2+ - 3+ 43. Elektroodpotentsiaal, definitsioon. Elektroodipotentsiaal on pinge metalli ja elektrolüüdi vahel. Näitab, mil määral erineb elektrokeemilise ahela kontsentratsioon tasakaalukonstandist. 44. Nernsti võrrand. 45. Elektroodi standardpotentsiaal. Elektroodi standardpotentsiaal E0 Standardpotentsiaal defineeritakse standardse vesinikelektroodi kui ANOODI suhtes ehk kui redutseerumisreaktsiooni potentsiaal. Standardpotentsiaalidest Eº saab moodustada metallide elektrokeemilise pingerea, millest lähtudes saab ennustada näiteks metalli reaktsiooni vesinikiooniga: negatiivse Eº-ga metallid redutseerivad vesinikioone vesiniku molekuliks (H2), positiivse Eº-ga metallid aga mitte (1 M H+ lahuses). See on termodünaamiline ennustus ja ei pruugi realiseeruda (nt Al, Zn, Cr puhul). 46. Elektrokeemilise ahela skemaatiline esitamine. Katood | katiooni soolalahus || aniooni soolalahus | anood || on soolasild
oksüdeerijad (redutseerijad)? Standardpotentsiaal defineeritakse standardse vesinikelektroodi kui ANOODI suhtes ehk kui redutseerumisreaktsiooni potentsiaal. Mida positiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni liitmise tendents – tegemist on tugeva oksüdeerijaga. Mida negatiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni loovutamise tendents – tegemist on tugeva redutseerijaga. • Standardpotentsiaalidest E0 saab moodustada metallide elektrokeemilise pingerea, millest lahtudes saab ennustada naiteks metalli reaktsiooni vesinikiooniga: – negatiivse E0 -ga metallid redutseerivad vesinikioone vesiniku molekuliks (H2) – positiivse E0 -ga metallid aga mitte (1 M H+ lahuses) 54. Redokspotentsiaal. Nernsti võrrand. Redokspotentsiaal kui reaktsiooni suuna kriteerium. Redoksprotsessid eluslooduses. Redokspotentsiaal ehk oksüdatsioonipotentsiaal on keemilise elemendi või ühendi tendents
I2/I- E0 = +0,54 V H+/H2 E0 = 0 V · Mida negatiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni loovutamise tendents tegemist on tugeva redutseerijaga. H+/H2 E0 = 0 V Pb2+/Pb E0 = -0,13 V Zn2+/Zn E0 = -0,76 V Al3+/Al E0 = -1,66 V Na+/Na E0 = -2,71 V · Standardpotentsiaalidest E0 saab moodustada metallide elektrokeemilise pingerea, millest lahtudes saab ennustada naiteks metalli reaktsiooni vesinikiooniga: negatiivse E0 -ga metallid redutseerivad vesinikioone vesiniku molekuliks (H2) positiivse E0 -ga metallid aga mitte (1 M H+ lahuses) 28. Mis on korrosioon? Kuidas selle vastu võidelda? · Korrosioon on metalli soovimatu oksudeerumine. · Korrosiooni uheks peamiseks pohjuseks on niiskus. · Korrosioonikaitseks kasutatakse:
oksüdeerijad redutseerijad? Standardpotentsiaal defineeritakse standardse vesinikelektroodi kui anoodi suhtes ehk kui redutseerumisreaktsiooni potentsiaal. Mida positiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni liitmise tendents tegemist on tugeva oksüdeerijaga. Mida negatiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni loovutamise tendents tegemist on tugeva redutseerijaga. Standardpotentsiaalidest saab moodustada metallide elektrokeemilise pingerea, millest lähtudes saab ennustada näiteks metalli reaktsiooni vesinikiooniga: negatiivse E0 -ga metallid redutseerivad vesinikioone vesiniku molekuliks (H2) positiivse E0 -ga metallid aga mitte (1 M H+ lahuses) 44. Mis on korrosioon? Kuidas selle vastu võidelda? Korrosioon ehk korrodeerumine on keemilise aine, kivimi, koe või materjali, enamasti metalli, osaline häving keskonnas toimuvate keemiliste reaktsioonide tõttu
Pole võimalik mõõta üksiku elektroodi elektromotoorjõudu, tuleb kasutada võrdlust mingi kindla kokkuleppelise elektroodiga - vesinikelektrood. Kõikide teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes samadel tingimustel nim. standardseteks redokspotentsiaalideks (E0, V). Standardsete redokspotentsiaalide (ka nn. standardpotentsiaalide) väärtused on toodud vastavates käsiraamatutes 110. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata arvutada standardpotentsiaalidest). E0 = E0 oks E0 red Katood anood (-) Zn(t) | ZnSO4 (aq) | K2SO4küllast. | CuSO4 (aq) | Cu(t) (+) anood | lahus | soolasild | lahus | katood + E0(Zn2+/Zn) = 0,76 V E0(Cu2+/Cu) = 0,34 V E0 = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V 111. Metallide pingerida. Vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku Mg + H2SO4 ® MgSO4 + H2. Pingereas eespool asuv metall tõrjub soolalahusest välja temast pingereas tagapool olevametalli. 112
standardpotentsiaalide) väärtused on toodud vastavates põhjustavad paisumist ja kokkutõmbumist; vesi tungib pooridesse ja see käsiraamatutes põhjustab pragunemist külmas kliimas. § Omadusi saab parandada lisanditega. 107. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata 112. Elektrolüüs: sulatatud soolade ja vesilahuste arvutada elektrolüüs, näited. standardpotentsiaalidest). E0 = E0 oks E0 red Sulatatud soolade elektrolüüs: Katood anood (-) Zn(t) | ZnSO4 (aq) | K2SO4küllast. | CuSO4 (aq) | Cu(t) (+) anood | lahus | soolasild | lahus | katood + E0(Zn2+/Zn) = 0,76 V E0(Cu2+/Cu) = 0,34 V E0 = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V Sulas NaCl lahuses saavad Na+ ja Cl- ioonid liikuda. Na+ ioonid liiguvad
n Reaktsioon kulgeb elektrolüüsi ahelas vastupidiselt galvaanilisele ahelale 2Ag + Cu2+ = 2Ag+ + Cu 107. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata 112. Elektrolüüs: sulatatud soolade ja vesilahuste arvutada standardpotentsiaalidest). elektrolüüs, näited. E0 = E0 oks E0 red Katood anood Sulatatud soolade elektrolüüs: (-) Zn(t) | ZnSO4 (aq) | K2SO4küllast. | CuSO4 (aq) | Cu(t) (+) anood | lahus | soolasild | lahus | katood + E0(Zn2+/Zn) = 0,76 V E0(Cu2+/Cu) = 0,34 V E0 = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V
Elektroodide pinnal toimub elektronide ülekanne ioonidele ja vastupidi: a) Tsinkelektrood lahustub: Zn Zn2+ + 2e- Aktiivsem metall oksüdeerub ehk loovutab elektrone ehk läheb lahusesse b) Vask sadestub elektroodi pinnale: Cu2+ + 2e- Cu Elektronid liiguvad anoodilt katoodile Elektrivool ongi elektronide suunatud liikumine 1. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata arvutada standardpotentsiaalidest). 2. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuseelement (H- O) Kuivelement - elektrokeemilised alalistoiteallikad, mille elektromotoorjõud (emj) on tavaliselt 1,5 V ja sisetakistus suurusjärgus 1 oom. Patareid on tavaliselt jadamisi ühendatud kuivelementide või akumulaatorite kogumid Mn-Zn element - · anoodiks tsink · katoodiks süsinikvarras ja MnO2 · elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris
(redutseerijad)? Standardpotentsiaal defineeritakse standardse vesinikelektroodi kui ANOODI suhtes ehk kui redutseerumisreaktsiooni potentsiaal. Mida positiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni liitmise tendents tegemist on tugeva oksüdeerijaga. Mida negatiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni loovutamise tendents tegemist on tugeva redutseerijaga. Standardpotentsiaalidest saab moodustada metallide elektrokeemilise pingerea, millest lähtudes saab ennustada näiteks metalli reaktsiooni vesinikiooniga: negatiivse E0 -ga metallid redutseerivad vesinikioone vesiniku molekuliks (H2) positiivse E0 -ga metallid aga mitte (1 M H+ lahuses) 54. Redokspotentsiaal. Nernsti võrrand. Redokspotentsiaal kui reaktsiooni suuna kriteerium. Redoksprotsessid eluslooduses.
katoodile välise juhtme kaudu, tekitades selles elektrivoolu. 109. Elektroodpotentsiaalid, standartne elektroodpotentsiaal Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood – Eanood. Kõikide teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes samadel tingimustelnim. standardseteks redokspotentsiaalideks. 110. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata arvutada standardpotentsiaalidest) E0 = E0oks – E0red katood anood E0(Zn2+/Zn) = – 0,76 V E0(Cu2+/Cu) = 0,34 V E0 = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V 111. Metallide pingerida Metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu järgi, nimetatakse metallide pingereaks. Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku.
Reaktsioonide toimel liiguvad elektronid anoodilt katoodile välise juhtme kaudu, tekitades selles elektrivoolu. 104. Elektroodpotentsiaalid, standartne elektroodpotentsiaal Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood – Eanood. Kõikide teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes samadel tingimustelnim. standardseteks redokspotentsiaalideks. 105. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata arvutada standardpotentsiaalidest) E0 = E0oks – E0red katood anood E0(Zn2+/Zn) = – 0,76 V E0(Cu2+/Cu) = 0,34 V E0 = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V 106. Metallide pingerida Metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu järgi, nimetatakse metallide pingereaks. Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku. Pingereas eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast pingereas tagapool oleva Metalli
alumiinium hävib ning tekib süttimise oht. 29. Millest olenevad reaalsed elektroodide potentsiaalid (Nernsti võrrand ja sellest tulenevad järeldused. Elektrokeemilise korrosiooni kemism. Millest oleneb elektrokeemilise korrosiooni kiirus? Selgitage, mis on metallide korrosioonis anoodipiirkond ja mis katoodipiirkond? Millistel põhjustel need tekivad(moodustuvad)? a. Reaalsed elektroodide potentsiaalid olenevad standardpotentsiaalidest, temperatuurist ja elektrolüüdi kontsentratsioonist. Selle võtab kokku Nernsti võrrand: E Me = E Me + 0 RT nF [ ln C Me ] n+
elektrivoolu. 109. Elektroodpotentsiaalid, standartne elektroodpotentsiaal. Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood – Eanood. Kõikide teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes samadel tingimustelnim. standardseteks redokspotentsiaalideks. 110. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata arvutada standardpotentsiaalidest). Soolasild (U-toru, küllast. KCl, poolläbilaskvad membraanid) on vajalik selleks, et vooluring oleks suletud - võimaldab anioonide ja katioonide liikumise lahuste vahel. Voolu välisahelas saab galvanomeetriga mõõta, pinget elektroodide vahel nim. galvaanielemendi elektromotoorjõuks. Emj. sõltub elektroodide materjalist, temperatuurist, ioonidest ja nende kontsentratsioonist.
Standardpotentsiaal defineeritakse standardse vesinikelektroodi kui anoodi suhtes ehk kui redutseerumisreaktsiooni potentsiaal. Mida positiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni liitmise tendents – tegemist on tugeva oksüdeerijaga. Mida negatiivsem on standardpotentsiaal, seda tugevam on vastavas poolreaktsioonis elektroni loovutamise tendents – tegemist on tugeva redutseerijaga. Standardpotentsiaalidest saab moodustada metallide elektrokeemilise pingerea, millest lähtudes saab ennustada näiteks metalli reaktsiooni vesinikiooniga: – negatiivse E0 -ga metallid redutseerivad vesinikioone vesiniku molekuliks (H2) – positiivse E0 -ga metallid aga mitte (1 M H+ lahuses) 55. Redokspotentsiaal. Nernsti võrrand. Redokspotentsiaal kui reaktsiooni suuna kriteerium. Redoksprotsessid eluslooduses.
seda tugevam redutseerija, seega anoodiks (redutseerijaks) on element, mille E 0 on väiksem (tsink), katoodiks (oksüdeerijaks) element, mille E0 on suurem (vask). Tugevaim tuntud oksüdeerija on fluor F2 (mistõttu fluoril puuduvad positiivse oa-ga ühendid), tugevaim redutseerija metalliline liitium E0(F2/2F–) = 2,87 V E0(Li+/Li) = -3,05 V 109. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine (osata arvutada standardpotentsiaalidest). 110. Metallide pingerida. - Metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu järgi. Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud hapetest välja vesiniku. Mg + H2SO4 Æ MgSO4 + H2 Pingereas eespool asuv metall tõrjub soola lahusest välja temast pingereas tagapool oleva metalli. Metallide pingereas eespool asuv metall on galvaaniahelas anoodiks (-), tagapool asuv katoodiks (+).
annaabi.ee 
