KATSE KÄIK Vastavalt praktikumi juhendaja korraldusele valmistatakse galvaanielement. Selleks valatakse elektroodinõudesse ~30 ml nõutava kontsentratsiooniga lahust, kuhu paigutatakse eelnevalt liivapaberiga hoolikalt puhastatud elektroodid. Elektroodinõude vahele asetatakse difusioonipotentsiaali vähendamiseks KCl vahelahus ja ühendatakse lahused elektrolüütiliste sildadega. Edasi koostatakse mõõteskeem, mille abil määratakse elektromotoorjõud nii uuritavale galvaani-elemendile kui ka galvaanielementidele, mis koosnevad uuritavatest elektroodidest ja võrdluselektroodist. Skeemi koostamisel võetakse käsiraamatust normaalpotentsiaalide väärtused, mille abil hinnatakse, milline elektrood on uuritavas galvaanielemendis positiivne, milline negatiivne. Polaarsust tuleb silmas pidada ka galvaaniahela koostamisel võrdluselektroodi abil. Seega mõõdetakse antud töös elektromotoorjõudu: 1) uuritavale galvaanielemendile;
Kordamisküsimused eksamiks Põhimõisted ja 1 seadus 1. Selgitage järgmisi keemilise termodünaamika põhimõisted :termodünaamiline süsteem, tasakaal,temperatuur. Kuidas on defineeritud absoluutne temperatuuriskaala? 2. Energia. Töö. Soojus. Seos nende vahel. Mis kujutab endast 3. Soojusmahtuvus. Cp ja Cv vaheline seos. Mis kujutab endast 4. Iseloomustage pööratavaid ja mittepööratavaid protsesse paisumise ja kokkusurumise näite abil. graafik 5. Töö, soojuse ja siseenergia arvutamine ideaalgaasile isotermilise, isokoorilise ja isobaarilise protsessi korral. Arvutus isotermiline 6. Tuletage avaldis S = f (q) ja tõestage, et entroopia on olekufunktsioon Entroopia tõestus. Valemid olemas tõesta lõppvalem. 7. Termokeemia. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine. Hessi seadus. Soojusefekti sõltuvus temperatuurist. Kirchoffi seadus. 8. Entroopia pööratavates ja mittepööratavates protsessides. Spontaansete protsesside suund. 9. Absoluutse entroopia ar...
vaskpulgale. Vasel tekib positiivne laeng ehk elektronide puudujääk. Tsingil vabanenud elektronid lähevad juhtme kaudu vasele. Nad seotakse vaskioonide poolt, tekibki vool elektriahelas, mis kulgeb ka läbi lahuste, kuid lahustes liiguvad vaid ioonid. Nii saabki keemilise vooluallika. Ühesõnaga keemilistes vooluallikates muudetakse keemilise reaktsiooni energia vahetult elektrienergiaks. Keemilisi vooluallikaid kasutatakse väga laialt. Kuiv- ja akuelemendid Kuivelement on galvaani- või Leclanché element, mille vedel elektrolüüdilahus on muudetud voolamise vältimiseks pastaks või geeliks. Selleks on elektrolüüdile lisatud kas tärklist, jahu, ligniini või muud sarnast. Kuivelemendid on mõeldud ühekordseks kasutamiseks. Nad töötavad seni kuni jätkub reageerivaid aineid. Üks tüüpilisemaid kuivelemente: oletame, et negatiivseks elektroodiks (=anood) on tsink- silinder, positiivseks (=katoodiks) aga mangaanoksiidist ja söepulbrist pressitud mass.
Selleks valatakse elektroodinõudesse ~30 ml nõutava kontsentratsiooniga lahust, kuhu paigutatakse eelnevalt liivapaberiga hoolikalt puhastatud elektroodid. Elektroodinõude vahele asetatakse difusioonipotentsiaali vähendamiseks kas KCl või KNO 3 vahelahus ja ühendatakse lahused elektrolüütiliste sildadega, Ag/Ag+ elektroodi puhul tuleb kasutada KNO3 vahelahust ja vastavat soolasilda. Edasi koostatakse mõõteskeem, mille abil määratakse elektromotoorjõud nii uuritavale galvaani-elemendile kui ka galvaanielementidele, mis koosnevad uuritavatest elektroodidest ja võrdluselektroodist. Skeemi koostamisel võetakse käsiraamatust normaalpotentsiaalide väärtused, mille abil hinnatakse, milline elektrood on uuritavas galvaanielemendis positiivne, milline negatiivne. Polaarsust tuleb silmas pidada ka galvaaniahela koostamisel võrdluselektroodi abil. Seega mõõdetakse antud töös elektromotoorjõudu: 1) uuritavale galvaanielemendile;
Selleks valatakse elektroodinõudesse ~30 ml nõutava kontsentratsiooniga lahust, kuhu paigutatakse eelnevalt liivapaberiga hoolikalt puhastatud elektroodid. Elektroodinõude vahele asetatakse difusioonipotentsiaali vähendamiseks kas KCl või KNO3 vahelahus ja ühendatakse lahused elektrolüütiliste sildadega, Ag/Ag + elektroodi puhul tuleb kasutada KNO3 vahelahust ja vastavat soolasilda. Edasi koostatakse mõõteskeem, mille abil määratakse elektromotoorjõud nii uuritavale galvaani-elemendile kui ka galvaanielementidele, mis koosnevad uuritavatest elektroodidest ja võrdluselektroodist. Skeemi koostamisel võetakse käsiraamatust normaalpotentsiaalide väärtused, mille abil hinnatakse, milline elektrood on uuritavas galvaanielemendis positiivne, milline negatiivne. Polaarsust tuleb silmas pidada ka galvaaniahela koostamisel võrdluselektroodi abil. Seega mõõdetakse antud töös elektromotoorjõudu: 1) uuritavale galvaanielemendile;
Selleks valatakse elektroodinõudesse ~30 ml nõutava kontsentratsiooniga lahust, kuhu paigutatakse eelnevalt liivapaberiga hoolikalt puhastatud elektroodid. Elektroodinõude vahele asetatakse difusioonipotentsiaali vähendamiseks kas KCl või KNO3 vahelahus ja ühendatakse lahused elektrolüütiliste sildadega, Ag/Ag + elektroodi puhul tuleb kasutada KNO3 vahelahust ja vastavat soolasilda (Miks?). Edasi koostatakse mõõteskeem, mille abil määratakse elektromotoorjõud nii uuritavale galvaani-elemendile kui ka galvaanielementidele, mis koosnevad uuritavatest elektroodidest ja võrdluselektroodist. Skeemi koostamisel võetakse käsiraamatust normaalpotentsiaalide väärtused, mille abil hinnatakse, milline elektrood on uuritavas galvaanielemendis positiivne, milline negatiivne. Polaarsust tuleb silmas pidada ka galvaaniahela koostamisel võrdluselektroodi abil. Seega mõõdetakse antud töös elektromotoorjõudu: 1) uuritavale galvaanielemendile;
fikseerida elektronide liikumist. (Volta element: anoodil Zn=Zn²-+2e ja katoodil (Cu) tsink hävib. 25. Elektroodi mõiste.: Elektrood on mittemetallilise keskkonnaga kokkupuutes olev juht, mis ühendab keskkonna elektriahela teise osaga. Elektroodi ülesandeks on voolu juhtimine keskkonda või sellest välja, aga ka elektrivälja tekitamises, mistõttu on elektrood tavaliselt: metallist ja sihipärase kujuga. Standardpotensiaal E+ on (galvaani elemendi omadus), milles üheks elektroodiks on vesinikelektrood ja teiseks uuritav elektrood. Uuritava elektroodi potensiaal saadakse võrdlemise teel vesinikelektroodi potensiaaliga, mille väärtus loetakse nulliks. Standard-potensiaali arvutatakse E=EH-EX, kus EH>EX. Metallielektroodi potensiaali uurus oleneb metalli ioonide konsentratsioonist lahuses. Pingerida: K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, Cu, H, Hg, Ag, Au. 26
Vase osa, mis on ühenduses raudnaelaga ei roosteta soolas, sest raud tõrjub vaske kui vähemaktiivsemat metalli. Küll aga roostetavad nii raud kui vask väga aktiivselt soolavabas ferroksüülis. Probleemülesanded · Mis sa arvad, millised tegurid võisid olla(lisaks ajale) Marcus Aureliuse kuju lagunemisel? Aja jooksul tekkisid kuju kullatisse väikesed praod. H2O kogunes pragudesse ning moodustas koos õhus olevate ainetega galvaani elementide lahuse. See aga tekitas elektrokeemilise korrosiooni kulla ja pronksi vahel. Toimunu tagajärjel metall korrodeerus ning väikesed augud tekkisid kuju sisse. · Miks kaasaegne tsinki sisaldav pronks vähem püsiv kui muistne pronks, mis sisaldas tina? Miks on kuju pind, mis on tehtud väikese tinasisaldusega pronksist, kaetud valgete laigukestega? · Tsink on aktiivsem kui tina, ning välismõjude poolt rohkem mõjutatav. · Tina oksüdatsioonikiht on valge
elektrood lahuse suhtes kindla potentsiaali, mille suurus ligikaudu võrdub ühendi ZnCl keemilise seose potentsiaaliga. Kui nüüd laseme lahusesse teise, neutraalse Cu-elektroodi, saame vooluallika, mille elektromotoorjõud vastab keemiliselt kujunenud potentsiaalide vahele. Kui elektroodid ühendada, tekib vool, mille tugevus sõltub elektromotoorjõust, juhtme takistusest ja lahuses toimuva reaktsiooni kiirusest - viimane määrab meie vooluallika sisetakistuse. Kuivelement Kuivelement on galvaani- või Leclanché element, mille vedel elektrolüüdilahus on muudetud voolamise vältimiseks pastaks või geeliks. Selleks on elektrolüüdile lisatud kas tärklist, jahu, ligniini või muud sarnast. Galvaanielement ehk element on Luigi Galvani järgi nime saanud elektrivoolu allikas, mis muudab keemilise energia vahetult elektrienergiaks. Galvaanielement on ühekordse kasutusega, erinevalt akust ei saa seda uuesti laadida.
Elektrokeemia Uurib ja tegeleb keemiliste protsessidega, mille käigus saab elektrivoolu ja millised toimuvad elektrivoolu toimel. Elektroodipotentsiaal keskkonna ja metalli vahel tekkiv teatav potentsiaalide vahe (võib olla nii positiivne kui negatiivne ei saa mõõta) Galvaanielement seade, milles redoksreaktsiooni tulemusena tekib elektrivool (näiteks vask- ja tsinkplaat lahuses, ühendatud juhtmetega) Kõikide metallide elektrokeemiline korrosioon toimub suuremas osas galvaani elemendina. Standardpotentsiaal galvaanielemendi elektromotoorjõud, milles üheks elektroodiks on vesinikelektrood, teiseks uuritav elektrood Kui ehitada metallidest galvaani element, siis hävib see elektrood, mille potentsiaal on negatiivsem. RT Nernsti võrrand EMe = EMe 0 + ln[ Me n + ] (F Faraday arv 96485C/mol) nF
Elektrokeemia Uurib ja tegeleb keemiliste protsessidega, mille käigus saab elektrivoolu ja millised toimuvad elektrivoolu toimel. Elektroodipotentsiaal keskkonna ja metalli vahel tekkiv teatav potentsiaalide vahe (võib olla nii positiivne kui negatiivne ei saa mõõta) Galvaanielement seade, milles redoksreaktsiooni tulemusena tekib elektrivool (näiteks vask- ja tsinkplaat lahuses, ühendatud juhtmetega) Kõikide metallide elektrokeemiline korrosioon toimub suuremas osas galvaani elemendina. Standardpotentsiaal galvaanielemendi elektromotoorjõud, milles üheks elektroodiks on vesinikelektrood, teiseks uuritav elektrood Kui ehitada metallidest galvaani element, siis hävib see elektrood, mille potentsiaal on negatiivsem. RT Nernsti võrrand EMe = EMe 0 + ln[ Me n + ] (F Faraday arv 96485C/mol) nF
karbonaatse e mööduva kareduse, mille määramiseks tiitritakse vett soolhappe lahusega. Redoksreaktsioonid: Toimub elektronide ülekanne ühelt ainelt teisele. Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+ · Oksüdeerija Ce4+ -võtab elektroni · Redutseerija Fe2+ - annab elektroni. · Poolreaktsioonid · Ce4+ + e- = Ce3+ · Fe2+ - e- = Fe3+ Elektrokeemiline ahel: Katood-elektrood,millel toimub redutseerimisreaktsioon Anood-elektrood,millel toimub oksüdatsioonireaktsioon Galvaani- ja elektrolüüsiahel Galvaanilised: Reaktsioon kulgeb iseenesest, elektronid anoodilt katoodile Elektrolüütilised: Vajab reaktsiooni toimumiseks välist pingeallikat · Ag elektrood on positiivne anood · Cu elektrood on negatiivne katood · Reaktsioon kulgeb elektrolüütilises ahelas vastupidiselt galvaanilisele ahelale 2Ag + Cu2+ = 2Ag+ + Cu Elektroodpotensiaal, definitsioon: Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel
happeline keskkond- pH<7 = nõrk alus + tugev hape neutraalne keskkond- pH=7 = tugev alus + tugev hape redoksreaktsioonid- on reaktsioonid, mille käigus muutub elementide oksüdatsiooniaste. Alati korraga redutseerumine ja oksüdeerumine. Oksüdeerumine = elektronide loovutamise protsess. (o.a suureneb) redutseerumine= elektronide liitmise protsesse (o.a väheneb) oksüdeerija- element, mis liidab elektrone. ( o.a väheb) redutseerija- element , mis loovutab elektrone (o.a suureneb) galvaani element= keemiline vooluallikas. Aktiivsem metall (ZN)loovutab elektrone ja läheb ioonidena lahusesse.: Zn 2 e = Zn2+ ANOOD( - ). Lahuses olevad vähem aktiivse metalli ioonid liidavad elektrone ja sadestuvad plaadile = KATOOD ( + ) korrosioon- on metalli hävimine ümbritseva keskkonna mõjual. Korrosioon põhjustab metallide üleminek püsivamasse seisundisse. Keemiline korrosioon- seisneb metallide otseses reageerimises ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. Nt: O2ga
Nikkel (Ni) 1,095 Hõbe (Ag) 4,025 1,118 Kroom (Cr) 0,648 Tsink (Zn) 1,22 Keemilised vooluallikad Metalli paigutamisel happe või leelise lahusesse tekib keemilise reaktsiooni tagajärjel metallil potentsiaal - elektroodipotentsiaal. Erinevate metallide puhul on see potentsiaal erinev ja nii saab ehitada seadmeid, milles kahel erinevast materjalist elektroodil tekib potentsiaalide vahe. Sellisel põhimõttel töötavad galvaani- e. primaarelemendid. Neis toimub keemilise energia pöördumatu muutumine elektrienergiaks. Juhul, kui voolu juhtimisel tagasi sellisesse süsteemi on võimalik keemilist protsessi tagasi pöörata on tegemist akudega e. sekundaarelementidega. Akudes toimub sel juhul nende laadimine e. elektrienergia salvestamine keemilise energiana. 12016299631367.doc 5/8 © H. Eljas
anoodiks. Kuna Zn on akti 24. Elektrokeemilisteks nimet. reaktsioone, mille läbiviimiseks on vaja elektrivoolu või mille käigus tekib elektrivool. Nende reaktsioonide sisuks on redoksreaktsioon ja oksüdatsioonirea., mis kulgevad tahke aine ja vedeliku pinnal või tahke aine ja gaaside kokkupuutepinnal. Redoksr.-i ja oksüd.r.-i piirkonnad on üksteisest eraldatud, mistõttu on võimalik fikseerida elektronide liikumist. Elektrokeemilised on enamik korrosiooniprotsesse. Nt:galvaani element: anoodil Zn+2eàZn2+; katoodil (Cu) tsink hävib. 25. Elektrood on mittemetallilise keskkonnaga kokkupuutes olev juht, mis ühendab keskkonda elektriahela teise osaga. Elektrood võib olla metall, hüdroksiid, sool. Ta peab juhtima elektrit ja sisaldama aatomeid, mis muudavad o.-a.-d. Elektroodi ülesandeks on voolu juhtimine keskkonda või sellest välja, aga ka elektrivälja tekitamine, mistõttu on elektrood tavaliselt metallist ja sihipärase kujuga
· Poolreaktsioonid · Ce4+ + e- = Ce3+ · Fe2+ - e- = Fe3+ Elektrokeemiline ahel Katood reaktsioonid - Elektrood, millel toimub redutseerimisreaktsioon Tüüpilised katoodreaktsioonid: Ag+ + e- = Ag Fe3+ + e- = Fe2+ NO3 - + 10H+ + 8e- = NH4+ + 3H2O Anood reaktsioonid - Elektrood, millel toimub oksüdatsioonireaktsioon Tüüpilised anoodreaktsioonid: Cu 2e- = Cu2+ 2Cl- -2e- = Cl2 Fe2+ - 2e- = Fe3+ Galvaani- ja elektrolüüsiahel Galvaanilised: Reaktsioon kulgeb iseenesest, elektronid anoodilt katoodile Elektrolüütilised: Vajab reaktsiooni toimumiseks välist pingeallikat · Ag elektrood on positiivne anood · Cu elektrood on negatiivne katood · Reaktsioon kulgeb elektrolüütilises ahelas vastupidiselt galvaanilisele ahelale 2Ag + Cu2+ = 2Ag+ + Cu Elektroodpotensiaal, definitsioon- Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide
7.Metallide keemiline ja elektrokeemiline korrosioon Korrosioonikaitse. Metalli hävinemist välistegurite mõjul nimetatakse korrosiooniks, Korrosioon toimub õhu, gaaside, vee, lahuste, ja orgaaniliste ainete toimel. K on redoksprotsess, mille käigus metalli aatomid oksüdeeruvad ehk muutuvad ioonideks. Jagatakse kaheks: 1)keemiline ja 2)elektrokeemiline. Keemiline toimub kuivades gaasides või vedelikes, mis ei juhi voolu (nt AlO3), mis ongi Al - i kaitsekiht. Elektrokeemiline K on seotud galvaani elementide tekkega metalli pinnale (2 erinevat metalli on kontaktis ELLÜ-ga). 8.Metallide levik looduses. Mineraalid ja maagid. Metallurgia Al 8%, Fe 4,9%, Ca 3,6 %, Na 2,8%, K 2,6%, Mg 2,1%, Ti 0,7%; Kulda ja hõbedat leidub küll harva, kuid ehedalt, mistõttu on kergesti kättesaadavad. Paljud metallid, näiteks nagu raud, vask, elavhõbe jne. esinevad ainult maakidena. Aga näiteks indiumil, reeniumil ja germaaniumil puuduvad nii maagid kui ka leiukohad - st
kasutatakse protsessi tegemiseks elektrit. Metallide tootmine - toodet sulatatakse halogeenidest või vesilahustest. · Al Al2O3 * nH2O + Na2AlF6 * krüoliit · NaOH NaCl vesilahusest 2NaCl + H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH Kemikaali tootmine KmnO4; HclO4... Metallide rafineerimine - metallide puhastamine põhineb metalli ja lisandite elektrokeemilise potensiaali erinevusel. (CuSO4 = elektrolüüt, puhastamata Cu =anood, puhastatud Cu=katood) Galvaani katete valmistamine metallikihi sadestamine eseme pinnale elektrolüüsi teel. Kaetav ese on katood mis asub elektrolüüsis kus lahus on katte metalli sisaldav. Anoodiks on kattemetall. Katete valikuline eemaldamine süsteem säilib kuid vahetatakse katood ja anood Metalli Poleerimine Põhineb füüsikalisel nähtusel, kus vool liigub mööda tippe. Poleeritavad kehad asetatakse lahusesse, ühendatakse vooluga, üks on anood teine katood. Kuna vool liigub
lüliti, tekib vooluahel. Vooluallikas, elektritarviti, lüliti ja juhtmed on vooluahela osad. Kui vooluahelas lüliti sulgeda tekib vooluring. Vooluring on suletud vooluahel, milles saab tekkida vool. Vooluahelas võib olla mitu vooluringi. Kestva voolu saamiseks vooluahelas asetatakse vooluahelasse vooluallikas, mille ülesandeks on hoida oma klemmidel pidevalt potentsiaalide vahe e. pinge. Viimase saame tekitada galvaani elementides keemiliste reaktsioonide abil, generaatorites mehaanilise energia muutmisel elektrienergiaks. Seega asub vooluallika sees jõud, mis tekitab pidevalt potentsiaalide vahe. Vooluallikas tekitab ja hoiab vooluringi ühendatud juhtides elektrivälja. Tarviti on suvaline seade, mis töötab elektrivooluga. ElektrItarvitiks on näiteks elektrimootor, küttekeha, lamp, taskutelefon. 9
tugeva happe ja nõrga aluse sool: Me -soola katioon Me + 2H2O = MeOH + H20, pH < 7 (happeline kk); C) nõrga aluse ja nõrga happe sool: Me + A + H2O = HA + MeOH, pH = 7 (neutraalne kk). Vee mööduva kareduse määramine: mõõdan pipetiga l00 cm3 vett, lisan 3-4 tilka mo ja tiitrin 0, l M soolhappega kuni lahus muutub punaseks. Arvutan valemi järgi mööduva kareduse V1 * 1000 * CM1 / 2 * Vvesi = mmol/l. 31. Kuidas töötavad Volta ja Jacobi gal. elemendid.: Galvaani elemendid on seadmed, milledes keemiline energia muudetakse elektrienergiaks. Põhiliselt jagunevad galvaani elemendid (GE): 1) Volta GE(1799) on kaks elektroodi samas elektrolüüdi lahuses. Volta element ei ole pööratav, ta töötab seni, kuni tsink elektrood on lahustunud. Sisuliselt elektrivoolu saab redoksreaktsioonide ja oksüdatsioonireaktsioonide tulemusena. Elektronid liiguvad mööda elemendi juhet anoodilt (Zn) katoodile (Cu) Zn=Zn²-+2e ja 2H-+2e=H2
Inhibiitorid – ained, mis vähendavad oluliselt korrosiooni kiirust. 1. Selgitada, kuidas iseloomustab metalli keemilist aktiivsust tema asukoht pingereas? õige aktiivsed metallid on need, mis on kõige esimesed. Nende aktiivsus väheneb vasakult K paremale. Aga redokspotenstsiaal vaid suureneb vasakult paremale. 2. Mida nimetatakse standardseks redokspotentsiaaliks? 3. Kuidas tekib galvaanipaar? Galvaani paar tekib metallide vahel. See metall, mis on suurema redokspotentsiaaliga on katoodiks ja väiksema on anoodiks. 4. Mis on galvaanipaaris redoksreaktsioonide liikumapanevaks jõuks? Kuidas seda arvutatakse? Liikuma panevaks jõuks on elektronide liikumine. 5. Milles seisneb metallide korrosioon? Millised on korrosiooni peamised liigid? Korrosioon on materjalide hävimine, mis on tingitud: ümbritseva keskkonna mõjust
Kompleksooni kontsentratsioon valitakse nii, et sadet ei tekiks. 41. Redoksreaktsioonid. Redoksreaktsioon - toimub elektronide ülekanne ühelt ainelt teisele. 4+ 2+ 3+ 3+ Ce + Fe = Ce + Fe 4+ · Oksüdeerija Ce -võtab elektroni 2+ · Redutseerija Fe - annab elektroni · Poolreaktsioonid 4+ 3+ · Ce + e- = Ce 2+ 3+ · Fe - e- = Fe 42. Elektrokeemiline ahel (katood ja anoodreaktsioonid, galvaani- ja elektrolüüsiahel). Redoksreaktsioon elektrokeemilises ahelas + - Ag + e = Ag - 2+ Cu 2e = Cu + 2+ 2Ag + Cu = 2 Ag + Cu Katood - Elektrood, millel toimub redutseerimis- Anood - Elektrood, millel toimub oksüdatsiooni- reaktsioon reaktsioon Tüüpilised katoodreaktsioonid: Tüüpilised anoodreaktsioonid: + - Ag + e = Ag Cu 2e = Cu
Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst TN-C 3-faasilises süsteemis kasutatav jõukaabel on: Valige üks: a. kolmesooneline b. neljasooneline c. viiesooneline Tagasiside Teie vastus on õige. Õige vastus on: neljasooneline Küsimus 26 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Milline nimetatud elementidest ei ole toiteallikas? Valige üks: a. galvaani element. b. akumulaator. c. elektrigeneraator. d. elektrimootor. Tagasiside Teie vastus on õige. Õige vastus on: elektrimootor. Küsimus 27 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Mis on elektrivoolu võimsus? Valige üks: a. elektrivälja töö laengute ümberpaigutamisel elektriahelas. b. elektrivoolu töö ühes sekundis. c. laengute hulk mis läbib juhet ühes sekundis
(oksüdatsiooniaste väheneb).Oksüdeerija on element, mis liidab elektrone (oksüdatsiooniaste väheneb).Redutseerija on element, mis loovutab elektrone (oksüdatsiooniaste suureneb). Lahusel moodustub positiivne laeng ja metallil negatiivne – seega neil moodustuvad erinevad potentsiaalid – lahuse ja metalli pinnakihtidel tekib potentsiaalide vaheline kaksikkiht. d Galvaani element – vooluallikas mis toimib oma vabaenergia arvel. (skeem 2anumat lahustega, mida ühendab soolasild, ühes tsink, teises vask, elektronide ülekandel, läheb lamp põlema. – anood | lahus | soolasild | lahus | katood +) Reaktsioon kulgeb iseenesest, elektronid liiguvad anoodilt katoodile. Anood on elektrood, millel toimub oksüdatsioonireaktsioon. Katood on elektrood, millel toimub redutseerimisreaktsioon.
tsink ioonidena lahusesse, vask aga sadestub metallina tsinktraadi pinnale. Summaarne reaktsioon ioonkujus: 2+ 2+ Zn(t) + Cu (v) Cu(t) + Zn (v) Vastupidist reaktsiooni (vasktraat tsingi soola lahuses) ei toimu - järelikult on tsingil suurem võime oksüdeeruda kui vasel. 79. Galvaani elemendi toimispõhimõte. Danielli element. galvaanielemendis toimuv seal kulgevad keemilised muutused ainetes iseeneslikult protsessi tulemusena tekib elektrivool ning süsteemi vabaenergia väheneb Danielli element: 80. Kütuseelement. Kütuseelement on keemiline vooluallikas, milles saadakse elektrienergiat kütuse oksüdatsioonil vabaneva energia arvel Kütuseelement toimib analoogiliselt elusorganismidele genereeritakse prootonpotentsiaal -
12. PEATÜKK ELEKTROKEEMIA Elektrokeemiline element e elektrokeemiline rakk - seade, milles elektrivool tekib keemilises reaktsioonis, või elektrivoolu kasutatakse keemilise reaktsiooni läbiviimiseks. Galvaanielement – elektrokeemiline element, milles iseeneslik keemiline protsess tekitab elektrivoolu. Patarei – mitu järjestikku ühendatud galvaanielementi. Anoodil toimub oksüdeerumine, katoodil redutseerumine. Anood ja katood on elektroodid. (galvaani)elemendi potentsiaal – iseloomustab elemendis toimuva reaktsiooni võimet transportida elektrone läbi välise ahela. Mõõdetakse voltides 1V *C = 1J. G = -nFE; n – elementaarprotsessis üle kanduvate elektronide hul (mol); F – Faraday arv (1 mol elektronide laengu absoluutväärtus kulonites: 96485 C/mol; E – elemendi potentsiaal Nullvoolupotentsiaal. Kui element töötab pöörduvalt (st tegelikult elektrivool välist ahelat ei läbi), siis võrdub elemeni potentsiaal selle
Nernsti võrrand E=E0- (RT/nF) * ln a E - elektroodi potentsiaal, E0 - elektroodi standardpotentsiaal, R - universaalne gaasikonstant (8.314 J/(K·mol)), F - Faraday konstant (96485 C/mol), T temperatuur kelvinites, n määratava iooni laengu absoluutväärtus või reaktsioonis osalevate elektronide arv ning a - potentsiaali määrava iooni aktiivsus. 113. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuseelement (vesinik-hapnik). Kuivelement: galvaani või leclanche element, mille vedel elektrolüüdilahus on muudetud voolamise vältimiseks pastaks või geeliks. 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.
37. Kuidas töötavad Volta ja Jacobi galvaanielemendid (skeem ja toimuvad reaktsioonid) ? Kuidas viiakse läbi elektrokeemilist poleerimist (skeem ja orienteeruvad tehnoloogilised parameetrid) ning alumiiniumi ja titaani elektrokeemilist oksüdeerimist ? Kuidas töötavad Volta ja Jacobi galvaanielemendid: Galvaanielemendid on seadmed, milles keemiline energia muudetakse elektrienergiaks. Põhiliselt jagunevad galvaani elemendid (GE): 1)Volta galvaanielement (1799) kaks elektroodi samas elektrolüüdi lahuses. Volta element ei ole pööratav, ta töötab seni, kuni tsink elektrood on lahustunud. Elektronid liiguvad mööda elemendi juhet anoodilt (Zn) katoodile (Cu) Zn²+ + 2e Zn ja 2H + 2e H2. 2) Daniel-Jacobi galvaanielemendis on kaks elektroodi eri elektrolüüdi lahustes. See GE koosneb CuSO 4 lahusesse sukeldatud Cu elektroodist ja ZnSO4 lahusesse sukeldatud Zn elektroodist
seoses muutub edasise oksüdatsiooni käik. Kõrgel temperatuuril (>600C) korrodeerub raud õhus või hapnikus andes mitmesuguseid oksiide: 3Fe+2O2=Fe3O4. Oksiidikiht on mitmekihiline ja kihtide paksus oleneb temperatuurist ning hapniku kontsentratsioonist. ELEKTROKEEMILINE KORROSIOON on metalli hävinemine tema reageerimisel elektrolüüdi lahusega. See reaktsioon kulgeb vabade elektronide osavõtul. Elektrokeemiline korrosioon toimub vett sisaldavates keskkondades. Protsess on seotud galvaani elementide tekkega ja koosneb anoodi ja katoodi reaktsioonist. Anoodi reaktsioonis läheb metall ioonidena lahusesse ja vabanevad elektronid. Katoodi reaktsioonis seotakse elektrone lahuses olevate osakestega. NT: Zn HCl lahuses: ANOOD: Zn=Zn2+ + 2e-; KATOOD: 2H+ + 2e- =H2 Raud korrodeerub tugevate hapete lahuses sama skeemi järgi kui tsink õhuhapniku juuresolekul lahustes võib korrosioon toimuda teisiti: ANOODIL: 2Fe=2Fe2+ + 4 e-; KATOODIL: O2+2H2O+4e-=¤OH-; SUMMAARNE:
järgmine slide). Summaarne reaktsioon ioonkujus: Zn(t) + Cu2+(v) Cu(t) + Zn2+(v) Vastupidist reaktsiooni (vasktraat tsingi soola lahuses) ei toimu - järelikult on tsingil suurem võime oksüdeeruda kui vasel. Galvaanielement - seadis, milles redoksreaktsioonide tulemusel tekib elektromotoorjõud (Luigi Galvani 1737- 1798, Itaalia). 265 Galvaani element 266 Reaktsiooni vabaenergia muutumine elektrienegiaks. · EK elemendis toimub redoksreaktsioon, kuid red. ja oks. protsessid on ruumiliselt eraldatud · Danielli element Cu katood Zn -anood 267 268 Tahke elektrolüüdiga kütuseelement 269 Meeldejätmiseks · Elektronid liiguvad ära katoodilt cata (kr.
soolhappe molaarne kontsentratsioon [mol/dm3]; Vvesi tiitrimiseks võetud vee kogus [cm3]. 38. Kuidas töötavad Volta ja Jacobi galvaanielemendid (skeem ja toimuvad reaktsioonid) ? Kuidas viiakse läbi elektrokeemilist poleerimist (skeem ja orienteeruvad tehnoloogilised parameetrid) ning alumiiniumi ja titaani elektrokeemilist oksüdeerimist ? Galvaanielemendid on seadmed, milles keemiline energia muudetakse elektrienergiaks. Põhiliselt jagunevad galvaani elemendid (GE): 1)Volta galvaanielement (1799) kaks elektroodi samas elektrolüüdi lahuses. Volta element ei ole pööratav, ta töötab seni, kuni tsink elektrood on lahustunud. Sisuliselt elektrivoolu saab redoksreaktsioonide ja oksüdatsioonireaktsioonide tulemusena. Elektronid liiguvad mööda elemendi juhet anoodilt (Zn) katoodile (Cu) Zn²+ + 2e Zn ja 2H + 2e H2. 2)Daniel-Jacobi galvaanielemendis on kaks
annaabi.ee 
