elavhõbetilkelektroodi antud lahusega vähemalt kaks korda. Lahuse pind peab olema 10-15 mm kõrgemal tilkelektroodi otsast. Elavhõbetilkelektroodi elavhõbeda reservuaartõstetakse statiivil üles. Seejärel saadakse pinge-voolutugevuse kõver ehk normaalpolarogramm, mille astmeid nimetatakse polarograafilisteks laineteks. Voolutugevuse järsk suurenemine iseloomustab olukorda, kus tilkelektroodi potentsiaal saavutab väärtuse, mille juures uuritavas lahuses sisalduvad ioonid hakkavad redutseeruma tilkelektroodil. Elektroodil kulgeva protsessi kiirust iseloomustab difusioonivoolu tugevus, mis sõltub ioonide kontsentratsioonist lahuses. Tasakaalu olukorras on difusiooni piirvoolu tugevuse ja depolarisaatori kontsentratsiooni vahel lineaarne seos: Id = k c, kus · Id difusiooni piirvoolu tugevus · k Ilkovitsi konstant · c depolarisaatori kontsentratsioon Lineaarne seos difusiooni piirvoolu tugevuse ja depolarisaatori kontsentratsiooni vahel on
elavhõbetilkelektroodi antud lahusega vähemalt kaks korda. Lahuse pind peab olema 10-15 mm kõrgemal tilkelektroodi otsast. Elavhõbetilkelektroodi elavhõbeda reservuaartõstetakse statiivil üles. Seejärel saadakse pinge-voolutugevuse kõver ehk normaalpolarogramm, mille astmeid nimetatakse polarograafilisteks laineteks. Voolutugevuse järsk suurenemine iseloomustab olukorda, kus tilkelektroodi potentsiaal saavutab väärtuse, mille juures uuritavas lahuses sisalduvad ioonid hakkavad redutseeruma tilkelektroodil. Elektroodil kulgeva protsessi kiirust iseloomustab difusioonivoolu tugevus, mis sõltub ioonide kontsentratsioonist lahuses. Tasakaalu olukorras on difusiooni piirvoolu tugevuse ja depolarisaatori kontsentratsiooni vahel lineaarne seos: Id = k c, kus · Id difusiooni piirvoolu tugevus · k Ilkovitsi konstant · c depolarisaatori kontsentratsioon Lineaarne seos difusiooni piirvoolu tugevuse ja depolarisaatori kontsentratsiooni vahel on
Leelismetallide reageerimine hapetega toimub palju energilisemalt kui veega, kusjuures sellega võivad kaasneda plahvatused ja metalli süttimine. Sõltuvalt katsetingimustest (happekontsentratsioon, reageerivate ainete vahekord, temperatuur, happe iseloom, leelismetalli asetud pingereas jt.) võivad moodustuda erinevad saadused. Lahjendatud hapete korral (v.a. HNO3) moodustuvad vastava metalli sool ja vesinik. 6K + 2H3PO4 _ 2K3PO4 + 3H2 Kontsentreeritud hapete korral hakkab redutseeruma vesinikiooni asemel hapet moodustav elemet. Näiteks leelismetalli reageerimisel kontsentreeritud väävelhappega võib moodustuda H2S, S või SO2. Lämmastikhappe korral võivad moodustuda NH3, N2, N2O, NO või NO2. 4Na + konts. 4H2SO4 _ 2Na2SO4 + 2SO2 + 4H2O 3Na + lahj. 4HNO3 _ 3NaNO3 + NO + 2H2O 8K + konts.10HNO3 _ N2O + 8KNO3 + 5H2O
elavhõbeelektroodi antud lahusega kolm korda. Lahuse pind peab olema 10-15 mm kõrgemal tilkelektroodi otsast. Elavhõbetilkelektroodi elavhõbeda reservuaari tõstetakse statiivil üles. Seejärel saime pinge-voolutugevuse kõver ehk normaalpolarogrammi, mille astmeid nimetatakse polarograafilisteks laineteks. Voolutugevuse järsk suurenemine iseloomustab olukorda, kus tilkelektroodi potentsiaal saavutab väärtuse, mille juures uuritavas lahuses sisalduvad ioonid hakkavad redutseeruma tilkelektroodil. Elektroodil kulgeva protsessi kiirust iseloomustab difusioonivoolu tugevus, mis sõltub ioonide kontsentratsioonist lahuses. Tasakaalu olukorras on difusiooni piirvoolu tugevuse ja depolarisaatori kontsentratsiooni vahel lineaarne seos: Id = k c Id difusiooni piirvoolu tugevus k Ilkovitsi konstant. c depolarisaatori kontsentratsioon. Lineaarne seos difusiooni piirvoolu tugevuse ja depolarisaatori kontsentratsiooni vahel
seesamiseemned Raud · mikroelement · inimese organismis esineb raud vaid seotud kujul; veres · tähtsus: vereloome, ensüümide koostises, vastupanu stressile ja haigustele, väsimuse vähendamine, normaalne nahavärvus · vaba raud on organismile ohtlik, kuna oksüdeerub organismis kohe rasklahustuvateks kahjulikeks ühenditeks · toidus enamasti oksüdatsiooniastmega III ja seotud valkude ning orgaaniliste hapetega, imendumiseks peab Fe3+ redutseeruma Fe2+ · imendumist soodustavad vitamiin C · soovitus: 9-15 mg, naistel rohkem kui meestel · pikaajaline ületarbimine: kasvajate teke, südamepuudulikkus, suhkruhaigus · defitsiidist ohustatud: rasedad, enneaegsed lapsed, imikud, väikelapsed, teismelised tüdrukud, taimetoitlased · allikad: maks, liha, munad, kalatooted, viinamarjad, maasikad, sõstrad, jõhvikad, kaunviljad, peet Tsink · mikroelement
elektrolüüsiks." (Vlassov, Trifonov, 1970:88-89) 1.1.2. Leclanche'i element Tähtsaim kuivelement on Leclanche'i element. Tema tsinkkesta (1, vaata lisadest joonist 1) sees on NH4Cl pasta (2). Kesta sisemuse keskel asub söepulk (3), mida ümbritseb MnO2 kiht (4). Pealt on element hermeetiliselt suletud (näiteks pigiga). Kui selle elemendi tsinkkest hakkab oksüdeeruma, juhitakse tsingil tekkiv elektronide liig voolutarbija kaudu söepulgale ja sealt MnO 2-le, mis seetõttu hakkab redutseeruma. Protsessi summaarse võrrandi võib üles tähendada järgmiselt: Zn + 2MnO2 + 2 NH4Cl = [Zn(NH3)2]Cl2 + 2Mn(O)OH Protsess kestab kuni suurem osa tsinkkestast on lahustunud ja pasta hakkab läbisöövitatud kesta aukudest välja valguma. See näitab, et element on oma aja ära elanud ja pole võimeline enam vooluallikana eksisteerima, mistõttu muutub ta kasutamiskõlbmatuks. Leclanche'i elemendi tööpinge on 1,5V ning tema mahutavus ja tööiga on väikesed.
elektrolüüsiks.” (Vlassov, Trifonov, 1970:88-89) 1.1.2. Leclanche’i element Tähtsaim kuivelement on Leclanche’i element. Tema tsinkkesta (1, vaata lisadest joonist 1) sees on NH4Cl pasta (2). Kesta sisemuse keskel asub söepulk (3), mida ümbritseb MnO2 kiht (4). Pealt on element hermeetiliselt suletud (näiteks pigiga). Kui selle elemendi tsinkkest hakkab oksüdeeruma, juhitakse tsingil tekkiv elektronide liig voolutarbija kaudu söepulgale ja sealt MnO 2-le, mis seetõttu hakkab redutseeruma. Protsessi summaarse võrrandi võib üles tähendada järgmiselt: Zn + 2MnO2 + 2 NH4Cl = [Zn(NH3)2]Cl2 + 2Mn(O)OH Protsess kestab kuni suurem osa tsinkkestast on lahustunud ja pasta hakkab läbisöövitatud kesta aukudest välja valguma. See näitab, et element on oma aja ära elanud ja pole võimeline enam vooluallikana eksisteerima, mistõttu muutub ta kasutamiskõlbmatuks. Leclanche’i elemendi tööpinge on 1,5V ning tema mahutavus ja tööiga on väikesed.
miinimumi madalatel pH väärtustel (pH < 0), andes ,,happelisuse" vea. Mis on lahustunud hapniku määramiselektroodi tööpõhimõte? Gaasitundlike membraanelektroodide valmistamiseks kasutatakse laialdaselt hapnikuelektroodi, kus on rakendatud voltamperomeetrilist tööpõhimõtet. Kui rakendada väärismetallist elektroodile negatiivset potentsiaali väärtusega 0,6 0,8 V võrdluselektroodiga võrreldes, siis hakkab läbi teflon membraani difundeerunud hapnik redutseeruma väärismetalli elektroodi pinnal. Samal ajal kulgeb hõbe/hõbekloriidi võrdluselektroodil oksüdeerimine. Seda fenomeni saab registreerida nn polarogrammil. Kui suurendada edasi elektroodi potentsiaali negatiivset väärtust, siis elektrivool tõuseb drastiliselt, sest lisaks hapniku reaktsioonile lisanduvad ka teised protsessid nagu näiteks vee redutseerimine vesinikuks katoodil. Kui aga fikseerida potentsiaali väärtust selle platoo vahemikus (näiteks hoida -0,6 V), siis mõõdetav
(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. Näiteks, kui lahuses on Cu++ ja Zn++, siis kõigepealt redutseeruvad Cu++ ioonid. Zn++ ioonid hakkavad redutseeruma alles siis, kui Cu++ on redutseerunud. Sellega seletubki, miks 11 12 vasakul asuvad metallid redutseerivad paremal asuvate metallide ioone. Elektrivoolu oksüdeeriv-redutseeriv toime on palju kordi tugevam keemiliste ühendite vastavast toimest, sest me saame elektroodide vahelist potentsiaali vastavalt vajadusele reguleerida. Sulatatud elektrolüütide elektrolüüs süsinikelektroodidega
Koostanud: Janno Puks Tallinna Arte ja Kristiine Gümnaasium 5 rivate ainete vahekord, temperatuur, happe iseloom, leelismetalli asetud pingereas jt.) võivad moodustuda erinevad saadused. Lahjendatud hapete korral (v.a. HNO3) moodustuvad vastava metalli sool ja vesinik. 6K + 2H3PO4 2K3PO4 + 3H2 Kontsentreeritud hapete korral hakkab redutseeruma vesinikiooni asemel hapet moodustav elemet. Näiteks leelismetalli reageerimisel kontsentreeritud väävelhappega võib moodustuda H2S, S või SO2. Lämmastikhappe korral võivad moodustuda NH3, N2, N2O, NO või NO2. 4Na + konts. 4H2SO4 2Na2SO4 + 2SO2 + 4H2O 3Na + lahj. 4HNO3 3NaNO3 + NO + 2H2O 8K + konts.10HNO3 N2O + 8KNO3 + 5H2O 1.5 Leelismetallide kasutusalad Lihtainena kasutatakse leelismetalle harva. Peale keemialaborite kasutatakse lihtainena
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 Anoodil anioon oksüdeerub: 2Cl- - 2e- ® Cl2 Katoodil katioon redutseerub: Na+ + e- ® Na |*2 Vesilahuste elektrolüüs: CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask (vastavalt reeglile 3) anoodil aga oksüdeerub vesi (reegel 4): anood: 2H2O ® O2 + 4H+ + 4e katood: Cu2+ + 2e- ® Cu(t) |*2 summaarselt: 2H2O + 2Cu2+ ® O2 + 4H+ + 2Cu(t) Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee redutseerumine: 2H2O + 2e- ® H2 + 2OHn anood: 2Cl- - 2e- ® Cl2 katood: 2H2O + 2e- ® H2 + 2OH- 2Cl- + 2H2O ® Cl2 + H2 + 2OH Ehk molekulaarsel kujul: 2NaCl + 2H2O ® Cl2 + H2 + 2NaOH
kirjeldab matemaatiliselt 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. n CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask (vastavalt reeglile 3) anoodil aga oksüdeerub vesi (reegel 4): 110. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja anood: 2H2O ® O2 + 4H+ + 4ekatood: Hg patareid), Pb aku, Cu2+ + 2e- ® Cu(t) |*2 n summaarselt:
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. n CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask 110. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja (vastavalt reeglile 3) anoodil aga oksüdeerub vesi (reegel 4): Hg patareid), Pb aku, anood: 2H2O O2 + 4H+ + 4ekatood: kütuseelement (vesinik-hapnik). Cu2+ + 2e Cu(t) |*2 Kuivelement: n summaarselt:
2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja oksiididena). Näited: CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask(vastavalt reeglile 3) anoodil aga oksüdeerub vesi (reegel 4): anood: 2H 2 O O2 4H 4e katood: Cu 2 2e Cu(t ) /* 2 summaarselt: 2H 2O 2Cu 2 O2 4H 2Cu(t ) 116. Elektrolüüsi kasutamine. Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga (nikeldamine, kroomimine, hõbetamine) et vältida korrosiooni; metallesemetest koopiate valmistamiseks (galvanoplastika).
2. Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulide redutseerumisega; 3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja oksiididena). Näited: CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask(vastavalt reeglile 3) anoodil aga oksüdeerub vesi (reegel 4): anood: 2 H 2 O O2 4 H 4e katood: Cu 2 2e Cu (t ) /* 2 summaarselt: 2 H 2O 2Cu 2 O2 4 H 2Cu (t ) 111. Elektrolüüsi kasutamine. Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga (nikeldamine, kroomimine, hõbetamine) et vältida korrosiooni; metallesemetest koopiate valmistamiseks (galvanoplastika).
3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja oksiididena). Näited: CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask(vastavalt reeglile 3) anoodil aga 2 H 2 O O 2 4 H 4e oksüdeerub vesi (reegel 4): anood: 2 H 2O 2Cu 2 O2 4 H 2Cu (t ) Cu 2 2e Cu (t ) /* 2 katood: summaarselt: 116. Elektrolüüsi kasutamine.
3. Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall; 4. Hapnikhapete anioonid anoodil ei oksüdeeru, oksüdeeruvad vee molekulid; 5. Hapnikuta hapete puhul oksüdeeruvad anoodil anioonid; 6. Anoodil oksüdeerub sageli ka anoodi materjal ise (tekivad tema ioonid lahusesse või sadenevad välja oksiididena). NÄIDE: CuSO4 lahuse elektrolüüsil peaks katoodil redutseeruma vask (vastavalt reeglile 3) anoodil, aga oksüdeerub vesi (reegel 4): anood: 2H2O -> O2 + 4H+ + 4e katood: Cu2+ + 2e- -> Cu(t) |*2 summaarselt: 2H2O + 2Cu2+ -> O2 + 4H+ + 2Cu(t) Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga (nikeldamine, kroomimine, hõbetamine), et vältida korrosiooni; metallesemetest koopiate valmistamiseks (galvanoplastika). 115. Elektrolüüsi kasutamine.
Tänapäeval on kasutusel peamiselt kuivelemendid, milles elektrolüüt on pasta kujul. Neist tähtsaim on Lechlanche´I element. Selle tsinkkest on täidetud NH 4Cl pastaga. Kesta keskel asub söepulk, mida ümbritseb MnO2 kiht. Pealt on element hermeetiliselt suletud (nt pigiga). Tsinkkest hakkab oksüdeeruma. Tsingil tekkiv elektronide liig juhitakse voolutarbija kaudu söepulgale ja seal MnO 2 le, mis seetõttu hakkab redutseeruma. Protsess kestab seni, kuni suurem osa tsinkkestast on lahustunud ja pasta hakkab läbisöövitatud kesta aukudest välja valguma. See näitab, et element on oma aja ära elanud. Lechlanche´I elemendi tööpinge on 1,5 V, mahtuvus ja tööiga on väikesed. Lechlanche I ja teisi galvaanielemente kasutataksegi väikese võimsusega tarbijate jaoks (taskulambid, elektrilised kellas, väikesed arvutid jne). Igapäevaselt kasutatakse näiteks kellapatareide jjuures. 40
Kuidas saab valmistada galvaanielemente, tooge vähemalt viis näidet?! Tänapäeval on kasutusel peamiselt kuivelemendid, milles elektrolüüt on pasta kujul. Neist tähtsaim on Leclanche'i element . Selle tsinkkest on täidetud NH4Cl pastaga. Kesta keskel asub söepulk, mida ümbritseb MnO2 kiht. Pealt on elektrood hermeetiliselt suletud(nt. pigiga). Tsinkkest hakkab oksüdeeruma. Tsingil tekkiv elektronide liig juhitakse voolutarbija kaudu söepulgale ja sealt MnO2-le, mis seetõttu hakkab redutseeruma. Protsessi summaarne võrrand oleks umbes selline: Zn+2MnO2+2NH2Cl -> [Zn(NH3)2]Cl2+ 2Mn(O)OH. Protsess kestab seni, kuni suurem osa tsinkkestast on lahustunud ja pasta hakkab läbisöövitatud kesta aukudest välja valguma. See näitab, et elektrood on oma aja ära elanud. Leclanche'i elektroodi tööpinge on 1,5 V, mahtuvus ja tööiga on väikesed. Leclahche'i ja teisi galvaanielemente kasutataksegi väikese võimsusega tarbjate jaoks (taskulambid, elektrilised kellad, väikesed arvutid jne)
annaabi.ee 
