Nimetu (0)

5 VÄGA HEA

Elektroodpotentsiaalid

Protsessid elektroodil :

positiivsel elektroodil- lahuses olevate metalli ioonide keemiline potentsiaal on kõrgem, kui metallelektroodil. Seepärast toimub metallioonide taandamine metall elektroodi pinnal, ehk üldisemalt tasakaal metalli ja tema lahuses olevate ioonide vahel on

Siin
on oksüdeerunud vorm ja
on redutseerunud vorm.

negatiivsel elektroodil - metalli kristallvõrest eralduvad metalli positiivselt laetud ioonid ja lähevad lahusesse. Metalliioonide tekkimisel eraldunud elektronid jäävad metallifaasi ja annavad metallile negatiivse laengu.

Elektrilise kaksikkihi kujunemine:
Paigutame metallelektroodi tema enda soola lahusesse. Metalli ioonide keemiline potentsiaal
metalli- ja lahusefaasis on üldjuhul erisugune, mille tagajärjel metalli ioonid hakkavad läbi
piirpinna minema üle sellesse faasi, kus nende keemiline potentsiaal on madalam. Kuna
ioonid on elektriliselt laetud, siis see ioonide üleminek põhjustab faaside laadumise. Kui selle
tagajärjel metallifaas omandab positiivse laengu, siis kuloniliste tõmbejõudude tõttu
tõmmatakse lahusest faaside piirpinnale anioone , mis püüavad neutraliseerida metalli
positiivset laengut. Need negatiivse laenguga anioonid omakorda põhjustavad ka
metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall -lahuse piirpinnale, kus
tekib plaatkondensaatoriga sarnane erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline
kaksikkiht. Elektrilise kaksikkihi poolt tekitatud potentsiaalihüpe tasakaalustab metalli
ioonide keemiliste potentsiaalide erinevuse metalli- ja lahusefaasis. Nii tekib elektrokeemiline
tasakaal metalli ja lahuse vahel. Elektrilise kaksikkihi paksus d on ioonraadiuse suurusjärgus
(~10-9 m).
III. Elektroni poolt tehtav ja termodünaamiliselt maksimaalne kasulik töö
Vaatleme elemendi Zn | ZnSO4 || KCl || CuSO4 | Cu. Selles elemendis iga z mooli aine lahustumisel same elektriahelas zF kulonit elektrit. Kui see elektrokeemiline element töötaks termodünaamiliselt pööratavalt, siis konstantsel rõhul ja temperatuuril vastavalt TD teisele seadusele on Gibbsi vaba energia võrdne maksimaalse kasuliku tööga (Wmax), milleks antud juhul on elemendist saadav elektrienergia zFE, kus E on antud elemendi EMJ: Wmax = -G = zFE
IV . Elektroodpotentsiaali teke, Nernsti võrrand

-
Kui elektroodil toimub reaktsioon

(kus
ja
on vastavalt aine oksüdeerunud ja redutseerunud vormid, - elektron, - vastava vormi koefitsent ), siis on tema potentsiaal arvutatav Nernsti võrrandi järgi:
on elektroodi normalpotentsiaal, T- temperatuur, F- Faraday arv, a- aktiivsus.
Temperatuuril 298K
V. Elektrokeemilised protsessid metallilise Zn ja Cu pinnal asetatuna nende soolade lahustesse

Vaatame protsesse metalli tsingi asetamisel elektrolüüdi lahusesse. Tähistame neid faase tähistega α ja β. Kumbagi faasi neutraalsete komponendi keemilise potentsiaali erinevus nendes faasides on võrdne tööga, mis oleks vajalik selle komponendi ülekandmiseks ühest faasist teise. Tsingi kristallvõrest eralduvad metalli positiivselt laetud ioonid ja lähevad lahusesse. Metalliioonide tekkimisel eraldunud elektronid jäävad metallifaasi ja annavad metallile negatiivse laengu. Seega toimub laetud osakeste ülekandel ühest faasist teise peale keemilise töö ka veel elektriline töö. Lahusesse läinud metalliioonid hüdratiseeruvad ja asetuvad kas metalli pinnale või selle lähedusse, tekitades elektrilise kaksikkihi.

Vaatleme vaskelektroodi vasesoola lahuses. Lahuses olevate vaseioonide keemiline potentsiaal on kõrgem, kui vaskelektroodil. Toimub vaseioonide taandamine metalliliseks vaseks vaskelektroodi pinnal, ehk üldisemalt (võttes Cu M) tasakaal metalli ja tema lahuses olevate ioonide vahel on

Siin
on oksüdeerunud vorm ja
on redutseerunud vorm.
VI. Standardalektroodpotentsiaal
Vaatleme Nernsti võrrandi:
Siin
on standard elektroodpotentsiaal ja arvuliselt võrdne potentsiaali väärtusega juhul kui elektroodreaktsioonist osavõtvate komponentide aktiivsused on võrdsed ühega. Selle väärtused on leitavad käsiraamatutest. Aktiivsetel metallidel, nagu tsingil, on
on negatiivne, st. metalli laeng on negatiivne, lahuse potentsiaal on posiitvne.
Vähem altiivsetel metallidel, näiteks vasel, on
positiivne:
VII. Elektrokeemilise elemendi termodünaamika
VII. II liiki elektroodid
II liiki elektroodid- elektroodid, kus metallelektrood asub selle metalli raskestilahustuvat ühendit sisaldavas ja viimasega ühist aniooni omava hästilahustuva soola lahuses. Neid elektroode kasutatakse võrdluselektroodidena. Üheks näiteks on hõbe-hõbekloriidelektrood
Teiseks näiteks II liiki elektroodist on kalomelelektrood
Kalomelelektroodi potentsiaali määrab tasakaal:
Kalomelelektroodi potentsiaal sõltub Cl--ioonide aktiivsusest lahuses:
VIII. Kontsentratsioonielemendid
Kontsentratsioonielementides on kumbagi elektroodi materjal üks ja sama, kuid erinevus seisneb kas lahuse või elektoodmaterjali (erineva aktiivsusega amalgaamelektroodid) kontsentratsioonides (aktiivsustes).
Erinevate lahuste aktiivsuste korral avaldub kontsentratsioonielemendi EMJ valemitega
või
kusjuures
ja
Keemiline kineetika
I. Kineetika põhipostulaat
Lihtreaktsiooni kiirus igal ajamomendil on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega astmetes, millised vastavad reaktsiooni stöhhiomeetrilistele koefitsientidele.
Olgu meil on lihtreaktsioon:
Vastavalt kineetika põhipostulaadile:
, kus
on kiiruskonstant
Keemilise kineetika põhipostulaat tuleneb massitoimeseadusest:
Keemilise reaktsiooni kiirus antud ajamomendil on võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonidega , millised on tõstetud teatud astmetesse.
II. Reaktsioonide kineetilised tüübid
Lihreaktsioonide kineetilised tüübid:

Nulljärku reaktsioon (n=0)

Esimest järku reaktsioon (n=1)

Teist järku reaktsioon (n=2)

Kolmandat järku reaktsioon (n=3)

III. Reaktsiooni kiiruse temperatuurist olenevus
Temperatuuri tõusuga kasvab reaktsiooni kiirus. Kiiruskonstandi sõltuvuse temperatuurist annab Arrheniuse võrrand:
, kus
on kiiruskonstant ja
on aktivatsiooni energia.
Selle võrrandi integreerimisel eeldusel , et
const saadakse:
, kus A on konstant.
Katseliselt leitakse erinevatel temperatuuridel kiiruskonstandi väärtused ( määratakse
temperatuuril
ning
määratakse temperatuuril ). Siis võrrand integreeritud kujul on:
IV. Reaktsiooni aktivatsioonienergia mõiste
Arrheniuse aktivatsiooniteooria kohaselt esineb keemiline vastumõju ainult aktiivsete molekulide vahel. Need molekulid omavad küllaldast energiat, selleks et jõuda keemilise reaktsioonini. Mitteaktiivsed osakesed muutuvad samuti aktiivseteks , kui neile saaks anda täiendavat energiat, ehk neid aktiveerida. Üks aktiveerimise võimalus on temperatuuri tõstmine, kuna temperatuuri tõusuga aktiivsete osakeste arv märgatavalt tõuseb ning reaktsiooni kiirus suureneb.
Aktivatsioonienergiaks E nimetatakse energiat, mida on vaja anda molekulidele selleks, et need muutuksid aktiivseteks. Aktivatsioonienergia määratakse eksperimentaalselt ja tema ühik on keemias kJ/ mool . Aktivatsioonienergia on igale reaktsioonile erinev.

.DOCX Laadi alla originaalfail 3 lk · .docx · 10 allalaadimist

100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.

~ 3 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2012-11-06 Kuupäev, millal dokument üles laeti

10 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Mumm Õppematerjali autor

Sarnased õppematerjalid

docx

Nimetu

Elektrilise kaksikkihi kujunemine: Paigutame metallelektroodi tema enda soola lahusesse. Metalli ioonide keemiline potentsiaalmetalli- ja lahusefaasis on üldjuhul erisugune, mille tagajärjel metalli ioonid hakkavad läbi piirpinna minema üle sellesse faasi, kus nende keemiline potentsiaal on madalam. Kunaioonid on elektriliselt laetud, siis see ioonide üleminek põhjustab faaside laadumise. Kui selletagajärjel metallifaas omandab positiivse laengu, siis kuloniliste tõmbejõudude tõttu tõmmatakse lahusest faaside piirpinnale anioone, mis püüavad neutraliseerida metalli positiivset laengut. Need negatiivse laenguga anioonid omakorda põhjustavad ka metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall-lahuse piirpinnale, kus tekib plaatkondensaatoriga sarnane erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline kaksikkiht. Elektrilise kaksikkihi poolt tekitatud potentsiaalihüpe tasakaalustab metalli ioonide keemiliste potentsiaalide erinevuse metalli- ja l

Kategoriseerimata

doc

Füüsikalise keemia kontrolltööde kordamisküsimused

1kt TD mõisted Termodünaamiline süsteem süsteem, mida saab ümbritsevast keskkonnast kuidagi eraldada ja eksperimentalselt uurida. Olekuparameetrid suurused, millega saab td. süsteemi olekut iseloomustada (U, H, S, G, F) Olekuvõrrand süsteemi olekut iseloomustav parameetrite omavaheline sõltuvus (ideaalgaasi olekuvõrrand, reaalgaasi olekuvõrrand) Olekufunktsioon suurus, mis sõltub ainult süsteemi olekust, aga mitte selle oleku saavutamise viisist. Z = f(x, y) on olekufunktsioon, kui tema lõpmata väike muudatus dZ on täisdiferentsiaal: Z Z dZ = dx + dy x y y x Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, sõltub protsessi läbiviimise viisist, tähistatakse väiketähega (töö w, soojushulk q) Homogeenne süsteem süsteem, mille omadused on tema kõigis osades ühesugused või muutuvad ühest kohast teise üleminekul pidevalt. Heterogeenne süsteem süsteem, mis koosneb m

Füüsikaline keemia

docx

Kordamine füüsikalise ja kolloidkeemia protokollide vastamiseks

Kordamine füüsikalise ja kolloidkeemia protokollide vastamiseks Vaja on vastata 1) 1. Soola integraalse lahustumissoojuse määramine 1. Esimene termodünaamika põhiseadus. Termodünaamika esimene seadus sätestab, et keha siseenergia (U) saab muutuda tänu soojushulgale (Q), mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle (A), mida süsteem teeb välisjõudude vastu:U = Q - A, kus Q on soojushulk, mille keha saab väliskeskkonnalt ning A on töö, mida keha teeb välisjõudude vastu (juhul kui keha annab soojust ära, siis on Q negatiivne; kui välisjõud teevad tööd, siis on Apositiivne). Termodünaamika I seadus on üldise energia jäävuse seaduse konkreetne väljendus termiliste protsesside korral. Jäävuse seaduse järgi on süsteemi energia tema oleku üheseks funktsiooniks. Väliskeskkonnast isoleeritud süsteemi koguenergia on jääv. Mitmesuguste protsesside korral sellises süsteemis võib energia muunduda ühest liigis

Füüsikaline keemia

docx

Galvaanielemendi elektromootorjõu ja lahustuvuskorrutise määramine

TTÜ Materjaliteaduse Instituut Füüsikalise keemia õppetool Töö nr. 18-19 Galvaanielemendi elektromootorjõu ja lahustuvuskorrutise määramine .................................... märge arvestuse kohta, õppejõu allkiri FK laboratoorne töö 18-19 GALVAANIELEMENDI ELEKTROMOTOORJÕU JA LAHUSTUVUSKORRUTISE MÄÄRAMINE Töö ülesanne. Töö koosneb kahest osast. Esimeses osas valmistatakse galvaanielement ja mõõdetakse selle elektromotoorjõud. Seejärel mõõdetakse kummagi elektroodi potentsiaalid standardse võrdluselektroodi (kas kalomel- või hõbe-hõbekloriidelektroodi) suhtes. Mõõdetud suurusi võrreldakse Nernsti võrrandi põhjal arvutatud teoreetiliste väärtustega. Töö teises osas valmistatakse ko

Füüsika

odt

Keemia kordamine

Keemia kordamine 1. Mateeria ja aine mõisted. Mateeria- kogu meid ümbritseva maailma mitmekesisus oma nähtuste ja asjade koguga Mateeria peamised avaldumisvormid: aine (mateeria eksisteerimise vorm) ja kiirgus Keemia uurib ainete omadusi, nende koostist ja ehitust ning reaktsioone ainete vahel, mille tulemusena moodustuvad uued ained Keemia- teadus ainete muundumistest ning nendega kaasnevatest nähtustest. 1. Aine massi jäävuse seadus 1748 (Lomonossov) Reaktsioonist osavõtvate ainete mass on konstantne. Reaktsiooni astuvate ainete masside summa on võrdne reaktsioonil tekkinud ainete masside summaga. 2. Energia jäävuse seadus (1760) Energia ei kao ega hävi ega teki iseenesest, vaid üksikud energialiigid võivad muunduda teisteks ekvivalentses suuruses 3. Keemilise elemendi-, keemilise ühendi ja molekuli mõisted Element - kogum ühesuguse tuumalaen

Keemia

docx

Füüsikalise ja kolloidkeemia eksam

Kolloidkeemia eksam 1. Dispergeeritud süsteemide klassifikatsioon 2. Kolloidsüsteemide valmistamise meetodid (ainult keemiline meetod) 3. Dispergeeritud süsteemide optilised omadused, tuleb osata iseloomustada Rayleigh valemit, (kuid optilised uurimismeetodid ei tule). 4. Difusioonikonstandi ja difusiooni sügavuse avaldise tuletamine. 5. Kolloidlahuste osmootne rõhk. 6. Sedimentatsiooni tasakaalu tuletus(kuid sedimentatsioonianalüüsi ei tule). 7. Hüpsomeetrilise seaduse tuletamine. 8. Viskoossus. (Polümeeri molaarmassi viskosimeetrilist määramist ei tule). 9. Pinna kõverdumisest tingitud rõhu liia(Laplace võrrandi) tuletamine. 10. Pinna vaba energia, pindpinevus, pindaktiivsus, pindliig. 11. Adsorptsioon. 12. Pindpinevuse määramine kapillaarse tõusu abil. 13. Gibbsi adsorptsioonivõrrandi tuletamine (teada ühte kahest tuletusest) 14. Adsorptsiooni isotermid: Henry, Langmuiri ja Freundlichi isotermid.

Füüsikaline ja kolloidkeemia

doc

Orgaaniline keemia

TARTU ÜLIKOOL Füüsikalise Keemia Instituut Erika Jüriado, Lembi Tamm ÜLDKEEMIA PÕHIMÕISTEID JA NÄITÜLESANDEID Tartu 2003 SISUKORD I. Keemiline kineetika ja keemiline tasakaal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. Lahused. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III. Tasakaalud elektrolüütide lahustes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV Soolade hüdrolüüs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V. Redoksreaktsioonid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VI. Metallide aktiivsus ja korrosioon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 I. KEEMILINE KI

Keemia

doc

Keemia eksam 2011

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

Keemia ja materjaliõpetus

Rohkem sarnaseid