Akuks nimetatakse korduvat laadimist ja tühjenemist võimaldavat galvaanielementi. Galvaanielemendid. Galvaanielemendiks nimetatakse seadeldist, milles keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaks. Element koosneb kahest vastavasse elektrolüüdilahusesse paigutatud elektroodist, mis on omavahel ühendatud metalljuhtmega, elektrolüüdilahused aga on ühendatud elektrolüüdisillaga. Üheks näiteks võib olla element, kus tsinkplaat on tsinksulfaadi lahuses ja vaskplaat vasksulfaadi lahuses. Galvaanielemendi elektromotoorjud on määratud elektroodide potentsiaalide vahega Korrosiooniks nimetatakse metallide keemilist hävimist ümbritseva keskkonna toimel. Metallide korrosiooni jaotatakse keemiliseks ja elektrokeemiliseks. Keemiline korrosioon toimub tavaliselt kuivades gaasides või mitteelektrolüütidest vedelikes, kus metallid reageerivad otseselt agressiivsete komponentidega või oksüdeerijatega
oksüdeerub hoopis vesi. * Elektrolüüsi kasutamine: -) Galvonosteegia metalli elektrolüüdiline katmine teise metalli kihiga; -) Aktiivsete metallide tootmine (IA, IIA, Al); -) Muude ainete tootmine (Cl2, H2, O2, NaOH); -) Metallide puhastamine ehk rafineerimine (Cu). Keemiline vooluallikas * Keemiline vooluallikas vask-tsink elemendi näitel. -) Kui asetada vaskplaat vask(2)sulfaadi lahusesse; -) ja tsinkplaat tsinksulfaadi lahusesse; -) Ühendada plaadid juhtmetega; -) Juhtmetes tekib elektrivool. * Erinevused elektrolüüsiga on see, et vooluallika puhul on anood elektrood ja katood +elektrood ning vooluallikas annab energiat, mitte ei neela seda. Kristallhüdraadid on ained, mis seovad endaga vett.
100. Lakk- vedelik, mille kuivamisel moodustub kelme ning mis sisaldab orgaanilist lahustit. IX REDOKSREAKTSIOONID, ELEKTROKEEMIA 101. Keemiliste reaktsioonide liigitus- mittepööratavad ioonreaktsioonid; pööratav. 102. Redoksreaktsioonid- oksüdatsiooniastme muutuseta ja muutusega kulgevateks reaktsioonideks. n Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu II 0 2+ Cu + 2e- Cu oksüdeerija 0 +II Zn - 2e- Zn2+ redutseerija 103. Galvaanielement- Tsinkplaat tsinksulfaadi lahuses, vaskplaat vasksulfaadi lahuses, mõlemad anumad ühendatud KCl lahust sisaldava sillaga (soolasild). 104. Elektroodpotentsiaalid- Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood Eanood Standartne elektroodpotentsiaal- Kõikide teiste elektroodide potentsiaalevesinikelektroodi suhtes samadel tingimustel. 105. Galvaanielemendi elektromotoorjõu leidmine- E0 = E0oks E0red Katood anood E0(Zn2+/Zn) = 0,76 V
(oksüdeerijaks) element, mille E0 on suurem (vask). Tugevaim tuntud oksüdeerija on fluor F2 (mistõttu fluoril puuduvad positiivse oa-ga ühendid), tugevaim redutseerija metalliline liitium. 89. Galvaanielement, töötamise põhimõte, näide. Galvaanielement - seadis, milles redoksreaktsioonide tulemusel tekib elektromotoorjõud st muudab keemilise reaktsiooni energia vahetult elektrienergiaks. Näiteks: tsinkplaat tsinksulfaadi lahuses, vaskplaat vasksulfaadi lahuses, mõlemad anumad ühendatud KCl lahust sisaldava sillaga (soolasild). Kui lahuses toimub elektronide liitmine-loovutamine tsingi pinnal, siis galvaanielemendis on pandud need protsessid kulgema erinevates anumates ja elektronid sunnitakse liikuma mööda välist ahelat/juhet (metalli) 90. Elektrolüüsi mõiste, näide. 91. Elektrolüüsi kasutamine. 92. Korrosioon: mõiste, liigitus.
90. Katalüsaator on aine, mis kiirendab reaktsiooni, kuid mille kontsentratsioon reaktsioonis ei muutu. Ta ei mõjuta reaktsiooni tasakaalu, vaid mõjutab kiirust, millega tasakaaluolekusse jõutakse. Liigitus: Heterogeenne, homogeenne. Näide:Ammoniaagi süntees- katalüsaator: Fe 91.Oksüdatsiooniastme muutusega reakrtsioon on redoksreaktsioon.Redutseeria loovutab e 92. Galvaanielement- seadis, milles redoksreaktsioonide tulemusel tekib elektromotoorjõud. Näiteks: tsinkplaat tsinksulfaadi lahuses. Vaskplaat vasksulfaadi lahuses. Zn -, Cu+- elektroodid ja elektronid liiguvad anoodilt katoodile. 93. Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood Eanood. Kõikide teiste elektroodide potentsiaale vesinikelektroodi suhtes samadel tingimustel nimet. Standardseteks redokspotentsiaalideks (°, V). 94. ° = °oks °red 95. Metallelektroodide rida, järjestatuna standardsete redokspotentsiaalide kasvu
saamiseks. Akuks nimetatakse korduvat laadimist ja tühjenemist võimaldavat galvaanielementi. Galvaanielemendid. Galvaanielemendiks nimetatakse seadeldist, milles keemilise reaktsiooni energia muudetakse elektrienergiaks. Element koosneb kahest vastavasse elektrolüüdilahusesse paigutatud elektroodist, mis on omavahel ühendatud metalljuhtmega, elektrolüüdilahused aga on ühendatud elektrolüüdisillaga (vt. joonis). Üheks näiteks võib olla element, kus tsinkplaat on tsinksulfaadi lahuses ja vaskplaat vasksulfaadi lahuses. Galvaanielemendi elektromotoorjud on määratud elektroodide potentsiaalide vahega (pinge elektroodide vahel): E = Ekatood - Eanood = E oks E red Galvaanaelemendis on pingereas eespool asuv metall anoodiks, tagapool asuv katoodiks.Elemendi töötamisel tekkiva elektrienergia kasutamisel vib elektrivoolu tööd w avaldada kujul Korrosiooniks nimetatakse metallide keemilist hävimist ümbritseva keskkonna toimel. Metallide korrosiooni
- Nõrga elektrolüüdi tekke reaktsioon Pööratav ioonireaktsioon: nõrga happe ja nõrga aluse vaheline neutralisatsioonireaktsioon. 107. Redoksreaktsioonid, mõiste (osata tasakaalustada redoksreaktsioone). Reaktsioone võib liigitada oksüdatsiooniastme muutuseta ja muutusega kulgevateks reaktsioonideks. Zn + CuSO4 ® ZnSO4 + Cu II 0 Cu2+ + 2e- => Cu oksüdeerija 0 +II Zn - 2e- => Zn2+ redutseerija 108. Galvaanielement, töötamise põhimõte, näide. Tsinkplaat tsinksulfaadi lahuses, vaskplaat vasksulfaadi lahuses, mõlemad anumad ühendatud K2SO4 lahust sisaldava sillaga (soolasild). Zn ja Cu plaadid elektroodid: Zn anood (-), Cu katood (+) Elektronid liiguvad anoodilt katoodile! anood | lahus | soolasild | lahus | katood + (-) Zn(t) | ZnSO4 (aq) | K2SO4küllast. | CuSO4 (aq) | Cu(t) (+) 109. Elektroodpotentsiaalid, standartne elektroodpotentsiaal. 2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+ Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel
§ Tsement käitub sarnaselt klaasjale massile, mis moodustub saviproduktide ja tulekindlate telliste valmistamisel (kuumutamisel). Erinevus- tsemendi puhul toimub protsess toatemperatuuril. Portland tsement: Saadakse savi ja lupja sisaldavate mineraalide peenestamisel ja intensiivsel segamisel, millele järgneb segu kuumutamine ~1400oC. Kasutatakse mörtides ja betoonis, et liita inertseid liivaosakeste agregaate seotud massiks Tsinkplaat tsinksulfaadi lahuses, vaskplaat vasksulfaadi lahuses, mõlemad anumad ühendatud K2SO4 lahust sisaldava sillaga (soolasild). 100. Betoon, Portland tsement betoon. Zn ja Cu plaadid elektroodid: Suurte osakestega komposiit, kus nii maatriks kui Zn anood (-), Cu katood (+)
moodustub saviproduktide ja tulekindlate telliste valmistamisel (kuumutamisel). Erinevus tsemendi puhul toimub protsess toatemperatuuril. Portland tsement: Saadakse savi ja lupja sisaldavate mineraalide peenestamisel ja intensiivsel segamisel, millele järgneb segu kuumutamine ~1400oC. Kasutatakse mörtides ja betoonis, et liita inertseid liivaosakeste agregaate seotud massiks Tsinkplaat tsinksulfaadi lahuses, vaskplaat vasksulfaadi lahuses, mõlemad 100. Betoon, Portland tsement betoon. anumad ühendatud Suurte osakestega komposiit, kus nii maatriks kui K2SO4 lahust sisaldava sillaga (soolasild). dispergeeritud faas on keraamilised materjalid. Zn ja Cu plaadid elektroodid: Zn anood (), Cu katood (+) Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
II 0 Cu2+ + 2e- -> Cu oksüdeerija 0 +II Zn - 2e- -> Zn2+ redutseerija 108. Galvaanielement, töötamise põhimõte, näide Galvaanielement - seadis, milles redoksreaktsioonide tulemusel tekib elektromotoorjõud Töötamise põhimõte: Reaktsioon kulgeb iseenesest, elektronid anoodilt katoodile 23 Nt: Kui panna tükk tsinktraati tsinksulfaadi lahusesse ja vasetraat vasksulfaadi lahusesse, anumad omavahel ühendatud soolasilla abil.Reaktsioonide toimel liiguvad elektronid anoodilt katoodile välise juhtme kaudu, tekitades selles elektrivoolu. 109. Elektroodpotentsiaalid, standartne elektroodpotentsiaal Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood – Eanood.
väheneb (ta redutseerub) Redutseerija (taandaja) loovutab elektrone -> tema o-a. kasvab (ta oksüdeerub) Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu II 0 Cu2+ + 2e- -> Cu oksüdeerija 0 +II Zn - 2e- -> Zn2+ redutseerija 103. Galvaanielement, töötamise põhimõte, näide Galvaanielement - seadis, milles redoksreaktsioonide tulemusel tekib elektromotoorjõud Töötamise põhimõte: Reaktsioon kulgeb iseenesest, elektronid anoodilt katoodile Nt: Kui panna tükk tsinktraati tsinksulfaadi lahusesse ja vasetraat vasksulfaadi lahusesse, anumad omavahel ühendatud soolasilla abil.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
II 0 Cu2+ + 2e- -> Cu oksüdeerija 0 +II Zn - 2e- -> Zn2+ redutseerija 108. Galvaanielement, töötamise põhimõte, näide. Galvaanielement - seadis, milles redoksreaktsioonide tulemusel tekib elektromotoorjõud Töötamise põhimõte: Reaktsioon kulgeb iseenesest, elektronid anoodilt katoodile Nt: Kui panna tükk tsinktraati tsinksulfaadi lahusesse ja vasetraat vasksulfaadi lahusesse, anumad omavahel ühendatud soolasilla abil.Reaktsioonide toimel liiguvad elektronid anoodilt katoodile välise juhtme kaudu, tekitades selles elektrivoolu. 109. Elektroodpotentsiaalid, standartne elektroodpotentsiaal. Elektrokeemilise ahela potentsiaal on vahe üksikute elektroodide potentsiaalide vahel E = Ekatood – Eanood.
Elektrivool tekib kui elektronid suunatult liiguvad, seega saab redoksreaktsioone panna käima nii, et selle tulemusena tekib elektrivool. Keemilisi vooluallikaid on kahte liiki: galvaanielement ja kütuseelement. Galvaanielement- lihtsaim on vask-tsink element. Vask elektrood on sukeldatud vasksulfaadi lahusesse ning tsink elektrood tsinksulfaadi lahusesse ning lahused on omavahel ühendatud oorse vaheseinaga, millest ioonid saavad läbi liikuda. Kuna tsink on aktiivsem metall, siis hakkab tema oksüdeeruma ning loovutab elektrone, mis mööda juhet liiguvad vaskelektroodile, kus vaskioonid liidavad elektrone. Galvaanielemente kasut patareide ja akude valmistamisel. Akut saab elektriga
Kui lahuses toimub elektronide liitmine-loovutamine tsingi pinnal, siis galvaanielemendis on pandud need protsessid kulgema erinevates anumates ja elektronid sunnitakse liikuma mööda välist ahelat/juhet. Elektronide suunatud liikumine aga ongi elektrivool. Zn ja Cu plaadid – elektroodid: Zn anood (-), Cu katood (+) Elektronid liiguvad anoodilt katoodile! - Näiteks: tsinkplaat tsinksulfaadi lahuses. Vaskplaat vasksulfaadi lahuses. Zn -, Cu+- elektroodid ja elektronid liiguvad anoodilt katoodile, patareid 4,5 ja 9.0 V 108. Elektroodpotentsiaalid, standartne elektroodpotentsiaal. Lahuses asuvate või nendega kokkupuutes olevate ainete redoksvõime kvantitatiivseks iseloomustamiseks kasutatakse elektroodpotentsiaale. Need ei ole muutumatud suurused. Sõltuvad aine
metalli elekroodipotentsiaaliks. Kui ühes ajaühikus lahusesse minevate ja metallile tagasi siirduvate ioonide arv võrdsustub, tekib tasakaalu olukord. Sellele vastavat elektroodipotentsiaali nim. tasakaalupotentsiaaliks. Elektroodipotentsiaali väärtus sõltub metalli omadustest, tema ioonide kontsentratsioonist lahuses ja lahuse temperatuurist. Kui metallist varras (elektrood) panna lahusesse, mis sisaldab selle metalli ioone (näit. tsinkvarras tsinksulfaadi lahuses), siis läheb lahusesse vähem ioone, kui puhtasse vette, ja seda vähem, mida suurem on ioonide kontsentratsioon lahuses. Kuna elektroodipotentsiaalide absoluutseid väärtusi on raske mõõta, kasutatakse suhtelist potentsiaali -võrdlust mingi kindla kokkuleppelise elektroodiga, milleks on vesinikelektrood (vt joonist), mõõtes potentsiaali juba nende kahe erineva elektroodi vahel. Vesinikelektrood koosneb plaatina traadist, mida mööda liiguvad elektronid ja mis on
annaabi.ee 
