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 järg. 107. Nernsti võrrand- Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. 108. Keemilised vooluallikad- kuivelement: tavaline (anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras,elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2); Hg patareid(kasut kellades, kalkulaatoris). Pb aku: anoodiks Pb plaadid,katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse, elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus. Kütuselement: Elektrolüüdiks kuum KOH lahus, anoodiks ja katoodiks inertsed, poorsed süsinikelektroodid. 109. Elektrolüüsiahel- Elektronid anoodilt katoodile Näide- Ag- anood, Cu- katood 110. Elektrolüüs- sulatatud soolad: Sulas NaCl lahuses saavad Na+ ja Cl- ioonid liikuda
(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. anoodiks Pb plaadid; katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse; elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%) anoodil: Pb + SO42- -2e- ® PbSO4
n summaarselt: kütuseelement (vesinik-hapnik). 2H2O + 2Cu2+ ® O2 + 4H+ + 2Cu(t) Kuivelement: n Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga n anoodiks tsinkpurk n katoodiks süsinikvarras n elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris n NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee n anood: Zn - 2e- ® Zn2+ redutseerumine: n katood: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e- ® Mn2O3 + 2NH3 + H2O 2H2O + 2e- ® H2 + 2OHn Hg patareid: kasutatakse kellades, kalkulaatorites anood: 2Cl- - 2e- ® Cl2
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: n anoodiks tsinkpurk 2H2O + 2Cu2+ O2 + 4H+ + 2Cu(t) n katoodiks süsinikvarras n Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga n elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris n anood: Zn 2e Zn2+ n NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na + ioonide, vaid vee
· Eespool asuv metall on galvaaniahelad anoodiks, tagapool asuv katoodiks. Nernsti võrrand elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukonsentratsioonidest. E=Eº-RT/nF·ln a(oks)a(H)/a(red) (CD/AB) Keemilised vooluallikad · Patarei elektrokeemiline element, mida võib kasutada konstantse pingega alalisvoolu saamiseks. Anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras, elektrolüüdiks NHCl, ZnCl, MnO segu. · Aku korduvkasutusega alalisvooluallikas, reaktsioonid anoodil ja katoodil on pööratavad. Anoodiks plii plaadid, katoodikd PbO, elektrolüüdiks HSO vesilahus (40%). · Kütuseelement anoodiks süsinikelektrood Ni lisandiga, katoodiks süsinikelektrood Ni ja NiO lisandiga, elektrolüüdiks kuum KOH lahus. Anoodiruumi juhitakse vesinikku, katoodiruumi hapnikku. Elektrokeemilised ahelad:
katoodiks (+). 112. Nernsti võrrand Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. RT (C ) c ( D) d E E0 ln nF ( A) a ( B) b 113. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik-hapnik) Tavaline kuivelement: E = 1,5 V , anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras. elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segutärklisekliistris Hg patarei: kasutatakse kellades, kalkulaatorites jm Pb aku: anoodiks Pb plaadid, katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse, elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%). Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. Järjestikku on tavaliselt ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2V, kokku 12V.
107. Nernsti võrrand Elektroodpotentsiaal näitab, mil määral elektrokeemilises ahelas eksisteerivad kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. RT (C ) c ( D ) d E E0 ln nF ( A) a ( B ) b 108. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik- hapnik) Tavaline kuivelement: E = 1,5 V , anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras. elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segutärklisekliistris Hg patarei: kasutatakse kellades, kalkulaatorites jm Pb aku: anoodiks Pb plaadid, katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse, elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%). Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. Järjestikku on tavaliselt ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2 V, kokku 12V.
kontsentratsioonid erinevad nende tasakaalukontsentratsioonidest. RT (C ) c ( D) d E E0 ln nF ( A) a ( B ) b 113. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik-hapnik). Keemilised vooluallikad on patareid ja akud. Tavaline kuivelement: E = 1,5 V , anoodiks tsinkpurk, katoodiks süsinikvarras. elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segutärklisekliistris Hg patarei: kasutatakse kellades, kalkulaatorites jm Pb aku: anoodiks Pb plaadid, katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse, elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%). Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. Järjestikku on tavaliselt ühendatud 6
RT [C ]c [D]d 0 E=E − ln nF [ A ]a [B]b 112. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuselement (vesinik-hapnik). Patarei on elektrokeemiline element (sageli järjestikku ühendatud mitu), mida võib kasutada konstantse pingega alalisvoolu saamiseks. Aku - korduvkasutusega alalisvooluallikas, reaktsioonid anoodil ja katoodil on pööratavad. - anoodiks tsinkpurk - katoodiks süsinikvarras - elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris - anood: Zn - 2e- Æ Zn2+ - katood: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e- -> Mn2O3 + 2NH3 + H2O Pliakumulaator - anoodiks Pb plaadid - katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse - elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%) Anoodil (-): Pb + SO42- - 2e- -> PbSO4 Katoodil (+): PbO2 + 4H+ + 2SO42- + 2e- -> PbSO4 + 2H2O summaarselt: Pb + PbO2 + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O