läheduses. Eestisse alumiiniumi tehaseid rajatud ei ole kuna meie elektrienergia ei ole odav ning piisavalt tarneainet ei ole meil ka samuti. Redoksreaktsioon ehk redutseerumis-oksüdeerumisreaktsioon on keemiline reaktsioon, mille käigus aatom (või ioon) liidab või loovutab elektrone. Elektronide liikumise tõttu muutub ka aatomi oksüdatsiooniaste.Redoksreaktsioon saab toimuda ainult siis, kui reageerivate ühendite redokspotentsiaalid on erinevad. Redoksreaksiooni kõige tüüpilisemaks näiteks võib tuua metalli roostetamise. Mis on üks igapäevasemaid ning see millega puutume tavaelus kõige rohkem kokku ja näeme seda iga päev oma ümbruses. Näiteks tihti roostetavad vanemad autod ja niisketes kohtades asuvad metallid. Roosetamine on inimestele üheks väga tüütuks protsessiks ning pole inimesi kellele see meeldiks, see muudab inimeste jaoks paljud eluks vajalikud asjad kasutamiskõlbmatuks.
reaktsioon, mille käigus aatom (või ioon) liidab või loovutab elektrone. Elektronide liikumise tõttu muutub ka aatomi oksüdatsiooniaste. Redutseerumine ja oksüdeerumine on ühe ja sellesama protsessi kaks aspekti: kui üks reaktsioonis osalev element oksüdeerub, siis teine element redutseerub. Oksüdeerumine ei saa toimuda ilma redutseerumiseta.[1] Redoksreaktsioon saab toimuda ainult siis, kui reageerivate ühendite redokspotentsiaalid on erinevad. Korrosioon ehk korrodeerumine (inglise corrosion) on keemilise aine, kivimi, koe või materjali, enamasti metalli, osaline häving keskkonnas toimuvate keemiliste reaktsioonide tõttu. Põhiliselt teatakse korrosiooni all metallide oksüdeerimist hapniku toimel. Kõige tuntum korrosiooni vorm on rooste (inglise rust), milles muudetakse raud raud(III)oksiidiks.
Fe + Cu2+ - Fe2+ + Cu Reaktsiooni summaarse nullvoolupotentsiaali p~ohjal saab arvutada reaktsiooni G vastavalt eeltoodud valemile -G = zF Eg . YKI0020 Keemia alused Toomas Tamm 2011 S 2011/2012 18. Elektrokeemia 12 Redokspotentsiaalid Elektroodipotentsiaaliga saab iseloomustada ka muid lahuses kulgevaid redoks- reaktsioone, kus pole tingimata tegemist reaktsiooniga tahke faasi ja lahustunud iooni vahel. Vajadusel v~oib lahusesse viia inertse (t¨uu¨piliselt plaatina-) elekt- roodi. Selliseid, mistahes redoksreaktsiooni iseloomustavaid potentsiaale nimetatakse ¨ redokspotentsiaalideks. Uldkujulise reaktsiooni Oks + ze- -
Metallide pingerida - Metallelektroodide rida, järjestatuna E0 kasvu järg Galvaanielement - on seadis, milles redoksreaktsioonide tulemusena tekib elektromotoorjõud, keemiline energia muundub elektrienergiaks. Anood - Galvaanielemendi osa, kus toimub oksüdeerimine Katood. - galvaanielemendi osa, kus toimub redutseerimine Galvaanielemendi elektromotoorjõud - on põhjus, mis tekitab ja säilitab vooluringis (s.o kinnises juhtivas kontuuris) elektrivoolu. Redokspotentsiaalid, nende kasutamine reaktsiooni suuna määramiseks. Kui oksüdeerija redoskpotentsiaal on suurem kui redutseerijal siis reaktsioon kulgeb produktide suunas. Kui on väiksem, siis vastupidid. Gibbsi energia väärtuse arvutamine lähtudes redokspotentsiaalidest. 1. Millised järgmistest ühenditest on oksüdeerijad, millised redutseerijad: H2, O2, Cl2, Zn, Mg, H2O2, KMnO4, konts. HCl, konts
esimeses rühmas. Tugevamad oksüdeerijad asuvad fluori lähedal. Mida negatiivsem on redokspaari standardpotentsiaal, seda tugevam redutseerija ta on. Metallide pingerida: (tugevad) Li Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Ag Au (nõrgad redutseerijad) Seos tasakaalukonstandiga. Kuna G = -RT ln K ja G = -nFE0 siis nFE0 = RT ln K ja ln K = nFE0/RT avaldised võimaldavd arvutada redoksreaktsiooni tasakaalukonstanti, kui teada on poolreaktsioonide redokspotentsiaalid. Nernsti võrrand - kajastab nullvoolupotentsiaali sõltuvust reagentide kontsentratsioonidest: E = E0 – RT/nF ln Q kus Q on reaktsioonijagatis: Q = saaduste kontsentratsioonid/lähteainete kontsentratsioonid Selle võrrandi abil saab arvutada elektroodi potentsiaali muudes kui standardtingimustes. Elektrolüüs – elektrokeemiline protsess, mida viiakse läbi välise elektrivoolu toimel. Korrosioon on metallide soovimatu oksüdeerumine. Kaitseks: kate
dissotsieeruvad vees täielikult. Seega peab keskkond jääma neutraalseks. [2] Redoksreaktsioonid. Redoksreaktsioon ehk redutseerumis-oksüdeerumisreaktsioon on keemiline reaktsioon, mille käigus aatom (või ioon) liidab või loovutab elektrone. Elektronide liikumise tõttu muutub ka aatomi oksüdatsiooniaste. Redoksreaktsioon saab toimuda ainult siis, kui reageerivate ühendite redokspotentsiaalid on erinevad. Metallide pingerida, redokspotentsiaal. Metallide elektrokeemiline pingerida (ka metallide aktiivsuse rida, metallide pingerida) on metallide standardpotentsiaalide lineaarne järjestus, kus ülemised metallid on alumistest aktiivsemad. Metall Ioon Aktiivsus Eraldamine K K+ Na Na+ Li Li+ reageerib veega
0,059 3) pH = 6; E = 1,51 + log(10 - 6 )8 = 0,94 V ; 5 29 Näeme, et pH kasvades nõrgenevad MnO 4- oksüdeerivad omadused. Näide 2. Milliseid halogeniidioone (Cl - , Br - , I - ) oksüdeerib MnO 4- pH = 3 juures. Kõikide ülejäänud ioonide ja molekulide aktiivsused lugege võrdseks 1 mol/dm 3 . Sel juhul on süsteemide Hal 2 /2Hal - redokspotentsiaalid võrdsed vastavate standardpotentsiaalidega E o (Cl 2 /2Cl - ) = 1,36 V; E o (Br 2 /2Br - ) = 1,07 V; 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
kahaneb. Redoksreaktsiooni toimumiseks loob võimaluse redutseerija ja oksüdeerija nii otsene kui kaudne kontakt. Ainete oksüdeerimis-ja redutseerimisvõime kvantitatiivseks iseloomustamiseks kasutatakse elektrokeemilisi redokspotentsiaale E (ka elektroodi potentsiaal või normaalpotentsiaal) - elektronide üleminekule (o.a potentsiaal)vastab elektriline potentsiaal, mis näitab elektronide liitmise võimet. Redokspotentsiaalid Metalli asetamisel vette lähevad metalli pinnakihis olevad ioonid lahusesse vee polaarsete molekulide külgetõmbe tõttu. Näiteks metallilisest tsingist lähevad lahusesse Zn2+ ioonid: Zn Zn2+ + 2e. Selle tagajärjel omandab metalli pinnakiht negatiivse laengu elektronide liia tõttu. Lahus omandab aga metalli vahetus läheduses positiivse laengu lahuses olevate metalliioonide (nt Zn2+) tõttu. Metalli negatiivne laeng tõmbab metallist lahkunud ioone tagasi metalli poole.