ + 2Cl- (elektrolüüs)2Na + Cl2 (2NaCl2Na+Cl2) · Elektrolüüsi kasutatakse ka metallide katmisel teise metalli kihiga (kroomimine, kuldamine, hõbetamine) või hästi puhta metalli saamisel. 4. Sulamid · Sulamid koosnevad mitmest metallist või sisaldavad peale metallide ka mittemetalle. · Sulamite eelised odavamad kui puhtad metallid, paremad omadused
(SO42,NO3, OH). Pinge rakendamine elektrolüüdi lahusesse paigutatud elektroodidele kutsub lahuses esile elektrivoolu. Positiivselt laetud ioonid ehk katioonid hakkavad liikuma negatiivse elektroodi ehk katoodi poole. Negatiivsed ioonid ehk anioonid aga liiguvad positiivsele elektroodile ehk anoodile. Päralejõudnud katioonid saavad katoodilt elektrone juurde ja muutuvad neutraalseteks aatomiteks või molekulideks. Anioonid aga annavad anoodil oma liigsed elektronid ära ja muutuvad samuti neutraalseteks. Seega eraldub pingestatud elektroodidel ainet. Niisugust nähtust nimetatakse elektrolüüsiks. Kui eralduv aine on tahke (näiteks metall), siis kattub elektrood selle aine kihiga. 15. Galvaano tehnika - elektrolüüsi käigus esemete katmine metallkihiga. 16. Elektrolüüsi põhiseadus: alalisvoolu toimel elektroodile kantava aine mass m võrdeline voolutugevusega I ja elektrolüüsi kestusega t. m = k*I*t 17
amfoteerseid ühendeid moodustavate metallide reageerimisel leeliste lahustega: 2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2 3) Aktiivsete (1. ja 2. rühma) metallide reageerimisel veega: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 4) Raua veeauru meetod (veeaur juhitakse läbi hõõguva raua) : 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 5) Vee elektrolüüs: 2H2O 2H2 (katoodil) + O2 (anoodil) Kasutamine · Raketikütus · Metallide redutseerimine oksiididest · Õhupallide täitegaas · Energeetika · Kütuseelemendid · Ammoniaagi, vesinikkloriidi, süsivesinike, alkoholide jm ühendite saamine · Margariini valmistamine · Redutseerijana metallimaakidest metallide tootmisel Kasutatud materjal · L.Tamm, Keemia õpik gümnaasiumile, II osa, lk 106109 · http://et.wikipedia.org/wiki/Vesinik · http://kaur.pri.ee/mittemetallid.pdf · web.zone
· Oksiidi tüüp: tugevaluseline · Ühendid: Fluoriidid: KF Kloriidid: KCl Bromiidid: KBr Jodiidid: KI Hüdriidid: KH Oksiidid: KO2, K2O, K2O Sulfiidid: K2S Seleniidid: K2Se Telluriidid: K2Te Lihtaine saamine: Kaaliumit saadakse sulatatud KOH elektrolüüsil: 4KOH 4K (katoodil) + 2H2O + O2 (anoodil) Nüüdisajal toodetakse kaaliumi metalse naatriumi ja kaaliumkloriidi sulandist 850 ºC juures: Na + KCl NaCl + K K eraldub auruna, mis kondenseeritakse metalse kaaliumi saamiseks. Kaaliumi eraldumine sulatatud kaaliumkloriidi elektrolüüsil on raskendatud, sest K lahustub sulas kaaliumkloriidis. Elemendi, ühendite kasutusalad: · väetised · klaas, läätsed · tuletikud, püssirohi · hapnikumaskid
6. Mahtuvusdioodid e. varikapid (Esaki dioodid). 7. Takistusdioodid (CCR-dioodid). 8. Generaatordioodid (Gunni dioodid). 9. Sageduskordistusdioodid (varaktorid). 10. Valgusdioodid, laserdioodid, fotodioodid. Erinevat tüüpi dioodide tingmärgid on toodud joonisel 3.4. Pooljuhtdioodide elektrilisi omadusi iseloomustab pinge voolu tunnusjoon IA = (UAK). Dioodi pinge-voolu tunnusjoon on toodud joonisel 3.5. Kui diood on päripingestatud, s. t. anoodil on katoodi suhtes positiivne pinge, siis juhib diood voolu ja päripingelang on väike. Kui diood on vastupingestatud, siis dioodi läbib ainult väga väike vastuvool. Kui vastupinge on suurem kui dioodi läbilöögipinge UBR, siis vastuvool kasvab järsult. Normaalses tööolukorras ei tohi pinge läbilöögipinget ületada. Dioodi nimipinge on tavaliselt 80 ... 90 % läbilöögipingest. Praktilisel kasutusel võetakse tööpinge 60 ... 70 % läbilöögipingest.
Tahketes juhtides laengukandjad elektroonid Vedelikes ja gaasides ioonid Vesi juhib seda paremini elektrit, mida rohkem on selles lahustunud sooli. Hõrendatud gaas juhib elektrit paremini kui gaas hariliku rõhu juures. Vaatleme elektrivoolu vedelikes. Kui elektrivool läbib vedelikku, laguneb see keemiliselt. Video 1, 2 Elektrolüüs vedeliku keemiline lagunemine. Vedelik ise nimetatakse elektrolüüdiks Vee elektrolüüs Anoodil eraldub hapnik O2 Katoodil eraldub vesinik 2H2 Vaskvitrioli (CuSO4) elektrolüüs Voolu lahusest läbiminekul kattub katood vasega Anoodil eraldub hapnik Faraday elektrolüüsi seadus Avastas 1833. aastal inglise füüsik Michael Faraday (1791 1867)
b) lisada C6H6-e vaba jood lahustub benseenis ja katseklaasi pinnale tekib violetne joodirõngas · HCl tähtsamad kasutusalad HCl leidub maomahlas, see loob vajalikud tingimused toidu seedimiseks. ??? · NaCl vesilahuse elektrolüüs 2NaCl + 2H2O (alalisvool)= 2Na+ + 2Cl- + 2H+ + 2OH- = H2 + Cl2 + 2NaOH Katoodil toimub redutseerumisprotsess: 2H+ + 2e- = 2Ho = H2 eraldub Katoodil toimub H2O molekulide redutseerumisprotsess. Anoodil toimub oksüdeerumisprotsess: 2Cl- - 2e- = 2Clo = Cl2 eraldub a) toodetakse soolhapet b) toodetakse ammoniaaki HNO3 (lämmastikhapet) ja NH4NO3 (amooniumväetisi) c) toodetakse kloori (soolhappe jt sünteesideks) d) toodetakse hüdroksiidi · Cl saamine (red-oksvõrrand) 2KmnO4 + 16HCl = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O Mn7+ + 5e- = Mn2+ 2 2Cl+ - 2e- = 2Clo 5 · Ioonide tõestusreaktsioonid 1. Fe3+- ioon: uuritavale lahusele lisada KSCN lahust
Aatomnumber: 19, Aatommass: 39,098, Klassifikatsioon: leelismetallid, s- elemendid Aatomi ehitus: Elektronvalem: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1 Elektronskeem: +19|2)8)8)1) Elektronite arv: 19 Neutronite arv: 20 Prootonite arv: 19 Oksüdatsiooniast(m)e(d) ühendites: 0, I Kristalli struktuur: ruumikeskne kuubiline Lihtaine saamine: Kaaliumit saadakse sulatatud KOH elektrolüüsil: 4KOH 4K (katoodil) + 2H2O + O2 (anoodil) Nüüdisajal toodetakse kaaliumi metalse naatriumi ja kaaliumkloriidi sulandist 850 ºC juures: Na + KCl NaCl + K K eraldub auruna, mis kondenseeritakse metalse kaaliumi saamiseks. Kaaliumi eraldumine sulatatud kaaliumkloriidi elektrolüüsil on raskendatud, sest K lahustub sulas kaaliumkloriidis. Mis jaoks? Kaalium (potassium) on vajalik lihaste ja närvide korralikuks funktsioneerimiseks, reguleerib
anoodiks tsinkpurk; katoodiks süsinikvarras; elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu 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
ja Cl- ioonid anoodile (siin + poolus). Laengut kannavad ioonid, mitte vabad 108. Metallide pingerida. elektronid vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest n Anoodil anioon oksüdeerub: välja vesiniku 2Cl- - 2e- ® Cl2 Mg + H2SO4 ® MgSO4 + H2 n Katoodil katioon redutseerub: Pingereas eespool asuv metall tõrjub soolalahusest välja temast pingereas Na+ + e- ® Na |*2 tagapool olevametalli. 109
Na+ ioonid liiguvad 108. Metallide pingerida. katoodile (siin poolus) vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest ja Cl ioonid anoodile (siin + poolus). Laengut kannavad ioonid, mitte vabad välja vesiniku elektronid Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 n Anoodil anioon oksüdeerub: Pingereas eespool asuv metall tõrjub soolalahusest välja temast pingereas 2Cl 2e Cl2 tagapool olevametalli. n Katoodil katioon redutseerub: Na+ + e Na |*2 109. Nernsti võrrand. Elektroodi potentsiaali sõltuvust ioonide kontsentratsioonist lahuses
Redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, mille juures elektronid lähevad üle redutseerijalt oksüdeerijale ning esimese oksüdatsiooniaste suureneb, teisel väheneb. Oksüdatsiooniaste - elemendi aatomi laeng ühendis, eeldusel, et ühend koosneb ioonidest ühe elemendi kaupa. Oksüdatsioon elektronide liitmine ; reduktsioon elektronide loovutamine. Redokspotentsiaal elektronide üleminekule vastav elektriline potentsiaal, mis näitab elektronide liitmise võimet. Anoodil toimub oksüdeerumine ja katoodil toimub redutseerimine. Galvaanielement seadeldis, kus keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaks. Koosneb kahest vastavasse elektrolüüdilahusesse paigutatud elektroodist. Omavahel ühendatud metalljuhtmega. Lahused ühendatud elektrolüüdisillaga. Galvaanielemendis on pingereas eespool asuv metall anoodiks ja tagapool asub katoodiks. Gibbsi energia muut määrab reaktsiooni toimumise suuna/spontaansuse. Kui pole tegu
ÜLESANDED: http://www.abiks.pri.ee Happelises lahuses on kontaktis Mg ja Cu, kumb korrodeerub, kirjuta rektsioonid korrodeerub Mg Mg + 2H = Mg2+ + H2 Saagis=tegelik/teoreetiline *100% m=nM nVm=V, kus Vm=22,4 N: AgNO3 vesilahuse elektrolüüsil sadestus katoodile 43,2g metalli, arvutage anoodil tekkinud gaasi ruumala nt ja moodustunud happe mass AgNO3 Katood(): Ag+ / H2O +e >>> Ag0 (|*2) Anood(+): NO3 / 2H2O 4e >>> O2 + 4H+ 4 Ag+ NO3 + 2H2O >>> 4 Ag0 + O2 + 4HNO3 M(Ag)=108g/mol n=43,2/108=0,4 n(O2)=0,4/4=0,1 mol V(O2)=0,1*22,4=2,24 cm3 M(HNO3)=63g/mol n(HNO3)=0,1*4/4=0,1 m(HNO3)=0,1*63=6,3g ÜLDINE ISELOOMUSTUS
USA memorandumi nn vesinikuühiskonna rajamiseks, tuginedes veendumusele, et 21. sajandi põhilisteks energiakandjateks kujunevad vesinik ja metaan. Kütuse element Fuel Cell · Esimese kütuseelemendi koostas sir William Growe Inglismaalt juba 1839. aastal. Selles kasutati kahte suhteliselt suurepinnalist plaatinaelektroodi, millest ühel (katoodil) toimus hapniku redutseerumine ja teisel anoodil vesiniku kui kütuse oksüdeerumine. · Ehituse poolest on kütuseelemendid väga lihtsad, koosnedes teineteisest eraldatud anoodist ja katoodist. Lahuti hoiab ära anoodi ja katoodi kokkupuutumise (lühistumise), täidab sageli ka ioonjuhi rolli Kütuse element Fuel Cell Nüüdisajal võib elektrokeemilised vooluallikad jagada kolmeks: 1. primaarpatareid, mida pole võimalik uuesti laadida, 2
malm: (pliidirauad, radiaatorid, torud) eriterased: vastutusrikaste autoosade, metallkonstruktsioonide, katelde, torude jne. valmistamiseks. roostevaba teras: kahvlid, noad, potid 12) Metallide saamine elektrolüüsi abil Elektrolüüs toimub kas sulatatud ühendis või soolalahuses.Nii toodetakse enamasti aktiivseid metalle.Nt alumiiniumoksiidi elektrolüüs (õp lk 166) Protsess toimub sulatatud boksiidis (Al2O3) katoodil eraldub alumiinium,anoodil hapnik summaarne võrrand 2Al2O3 4Al + 3O2 13) Tähtsamad sulamid ja kasutamine (pronks, messing, melhior, roostevaba teras, joodis, duralumiinium, malm, invar, amalgaam, ehtekuld ja ehtehõbe) pronks: vasesulam, mille põhilisandiks on tina, skulptuurid, medalid messing ehk valgevask: vasesulam, mille põhilisandiks on tsink, vaskpillid melhior: vasesulam, lisanditeks: Ni, Fe, Mn mündid roostevaba teras: rauasulam, lisandiks Cr, kodumasinad, kahvlid, noad jne
redokspotentsiaale E (ka elektroodipotentsiaal) elektronide üleminekule (o.a. muutusele) vastab elektriline potentsiaal, mis näitab elektronide liitmise võimet. _ Redokspotentsiaalide abil on võimalik arvutada redoksreaktsiooni Gibbsi energia muut, mis omakorda võimaldab määrata reaktsiooni iseenesliku kulgemise suunda Elektroodid on põhimõtteliselt laenguga plaadikesed (pulgakesed) _ Anoodil toimub alati oksüdeerumine ehk elektronide loovutamine _ Katoodil toimub alati redutseerumine ehk elektronide liitmine _ Et katoodi ja anoodi määrab ära neil toimuv protsess, siis on nende laengud galvaanielemendis ja elektrolüüsi korral erinevad. Galvaanielement seadis, kus redoksreaktsioonis redutseerimis- ja oksüdeerimisreaktsioonide tulemusena vabaneva energia (saadakse erinevate potentsiaalidega elektroodide ühendamisel) arvel tekib elektrivool =>
Ni); duralumiinium (Al + Mg,Mn,Cu); amalgaamid (Hg sulamid); joodis (Sn + Pb) * Korrosioon metalli hävimine ümbritseva keskonna mõjul. Elektrolüüs * Elekrtolüüs redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektroonide pinnal elektrivoolu toimel (aine lagunemine elektrivoolu toimel) * Sulatatud elektrolüüdi korral: - katoodil redutseeruvad metalliioonid; + anoodil oksüdeerivad anioodid. * Elektrolüüdi vesilahuses: -) Katoodil redutseeruvad väheaktiivsed metallid ning aktiivsemate metallide asemel redutseerub vesi; -) Anoodil oksüdeerivad lihtanioonid ja püsivate hapnikhapete anioonide korral oksüdeerub hoopis vesi. * Elektrolüüsi kasutamine: -) Galvonosteegia metalli elektrolüüdiline katmine teise metalli kihiga; -) Aktiivsete metallide tootmine (IA, IIA, Al); -) Muude ainete tootmine (Cl2, H2, O2, NaOH);
iooni soolhappest välja tõrjuda. Nüüd viia vasktraat kontakti tsingiga ning jälgida, kas vase pinnalt hakkab eralduma vesinikku. Viies vase kontakti tsingiga soolhappe kui elektrolüüdi lahuses, tekib sisuliselt lühistatud galvaanipaar, milles metallide pingereas eespool asuv metall on anoodiks ja tagapool asuv metall katoodiks. Mis on siin katses anoodiks, mis katoodiks? Milline metall lahustub (korrodeerub)? Kirjutada anoodil ja katoodil toimuva reaktsiooni võrrandid. Zn – anood Cu – katood Zn 2e Zn 2 Anoodireaktsioon: - Zn lahustub 2 H 2e H 2 Katoodireatsioon: Katse 2. Asetada katseklaasi üks tsingigraanul ning valada peale ~3 mL CuSO 4 lahust. Paari minuti möödudes valada lahus katseklaasist välja ning loputada tsingigraanulit katseklaasis
Pöörduva poolreaktsiooni korral: RT [C ]c [D]d 0 E=E − ln nF [ A ]a [B]b 112. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik-hapnik). Patarei on elektrokeemiline element (sageli järjestikku ühendatud mitu), mida võib kasutada konstantse pingega alalisvoolu saamiseks. Aku - korduvkasutusega alalisvooluallikas, reaktsioonid anoodil ja katoodil on pööratavad. - 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
annaabi.ee 
