Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Elektrolüüs". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
elektrolüüs, katoodil, elektrood, rakendus, redoksreaktsioon, elektrienergia, toorainete, galvanoplastika, redutseerumine, anoodil, oksüdeerumineElektrolüüs 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)
KORDAMISKÜSIMUSED KT. NR.21 (ELEKTROLÜÜS, KEEMILINE VOOLUALLIKAS, METALLIDE KEEMILISED OMADUSED, KORROSIOON) Tuleb teada: 1. Mis on: oksüdatsiooniaste, redoksreaktsioon? Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus elemendi o.-a. Muutub. O.-a. On arvutuslik suurus, mis on arvuliselt võrdne iooni laenguga eeldusel, et kõik ained koosnevad ioonidest. 2. Mis on oksüdeerumine, redutseerumine, oksüdeerija, redutseerija lähtudes: a) oksüdatsiooniastme muutumisest, b) elektronide üleminekust? Oksüdeerumine on o.-a. suurenemine ta loovutab elektrone. Redutseerumine on o.-a vähenemine ta liidab elektrone. Oksüdeerija redutseerub, o.-a väheneb ja liidab elektrone. Redutseerija oksüdeerub, o.-a suureneb ja loovutab elektrone. 3. Kuidas määrata elementide maksimaalset ja minimaalset oksüdatsiooniastet? Max o.-a näitab rühma number. Metallide min o
KORDAMISKÜSIMUSED KT. NR.21 (ELEKTROLÜÜS, KEEMILINE VOOLUALLIKAS, METALLIDE KEEMILISED OMADUSED, KORROSIOON) Tuleb teada: 1. Mis on: oksüdatsiooniaste, redoksreaktsioon? Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus elemendi o.-a. Muutub. O.-a. On arvutuslik suurus, mis on arvuliselt võrdne iooni laenguga eeldusel, et kõik ained koosnevad ioonidest. 2. Mis on oksüdeerumine, redutseerumine, oksüdeerija, redutseerija lähtudes: a) oksüdatsiooniastme muutumisest, b) elektronide üleminekust? Oksüdeerumine on o.-a. suurenemine ta loovutab elektrone. Redutseerumine on o.-a vähenemine ta liidab elektrone. Oksüdeerija redutseerub, o.-a väheneb ja liidab elektrone. Redutseerija oksüdeerub, o.-a suureneb ja loovutab elektrone. 3. Kuidas määrata elementide maksimaalset ja minimaalset oksüdatsiooniastet? Max o.-a näitab rühma number. Metallide min o
Väärismetallid on oksüdeerumise suhtes vastupidavad. Ei reageeri hapnikuga isegi kuumutamisel. (kuld ja plaatina) Õhu käes seismisel tekib metalli pinnale õhuke oksiidkiht, mistõttu metall muutub tuhmiks. METALLI aatomid loovutavad elektrone, muutudes metalli katioonideks. ON REDUTSEERIJAD. oksüdeerumine. MITTEMETALLI aatomid liidavad elektrone, muutudes anioonideks. ON OKSÜDEERIJAD. Metallide reageerimine teiste ühenditega on alati redoksreaktsioon, kus üks element liidab ja teine loovutab elektrone. Fe + O2 -> Fe3O4 rauatagi FeO . Fe2O3 kuumutades Fe + Cl2 -> FeCl3 sest on tugev oksüdeerija Metallide reageerimine hapetega Metallid reageerivad aktiivselt hapetega, tõrjudes happe lahusest välja vesinikku. Tavaliste hapetega ei reageeri metallid, mis asuvad pingereas vesinikust paremal. (Cu,Hg,Ag,Pt,Au) Raud reageerides hapetega on II!
mis mis loovutab elektrone tulemuseks tulemuseks oksüdatsiooniaste kahaneb 4. Otsusta, milline lause on õige (kirjuta kasti ,,+"), milline väär (kirjuta kasti ,,-"). a) Redoksreaktsioon on reaktsioon, mille käigus muutub elementide oksüdatsiooniaste. b) Redoksreaktsioonis ei pea alati oksüdeerumine ja redutseerumine toimuma koos. c) Redoksreaktsioonis redutseerija loovutab elektrone, mille tulemusena tema oksüdatsiooniaste kasvab. d) Redoksreaktsioonis oksüdeerija liidab elektrone, mille tulemusena tema oksüdatsiooniaste kahaneb. e) Kui elemendi oksüdatsiooniaste kahaneb, siis element oksüdeerub.
Redoksreaktsioonid,metallide keemilised omadused, metallide leidumine ja saamine. Materjal on õpikus lk. 1922, 2729, 3743, 4548, 151155, töövihikus lk.14 harj. 3.9 (9,10), lk. 15 harj. 4.1, lk. 2226, lk. 84, 85 harj.5.1. Tuleb teada: 1. Mis on: oksüdatsiooniaste elemendi aatomite oksüdeeruise astet iseloomustav suurus; võrdub aatomi laenguga ühendis redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ühtedelt osakestelt teistele; sellega kaasneb elementide oksüdatsiooniastme muutus oksüdeerumine elektronide loovutamine redokreaktsioonis; sellele vastab elemendi oksüdatsiooiastme suurenemine redutseerumine elektronide liitumine redoksreaktsioonis; sellele vastab elemendi oksüdatsiooniastme vähenemine oksüdeerija aine, mille osakesed liidavad elektrone redutseerija aine, mille osakesed loovutavad elektrone 2. Kuidas mä
Elektrolüüs 1. Vali loetelust õige vastus. Elektrolüüs on ............................................................................................................ . Vastused: a) redoksprotsess, mille käigus aine hävib ümbritseva keskkonna toimel b) redoksprotsess, mille käigus aine laguneb alalisvoolu toimel c) redoksprotsess, mida kasutatakse elektrienergia tootmiseks 2. Ühenda õiged paarid. - negatiivset laengut kandev aatom või aatomite rühm Katood on - elektrood, kus toimub redutseerumine Anood on - positiivset laengut kandev aatom või aatomite rühm - elektrood, kus toimub oksüdeerumine 3. Millised järgmistest väidetest on tõesed (kirjuta kasti ,,+"), millised väärad (kirjuta kasti ,,-"). Vale väite
lahustist lahusesse. Redoksreaktsioonid: Esineb kahte tüüpi keemilisi reaktsioone. Ühtedes ei muutu reageerivate ainete koostisse kuuluvate elementide oksüdatsiooniaste, Teist tüüpi reaktsioonides aga elementide oksüdatsiooniaste muutub, Selle reaktsiooni tulemusena suureneb tsingi oksüdatsiooniaste 0-lt II-le, vesiniku oksüdatsiooniaste väheneb I-lt 0-le. Redoksreaktsioonides toimub samaaegselt kaks protsessi - oksüdeerumine ja redutseerumine. Aineid (aatomeid vi ioone), mis loovutavad elektrone, nimetatakse redutseerijateks. Elektronide loovutamise tulemusena redutseerija ise oksüdeerub. Redoksreaktsiooni vrrandi koostamiseks on esiteks tarvis teada nii lähteainete kui ka lppsaaduste keemilisi valemeid. Teiseks on vaja määrata reaktsioonist osavtvate elementide oksüdatsiooniastmed enne ja pärast reaktsiooni toimumist. Oksüdatsiooniastme arvutamisel tuleb arv: 1
-) Leelis vees lahustuv alus (ka vähelahustuv) ja nad on tugevad alused. -) Raskelahustuvad alused vees ei lahustu ja nad on nõrgad alused. * Soolad koosnevad aluse katioonist ja happe anioonist. * Lihtsoola happeanioonis puudub vesinik ja vesiniksoolas on vesinik, kristallhüdraatidesse kuuluvad ka vee molekulid. * Metall + sool = sool + metall sool lahustuv ja metall aktivsem kui soola koostises olev metall (metall ei tohi olla IA ega IIA Ca ja sellest allpool) - redoksreaktsioon * Sool + sool = sool + sool lähtesoolad peavad lahustuma ja saadustest vähemalt üks lahustumatu (märgitakse nool allapoole). * Sool + hape = sool + hape tekib võetud happest nõrgem hape või sade. * Vees lahustumatud soolad lagunevad kuumutamisel oksiidideks. Elektrolüüdid * Koosnevad ioonidest ja ka vesilahused sisaldavad ioone + juhivad elektrivoolu. * Elektrolüüdid on alused, halled, soolad.
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.
1. Ferromagnetilised metallid - raud, koobalt, nikkel ja gadoliinium - magnetiseeruvad juba nõrgas magnetväljas. 2. Paramagnetilised metallid - alumiinium, kroom, titaan - magnetiseeruvad nõrgalt. 3. Diamagnetilised metallid - tina, vask, vismut - ei tõmbu magneti poole, vaid tõukuvad sellest eemale. METALLIDE KEEMILISED OMADUSED Metall on seda aktiivsem, mida kergemini ta loovutab väliskihi elektrone. • Metalli ja mittemetalli vaheline reaktsioon on redoksreaktsioon, milles metall redutseerija ja mittemetall oksüdeerija. • Metallide aktiivsust vesilahustes toimuvates reaktsioonides iseloomustab asukoht metallide pingereas. • Metalli reageerimine happe lahusega on redoksreaktsioon,milles oksüdeerijana käituvad happe vesinikioonid. •Metalli reaktsioon veega on redoksreaktsioon, milles oküdeerijana käitub vesi. •Aktiivse metalli reageerimisel veega eraldub vesinik ja tekib vastava leelise lahus.
1. Mateeria ja aine mõisted. 11. Tahkete materjalide klassifikatsioon. Mateeria- kogu meid ümbritseva maailma mitmekesisus oma nähtuste ja n Tahked materjalid (aluseks keemiline koostis): asjade koguga. 1) metallid; Mateeria peamised avaldumisvormid on aine ja kiirgus. 2) keraamika; Aine on mateeria eksisteerimise vorm, mis omab kindlat või 3) polümeerid; püsivat koostist ja iseloomulikke omadusi (vesi, ammoniaak, kuld, hapnik). 4) komposiidid- 2 või enamat materjali koos; 5) kõrgtehnoloogilised nn. "advanced" materjalid-pooljuhid, biomaterjalid, targad ("smart") materjalid, nanotehnoloogilised materjalid. 2. Keemilise elemendi mõiste. Element
1. Mateeria ja aine mõisted. Mateeria kogu meid ümbritseva maailma mitmekesisus oma nähtuste ja asjade koguga. Mateeria peamised avaldumisvormid on aine ja kiirgus. 11. Tahkete materjalide klassifikatsioon. n Tahked materjalid (aluseks keemiline koostis): Aine on mateeria eksisteerimise vorm, mis omab kindlat või 1) metallid; püsivat koostist ja iseloomulikke omadusi (vesi, ammoniaak, kuld, hapnik). 2) keraamika; 3) polümeerid; 2. Keemilise elemendi mõiste. 4) komposiidid 2 või enamat materjali koos; Element on kogum ühesuguse tuumala
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. Vajab reaktsiooni toimumiseks välist pingeallikat Ag elektrood on positiivne anood Cu elektrood on negatiivne katood Reaktsioon kulgeb elektrolüüsi ahelas vastupidiselt galvaanilisele ahelale 2Ag + Cu2+ = 2Ag+ + Cu 115. Elektrolüüs: sulatatud soolade ja vesilahuste elektrolüüs, näited. Sulatatud soolade elektrolüüs: Sulas NaCl lahuses saavad Na+ ja Cl- ioonid liikuda. Na+ ioonid liiguvad katoodile (siin poolus) ja Cl- ioonid anoodile (siin + poolus). Laengut kannavad ioonid, mitte vabad elektronid
täielikult (Fe oksiidikiht on poorne). · Raua (või raua sulamite) roostetamine (korrodeerumine) kõige suurem majanduslik kahju. Soodustavaks teguriks on veel ka mere lähedus ja tänavate soolatamine (Cl- ioonid). · Metallide korrosioon loomulik protsess, sest metallidest tekkivad jälle püsivad ühendid (metallid - redutseerijad). · Metallide korrosioon redoksreaktsioon (4Fe + 3O2 2Fe2O3). · Keemiline korrosioon toimub kuivade gaasiliste ainete reageerimisel metalliga. Mida kõrgem on to, seda kiiremini kulgeb (3Fe + 2O2 + to Fe3O4). · Elektrokeemiline korrosioon redoksreaktsioonid toimuvad metalli pinnal olevad elektrolüüdi (näiteks õhuke veekiht) lahuses. Metalli aatomid oksü- deeruvad (Fe0 2e- Fe2+) ja hapnik redutseerub (O2 + 2H2O + 4e- 4OH-). · Raua roostetamine 4Fe + 3O2 + nH2O 2Fe2O3 nH2O.
täielikult (Fe oksiidikiht on poorne). · Raua (või raua sulamite) roostetamine (korrodeerumine) kõige suurem majanduslik kahju. Soodustavaks teguriks on veel ka mere lähedus ja tänavate soolatamine (Cl- ioonid). · Metallide korrosioon loomulik protsess, sest metallidest tekkivad jälle püsivad ühendid (metallid - redutseerijad). · Metallide korrosioon redoksreaktsioon (4Fe + 3O2 2Fe2O3). · Keemiline korrosioon toimub kuivade gaasiliste ainete reageerimisel metalliga. Mida kõrgem on to, seda kiiremini kulgeb (3Fe + 2O2 + to Fe3O4). · Elektrokeemiline korrosioon redoksreaktsioonid toimuvad metalli pinnal olevad elektrolüüdi (näiteks õhuke veekiht) lahuses. Metalli aatomid oksü- deeruvad (Fe0 2e- Fe2+) ja hapnik redutseerub (O2 + 2H2O + 4e- 4OH-). · Raua roostetamine 4Fe + 3O2 + nH2O 2Fe2O3 nH2O.
1.Elemendi ja lihtaine mõisted ja nimetused ning nende mõistete õige kasutamine praktikas. Süsteemsuse olemus ja süsteemse töötamise vajalikkus inseneritöös. Näiteid praktikast. Milline on süsteemne materjalide korrosioonitõrje? Element Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass.Teise definitsiooni järgi on keemiline element aine, milles esinevad ainult ainult ühe ja sama aatomnumbriga aatomid. Lihtaine - Lihtaine on keemiline aine, mis koosneb ainult ühe keemilise elemendi aatomitest. Lihtaines võivad elemendi aatomid olla isoleeritud või moodustada mitmest ühesugusest aatomist koosnevad molekulid. Näiteks kloor ja fluor esinevad ainetena Cl2 ja F2, Süsteemsus Kõik keemilised tehis- ja looduslikud protsessid kujutavad endast süsteemi, milles on ained, kemikaalid, seadmed, keskkond ja mõjutegurid. Näited: Etanooli valmistamine. Koosneb tooraine (kartul, teravili) kasvatamisest, tootmi
3. Metalli tootmine energia kulub, osake oksüdeerub, metalliioon liidab elektrone 1. Raua(malmi) saaminekõrgahju protsessis = raua redutseerimine Fe 23+O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2 2. Aluminotermia alumiinium on aktiivne metall ja vähemaktiivsetest (kuumutamisel) tõrjub teise välja. Cr2O3 + 2Al ->t Al2O3 + 2Cr 3. Särdamine (tootmise üks etapp) enamasti sulfiidsed maagid kuumutatakse hapnikuga, viiakse metall oksiidiks ja eraldub SO2. 2PbS + 3O2 -> 2PbO + 2SO2 4. Elektrolüüs elektrivool juhitakse läbi, asi laguneb ära ja metall tuleb välja. 2Al 2O3 ->elektrol. 4Al + 3O2 5. Sula naatriumkloriidi elektrolüüs 2NaCl -> elektrol. 2Na + Cl2(üles) 6. Paekivi kuumutamisel toodetakse kustutamata lupja CaCO3 ->t CaO + CO2(üles) Maagi töötlemise etapid: Maak -> rikastamine-> Rikastatud maak ->särdamine (O2)-> Metalli oksiid ->redutseerija-> Metall 4
tekkinud kindla koostisega keemiline ühend või lihtaine Saamise protsess on endotermiline 1. Redutseerimine süsinikuga ja vingugaasiga - odavaim, kuid ei teki puhtaid metalle Fe3O4 + 4C ->t 3Fe + 4CO Fe3O4 + 4CO -> 3Fe + 4CO2 2. Redutseerimine vesinikuga - kallis, kuid saadakse väga puhtaid metalle WO3 + 3H2 ->t W +3H2o 3. Redutseerimine aktiivse metalliga, nt Al 3MnO2 + 4Al ->t 3Mn + 2Al2O3 4. Elektrolüüs-meetod, milles elektrienergia muudetakse keemiliseks energiaks. Redutseerija on elekter a) Sula elektrolüüdi elektrolüüs-saadakse puhtad metallid NaCl -> Na + Cl K-katood(-): Na+ + e- -> Na0 - redutseerimine A-anood(+): 2Cl- -2e- -> 2Cl -> Cl2 - oksüdeerumine Summaarne: 2NaCl >t, el 2Na + Cl2 b) Vesilahuse elektrolüüs NaCl ->(H2O) Na +Cl K(-): 2H2O +2e- -> H2 + 2OH- redutseerumine:vesi on tugevam oksüdeerija kui Na+ ioonid A(+): 2CL- -2e- -> 2Cl -> Cl2 - oksüdeerumine
seotud suure juhusega. Difusioon looduskeskkonnas toimub koos välis mõjudega, seega pole võrdeline konst- gradiendiga. Adsorbtsioon - aine osakeste kogunemine vedelast või gaasilisest faasist tahke aine pinnale, mille põhjustab tahke aine pinnal olev vabaenergia. Kasutamine tööstuses eri komponentide eraldamiseks gaasisegudest, majapidamisgaaside puhastamiseks, gaaside valikuliseks kogumiseks ja säilitamiseks. Veepuhastusjaamades, kahjulike ühendite kõrvaldamine. 25. Redoksreaktsioon - mille käigus aatom liidab või loovutab elektrone. Elektronide tõttu muutub ka aatomi osküdatsiooniaste. Saab vaid toimuda siis, kui reageerivate ühendite redokspotensiaalid on erinevad. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ; PbS + HNO3 = PbSO4 + NO + H2O ; SnS2 + H2O + HNO3 = H2SnO3 ; 2HNO2 + H2S = S + 2NO + 2H2O Oksüdeeria Osake, mis liidab elektrone (Cl2 , O2, O3, Br2) Redutseerija Osake, mis loovutab elektrone (C , CO, H2, H2S) 26
lahuses. Toimub metalli otsene reageerimine ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe + 2O2=Fe3O4 või 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ( niiske pinnas, niiske õhk, sooli sisaldavad veekogud) ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul (ka see tingimus enamasti täidetud). Aktiivsem metall oksüdeerub (loovutab elektrone): Me0-ne-=Me+n Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerumine. Neutraalses või aluselises keskkonnas redutseerub veekiles lahustunud hapnik, happelises keskkonnas H+ . Vigastatud tsingitud raudpleki korrosioonil on aktiivsemaks metalliks Zn, järelikult oksüdeerub Zn: Zn0-2e-=Zn+2 . Raua kui vähemaktiivsema metalli pinnal toimub: happelises keskkonnas H+ redutseerumine: 2H++2e-=H2 , neutraalses või aluselises keskkonnas vees lahustunud hapniku redutseerumine: O2+2H2O+4e- =4OH- Korrosioonitõrje: 4
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 => keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaks Galvaanielement
1) Keemia põhimõisteid ja seadusi. vastavalt pöörlemissuunale. Kaks arvulist väärtust 1/2; +1/2. kirjutamisel nurk sulgudesse. Kui sisesfäär annab positiivset 1.1 Massi jäävuse seadus suletud süsteemi mass ei sõltu Aatomite eletronkihtidemahutavust iseloomustab: laengut on ta kompleks katioon, negatiivse laenguga, kompleks toimuvatest protsessidest selles süsteemis. Keemilise reaktsiooni 1) W.Paul (1925) printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt anioon ja võib olla ka neutraalne. Kompleks ioonide laengu võrrandi kirjutamisel avaldub seadus selles, et reaktsiooni ühesuguses energiaolekus st.ühesuguste kvantarvuga elektroni. neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad võrrandi mõlemal poolel peab aatomite sümbolite arv olema 2) Energia miinimum peab elektronide aatomis olema
Ioonivahetus (kasutatakse ioniite nagu Na või Hkationiite; Ca ja Mg ioonid asendatakse Na+ või H+ ioonidega; orgaanilised polümeerid). Veepehmendajad (ained, mis reageerivad Ca ja Mg sooladega, tekitades seebiga mittereageerivaid ühendeid; pesusooda e Na2CO3 kui kodune veepehmendaja). 11. Keemilised vooluallikad Keemilised vooluallikad on vooluallikad, millega saadakse elektrivoolu redoksreaktsioonide kulgemisel vabaneva energia arvel. Elektrienergia saamiseks kulutatakse elektrokeemiliselt aktiivseid aineid aineid, mis astuvad redoksreaktsioonidesse elektroodidel, liites või loovutades seejuures elektrone. Põhimõtteliselt võiks keemilise vooluallikana kasutada igasugust redokssüsteemi, kuna seal liiguvad elektronid alati kindlas suunas redutseerivalt elektroodilt oksüdeerivale elektroodile. Nõnda on redutseerija oksüdeerumisprotsessi ja oksüdeerija redutseerumisprotsessi ruumilisel eraldamisel võimalik saada elektrivoolu
suurenemine . Redutseerija aine, mille osakesed loovutavad elektrone(ise oksüdeerides) . Redutseerumine elektronide liitmine redoksreaktsioonis, sellele vastab elemendi oa vähenemine. Korrosioon metalli hävimine(oksüdeerumine) keskkonna toimel. Maak kivim või mineraal, mis on mingi lihtaine saamisel tooraineks. Sulam mitmest metallist või mittemetallist ja metallist koosnev metalliliste omadustega materjal, tavaliselt saadakse koostisainete kokkusulatamise. Elektrolüüs elektrivoolu juhtimisel lahusest või sulatatud elektrolüüdist elektroodidel kulgev redoksreaktsioon. Metalliline side keemiline side metallide, tekib metalliaatomite vahel ühiste väliskihi elektronide abil. Kütuseelement keemiline vooluallikas, milles saadakse elektrienergiat kütuse oksüdatsioonil vabaneva energia arvel. Metallide iseloomulikud füüsikalised omadused(4): Enamik metallide iseloomulikke füüsikalisi omadusi on tingitud metallilisest sidemest
51. Mis on oksüdatsiooniaste? Määra oksüdatsiooniaste etteantud ühendites. • Oksüdatsiooniaste on keemias arv, mis naitab aatomi oksudeerituse astet keemilises uhendis. Formaalne oksudatsiooniaste on hupoteetiline elektrilaeng, mis aatomil oleks keemilises uhendis, kui koik selle aatomi keemilised sidemed teiste keemiliste elementide aatomitega oleksid ioonilised. Oksudatsiooniastme suurenemine keemilise reaktsiooni kaigus on oksudeerumine, oksudatsiooniastme vahenemine aga redutseerumine. St. Selliste reaktsioonide puhul toimub formaalne elektronide ulekanne: elektronide summaarne formaalne juurdesaamine on redutseerumine ja elektronide summaarne formaalne loovutamine on oksudeerumine. Lihtaines on iga aatomi oksudatsiooniaste 0. Liitainetes on koigi aatomite oksudatsiooniastmete summa 0. A-ruhmade metallide oksudatsiooniaste uhendites on tavaliselt ruhma number, B-ruhmade metallide oksudatsiooniastmed on varieeruvad, enamasti 2.
1. Keemia põhimõisteid ja põhiseadusi Keemia uurimisobjektiks on ained ja nende muundumised. Keemia on teadus ainete koostisest, ehitusest, omadustest, muundumisest ja sellega kaasnevatest nähtustest. Keemia põhiseaduste avastamiseni jõuti 18. saj lõpul, 19. saj alguses. 1.1 Massi jäävuse seadus Suletud süsteemi mass ei sõltu selles süsteemis toimuvatest protsessidest. Lähteainete masside summa võrdub lõppsaaduste masside summaga. (Laroiser, 1774a.) Keemilise reaktsiooni võrrandi kujutamisel avaldub seadus selles, et reaktsioonivõrrandi mõlemal poolel peab elementide aatomite arv olema võrdne. Reaktsiooni käigus aatomid ei kao ega teki ja et aatommass on püsiv, ei muutu ka ainete üldmass. N: 2H2+O2=2H2O (2 mol/1mol/2mol -> 4g/32g/36g) Reageerivate ainete masside summa võrdub lõppsaaduste masside summaga. 1.2 Energia jäävuse seadus Energia ei teki ega kao. Suletud süsteemis on energia hulk konstantne. Energia on seotud massiga: E= m*c2 (E- energiamuut; c2= 9*
Millised on argielus kõige plahvatusohtlikumad süsteemid? Elektrolüüdi vesilahuses toimub keemiline reaktsioon, siis kui vesilahuse dielektriline läbitavus on küllalt suur, et lõhkuda elektrolüüdi sidemed. Kui tõsta elektrolüüdi vesilahuse temp, siis tekib ioone veelgi rohkem Elektrolüüdi vesilahuses toimub keemiline reaktsioon, mille käigus neutr elektrolüüdi molekul laguneb iooniks: CuCl2 = Cu 2+ + Cl2-. Elektrolüüs on protsess, mille korral juhitakse alalisvool läbi elektrolüüdi vesilahuse või sula elektrolüüdi. Aineid, mille lahused juhivad elektrit nim elektrolüütideks. Vee karedus on Ca- ja Mg-ioonide sisaldus vees, mille tulemusena tekib katlakivi. Üldkaredus mööduv karedus = püsiv karedus ehk 5.2 4.1 = 1.1, mis näitab, et kui me vett pehmendame, siis jääb mingil määral vette Ca- ja Mg-osakesi, mis ei eemaldu filtreerimisel ega keetmisel
Ioonidena kirjutatakse tugevad elektrolüüdid. Molekulaarselt nõrgad happed, nõrgad alused, praktiliselt lahustumatud soolad, vesi, oksiidid, lihtained ja gaasid. Kui koondada mõlemalt poolt ühesugused ioonid, saab lühendatud ioonvõrrandi. Ioonidevahelised reaktsioonid kulgevad lõpuni, kui tekib nõrk elektrolüüt. Hüdrolüüs Reaktsioon veega. Redoksreaktsioonid reaktsioonid mille käigus muutub elementide o.a. Redoksreaktsioonides toimub alati korraga oksüdeerumine ja redutseerumine. Oksüdeerumine Elektronide loovutamine (o.a. Suureneb) Redutseerumine Elektronide liitmine ( o.a. Väheneb) Redutseerija Loovutab elektrone ( o.a. Suureneb ) Oksüdeerija - Liidab elektrone ( o.a. Väheneb) 0 I -I II -I 0 Zn + 2HCl ---> Zn Cl2 + H2 0 - II Redutseerija Zn 2e ---> Zn Oksüdeerub. + - 0 Oksüdeerija H + e ---> H Liitaine o.a. = 0 Liitainetes on kõigi o.a
1. Elemendi ja lihtaine mõisted ja nimetused ning nende mõistete õige kasutamine praktikas. Süsteemsuse olemus ja süsteemse töötamise vajalikkus inseneritöös. Näiteid praktikast. Milline on süsteemne materjalide korrosioonitõrje? Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass. Lihtaine on keemiline aine, milles esinevad ainult ühe elemendi aatomid, keemilises reaktsioonis ei saa seda lõhkuda lihtsamateks aineteks. Lihtaine valemina kasutatakse vastavate elementide sümboleid (üheaatomilised: Fe, Au, Ag, C, S; kaheaatomilised: H2, O2, F2, Cl2, Br2). Enamik elementidele vastavaid lihtaineid on toatemperatuuril tahked ained või gaasid. Mõistete kasutamine: Segadust tekitavad mitmed asjaolud:1) Aatomite liigil ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel ühesugune nimi! (Erandid
ELEKTROLÜÜS, FARADAY I SEADUS ELEKTROLÜÜSI KOHTA JA ELEKTROLÜÜSI RAKENDUSNÄITED Referaat Koostaja: Jaanus Vaht Juhendaja: Erich Virk Lähte 2015 SISSEJUHATUS Referaadis on juttu elektrolüüsist, Faraday I seadusest ning elektrolüüsi rakendusnäidetest. Elektrolüüs on levinud meetod nii keemias kui ka tööstuses. Toimuma panemiseks kasutatakse alalisvoolu. Elektrolüüs on oluline samm tööstuse, kuna sellega eraldatakse lihtained looduslikest materjalidest. Faraday I seadus on referaadis välja toodud, lisaks on elektrolüüsi rakendusnäited, mis võivad olla paljudele inimestele suureks abiks. Referaadi lugeja saab palju uusi teadmisi. Saadakse teada, milline on Michael Faraday esimene seadus elektrolüüsi kohta ning kuidas tuleb kasuks elektrolüüs. Kus seda kasutada ja mille jaoks see on vajalik. 1.ELEKTROLÜÜS
akumulaatorite kogumid Mn-Zn element - · anoodiks tsink · katoodiks süsinikvarras ja MnO2 · elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris · anood: Zn - 2e- = Zn2+ · katood: 2NH4 + + 2MnO2 +2e- = Mn2O3 + 2NH3 + H2O Hg-pataerei kasutatakse kellades, kalkulaatorites, väike patarei Sama kui Mn-Zn patarei kuid: · 1) sisaldab aluselist elektrolüüti KOH · 2) Zn pind kare = suurem pind, pikem kasutusiga, Emj E = 1,5 V Anoodil Zn + 2OH- = Zn(OH)2 + 2e- Katoodil 2MnO2 + 2H2O + 2e- = 2MnO(OH) + 2OH- Pliiaku anoodiks Pb, katoodiks PbO4, elektroodid asetsevad elektrolüüdis, milleks on väävelhappe (H2SO4) 33,6%-line vesilahus (ruumala järgi). Tühjakslaetud olekus on mõlemad elektroodid muutunud plii(II)sulfaadiks (PbSO4), samas on elektrolüüt kaotanud enamiku väävelhappest ja muutunud põhiliselt veeks (H2O) Voolu võttes sadeneb mõlemale elektroodile valge PbSO4, väävelhappe H+ ja SO42- ioone kulub ja moodustub vesi
ühendite kõrvaldamiseks. Adsorbtsiooni kasutamise näiteid praktikast: a)joogivee puhastamine aktiivsöega (väike Britta filter); b)gaaside puhastamine toksilistest ja mittevajalikest ühenditest; c)külmutusseadmetest veeauru eemaldamine silikogeeliga. 24. Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus muutub elementide oksüdatsiooniaste. Redoksreaktsioonis toimuvad alati korraga oksüdeerumine ühe elemendi poolt ja redutseerumine teise elemendi poolt. Näited: S + H2 -> H2S; 3Fe + 2O2 -> Fe3O4; 2Ca+O2->2CaO; C+O2->CIVO-II2; 2K+H2SO4->K2SO4+H2; N-IV4e=NI; NV+4e=NI . Oksüdeerija osakene (aatom, ioon, molekul), mis liidab elektrone: Cl2, O2, O3, Br2, H2O2, CrO3, MnO4-, NO3- . Redutseerija- osakene (aatom, ioon, molekul), mis loovutab elektrone: C, CO, H2, H2S, Na, K, Mg, Al, SO2, SO3 2-. Metallide korrosioon metalli hävimine ümbritseva kk (õhu, vee, lahuste) mõjul. Korrosiooni klassifikats:
annaabi.ee 
