Töö käik Kõigepealt tuli mõõta standardlahuste pH instrumendipeal, et teada saada mõõtetäpsus/mõõtmisviga. Seejärel pipeteerisin 25 mL ultrahelivannis degaseeritud Coca- Cola jooki pipetiga keeduklaasi ning mõõtsin tema pH pH-meetriga. Büretist hakkasin lisama NaOH lahust 5 mL kaupa ja iga kord fikseerisin pH näidu, fikseerides andmenäidud Exceli tabelis, kuni pH=10. Ioonmeetriga toimiti sarnaselt, fikseerides sellega nii pH kui ka elektroodipotentsiaali kuni pH 10-ni. Tulemused: pH=f(V) 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 pH-meeter ioonmeeter pH 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 NaOH, ml E=f(V) 300 250 200
paralleelselt ordinaatteljega. Sel juhul määrab kogu protsessi kiiruse ainult ioonide difusioonikiirus lahusest elektroodile ja rakendatava pinge edasine suurendamine ei tõsta voolutugevust enne, kui elektroodi potentsiaal on saavutanud Me II tasakaalupotentsiaali väärtuse ja ületab seda. Piiriline difusioonivool on maksimaalne vool, mida saab elektroodist läbi juhtida. Polarisatsioon- voolu läbiminekust tingitud elektroodipotentsiaali nihe. Ülepinge- voolu all oleva elektroodi potentsiaal I nihet sama elektroodi tasakaalupotentsiaali t suhtes, mis on tingitud elektrokeemilise reaktsiooni aeglusest. Difusiooni piirvoolu tihedus sõltub lineaarselt depolarisaatori kontsentratsioonist lahuses. Difusiooni piirvoolu tugevus on määratud polarograafilise laine kõrgusega. Seda ei saa muuta elektroodi edasise polariseerimisega. Voolutugevuse aeglane tõus on tingitud jääkvoolu liitumisest difusiooni piirvoolule.
Saame arvutada, et selle reaktsiooni G=211,0 kJ/mol. Nullvoolupotentsiaali m~oo~tmise kaudu saame leida v¨aga t¨apseid Gibbsi energia v¨a¨artusi. YKI0020 Keemia alused Toomas Tamm 2011 S 2011/2012 18. Elektrokeemia 5 Elektroodipotentsiaalid Galvaanielemendi v~oib m~ottes jagada kaheks osaks, anoodi ja katoodi pooleks, ja omistada kummalegi neist elektroodipotentsiaali nii, et E g = E 2 - E1 Selgub, et elektroodipotentsiaalid on konstantsed s~oltumata sellest, milliste paaridena me elektroode kombineerime eri galvaanielementideks. Kuna galvaanielementides esinevad elektroodid alati paaridena (katood ja anood), ei ole v~oimalik m¨a¨arata elektroodide "absoluutseid" potentsiaale, vaid alati suhtelisi mingi teise elektroodi suhtes. YKI0020 Keemia alused Toomas Tamm 2011
lahustes, tekib vool energia arvelt, mis vabaneb aine ülekandumisel suurema kontsentratsiooniga lahusest väiksema kontsentratsiooniga lahusesse. 8. Difusioonipotentsiaal kahe eri lahuse piirpinnal esinev potentsiaali hüpe, mille põhjustab eri ioonide isesugune liikuvus. Erisuguse kontsentratsiooniga HCl lahuste kokkupuutel toimub elektrolüüdi difusioon läbi piirpinna kõrgemalt kontsentratsentratsioonilt madalamale. 9. Elektromotoorjõu ja elektroodipotentsiaali mõõtmine elektromotoorjõu määramiseks tehakse esmalt kindlaks, milline elektroodidest on positiivne ja milline negatiivne- käsiraamatu abiga. Elektromotoorjõu mõõtmiseks ühendatakse mõlemad elektroodid voltmeetriga ja saadakse nende vahel olev pinge. e. elektromotoorjõud. Saadud elektromotoorjõu põhjal arvutatakse elektroodide potentsiaalid. Vt 18. Töö juhendist. 10. mõõtmine potentsiomeetriliselt. 11. Potentsiomeetriline tiitrimine. 12.
104. Kirjutage redoksreaktsioonile vastav elektrokeemilise raku skeem. 105. Kirjutage elektrokeemilise raku skeemile vastav summaarne keemiline reaktsioon. 106. Määrake standardne rakupotentsiaal standardpotentsiaalide abil. 107. Ennustage redoksreaktsiooni kulgemise iseeneslikku suunda, kasutades elektrokeemilist pingerida. 108. Arvutage reaktsiooni tasakaalukonstant, lähtudes elektrokeemilise raku potentsiaalist. 109. Kasutage Nernsti võrrandit, hindamaks elektrokeemilise raku elektroodipotentsiaali. 110. Määrake kindlaks vesilahuses toimuva elektrolüüsi tõenäolised saadused, kasutades standardpotentsiaale. 5 111. Arvutage elektrolüüsi käigus tekkinud saaduse hulk. 112. Selgitage korrosiooni nähtust ja nimetage vahendeid, mis kaitsevad rauda korrodeerumise eest. Keemiline kineetika 113. Defineerige reaktsiooni kiirus, kiiruskonstant, poolestusaeg, reaktsiooni järk ja reaktsiooni molekulaarsus. 114
Lahus omandab aga metalli vahetus läheduses positiivse laengu lahuses olevate metalliioonide (nt Zn2+) tõttu. Metalli negatiivne laeng tõmbab metallist lahkunud ioone tagasi metalli poole. Metalli ja teda ümbritseva keskkonna vahel tekib teatav potentsiaalide vahe, mida nim. metalli elekroodipotentsiaaliks. Kui ühes ajaühikus lahusesse minevate ja metallile tagasi siirduvate ioonide arv võrdsustub, tekib tasakaalu olukord. Sellele vastavat elektroodipotentsiaali nim. tasakaalupotentsiaaliks. Elektroodipotentsiaali väärtus sõltub metalli omadustest, tema ioonide kontsentratsioonist lahuses ja lahuse temperatuurist. Kui metallist varras (elektrood) panna lahusesse, mis sisaldab selle metalli ioone (näit. tsinkvarras tsinksulfaadi lahuses), siis läheb lahusesse vähem ioone, kui puhtasse vette, ja seda vähem, mida suurem on ioonide kontsentratsioon lahuses.
d, siis selekktiivsus on peaaegu I don't want to know the answers, I don't need to understand olematu (v.a. kui eelneb kromatograafiline eraldamine). Konduktomeetria rakendused: ioonkromatograafi detektor, vedelike karakteriseerimine. 86. Galvaanielemendi ehitus. Anood ja katood. Anoodil toimub oksüdeerumine, anoodprotsess: Cu->Cu2+ + 2e-. Katoodil toimub redutseerumine. 87. Selgitada elektroodipotentsiaali mõistet. Elektroodipotentsiaali sõltuvus kontsentratsioonist. Nernsti võrrand. Mida nimetatakse standardseks elektroodipotentsiaaliks? Elektroodi potentsiaaliks nimetatakse ühikulise laengu elektroodilt lõpmatult kaugele [ ] eemaldamiseks vajalikku tööd. = + ln [ ]
E o (I 2 /2I - ) = 0,54 V. Eelmises näites arvutasime, et pH = 3 juures E( MnO 4- /Mn 2+ ) = 1,23 V. MnO 4- oksüdeerib neid halogeniidioone, mille korral on täidetud tingimus E( MnO 4- /Mn 2+ ) > >E(Hal 2 /2Hal - ). Järelikult pH = 3 juures oksüdeerib MnO 4- Br - - ja I - -ioone. VI. METALLIDE AKTIIVSUS JA KORROSIOON Metalli sukeldamisel tema soola lahusesse tekib piirpinnal metall/lahus potentsiaalide erinevus, mida nimetatakse elektroodipotentsiaaliks. Elektroodipotentsiaali väärtus sõltub metalli iseloomust, metalli ioonide aktiivsusest lahuses ja temperatuurist. Elektroodipotentsiaal avaldub vastavalt Nernsti võrrandile: RT E = Eo + ln a Me z + , zF (20) milles E o on elektroodi standardpotentsiaal (s.o. potentsiaal tingimustes, kui a Me =1) ja a Me z+ on vastava metalli ioonide aktiivsus lahuses. z+
annaabi.ee 
