Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

KEMIA > KE05 SÄHKÖKEMIA > Flashcards

KE05 SÄHKÖKEMIA Flashcards

1
Q

miten suurin osa metalleista esiintyy luonnossa?

A

yhdisteinä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

miten epäjalot metallit reagoivat hapon vesiliuoksessa?

A

reaktiossa vapautuu vetykaasua

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

reagoivatko jalot metallit happoliuosten kanssa vetykaasua vapauttaen?

A

eivät

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

kuningasvesi

A

väkevä HCl ja väkevä HNO_3 seos

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

sähkökemiallinen jännitesarja

A

metallit on järjestetty pelkistymiskykynsä mukaiseen järjestykseen. Reaktiivisimmat metallit ovat sarjan alussa. Jännitesarja perustuu metalli-ionien kykyyn pelkistyä eli vastaanottaa elektroneja reaktiossa toisen metallin kanssa. Jännitesarjassa metallit on järjestetty epäjaloimmasta jaloimpaan.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

epäjalot metallit jännitesarjassa

A

metallit ennen vetyä. suuri hapettumistaipumus

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

kullan ja platinan paikka jännitesarjassa

A

vaihtelee lähteittäin, käytännössä merkattu yhtä jaloiksi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

milloin tapahtuu spontaani reaktio?

A

Jos metalli-ionina on jalompi metalli ja metalliatomina epäjalompi metalli, reaktio tapahtuu. Toisin päin reaktiota ei tapahdu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

normaalipotentiaali

A

lukuarvo, joka kuvaa sitä, kuinka helposti aine pelkistyy. Sen yksikkö on voltti V. Taulukoissa normaalipotentiaaliarvot annetaan aina pelkistymisreaktioille. Mitä korkeampi pelkistysreaktion normaalipotentiaaliarvo eli pelkistyspotentiaali on, sitä helpommin metalli-ioni pelkistyy metalliatomiksi ja sitä jalompi metalli on kyseessä.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

hapetuspotentiaali

A

pelkistyspotentiaalin vastaluku

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

lähdejännite

A

normaalipotentiaalien avulla laskettu potentiaaliero. pelkistys- ja hapetuspotentiaalien summa. voidaan laskea myös pelkistyspotentiaalien erotuksena.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

miten lähdejännitteestä päätellään, onko reaktio spontaani?

A

jos lähdejännite on suurempi kuin 0, reaktio on spontaani

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

vaikuttaako kertoimien muuttaminen normaalipotentiaalien arvoihin?

A

ei

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

miten johtimilla suljettu virtapiiri vaikuttaa siihen, mitä metalli-ionien ja metallin välillä tapahtuu?

A

ilman suljettua virtapiiriä jalomman metallin ionit pelkistyvät epäjalomman metallin pintaan, koska elektronien siirtyminen levyltä toiselle ei ole mahdollista ilman suljettua virtapiiriä. virtapiirin kanssa ne pelkistyvät jalomman metallin pintaan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

sähkövirta

A

varauksellisten hiukkasten, kuten elektronien tai ionien, liike aikayksikköä kohti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

jännite

A

eli potentiaaliero on edellytys sähkövirralle virtapiirissä. elektronien pyrkimys siirtyä metallilta toiselle aiheuttaa potentiaalieron. energian kannalta on edullista, että elektronit siirtyvät navalta toiselle. Mitä suurempi energiahyöty on, sitä suurempi jännite napojen välille muodostuu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

kemiallinen pari

A

virtalähde, joka muodostuu elektrolyytistä tai elektrolyyteistä, kahdesta elektrodista, niitä yhdistävistä johtimista ja suolasillasta (ilman tätä reaktio tapahtuu liian nopeasti ja jännite pienenee nopeasti). levyt eri astioissa. Kemiallisessa parissa hapetus-pelkistysreaktiot saavat aikaan jännitteen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

elektrolyytti

A

sähköä johtava aine. voi olla lähes mikä tahansa aine, jossa ionit pystyvät liikkumaan. Se on yleensä neste, mutta se voi olla myös kiinteää ainetta, jonka läpi varaus liikkuu. yleensä suolaliuos, mutta tilalla voi olla myös nestemäistä suolaa tai jokin muu ioneja sisältävä liuos, kuten happo- tai emäsliuos.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

muita nimiä kemialliselle parille

A

kenno, sähkökenno, sähköpari, galvaaninen kenno, galvaaninen pari, sähkökemiallinen kenno/pari

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

elektrodit

A

elektrolyyttiliuoksessa olevat metallisauvat eli navat.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

anodi

A

elektrodi, jolla tapahtuu hapettuminen. Kemiallisessa parissa anodilla muodostuu metalli-ioneja, jotka liukenevat elektrolyyttiin. Anodille siirtyy elektroneja ja sille muodostuu negatiivinen varaus.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

katodi

A

tapahtuu pelkistyminen. Koska pelkistymisreaktiossa kuluu elektroneja, katodille muodostuu kemiallisessa parissa elektronivajaus ja se saa positiivisen varauksen. Sähkövarausten ero aiheuttaa elektrodien välille jännitteen, joka alkaa purkautua, kun elektrodit yhdistetään johtimilla suljetuksi virtapiiriksi.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

suolasilta

A

voi olla liuosten välissä oleva ioneja läpäisevä seinämä, suolaliuokseen kostutettu huokoinen paperisuikale tai kylläisellä suolaliuoksella täytetty U-putki.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

suolasillan tehtävä

A
  • hidastaa elektrolyyttiliuosten sekoittumista
  • siirtää ioneja elektrolyyttiliuoksiin. Kylläistä suolaliuosta sisältävä suolasilta on kuin ionivarasto, josta kulkeutuu positiivisia ioneja pelkistyvän puolen elektrolyyttiin sieltä poistuvien positiivisten ionien tilalle. Vastaavasti negatiivisia ioneja kulkeutuu hapettuvan puolen elektrolyyttiin, johon liukenee positiivisia ioneja hapettumisreaktiossa. ylläpitää siis varaustasapainoa
  • yhdistää elektrolyyttiliuokset suljettuun virtapiiriin
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

sarjaankytkentä

A

Paristot ja akut sisältävät yleensä useampia kemiallisia pareja, jotka on kytketty peräkkäin toisiinsa niin, että toisen parin negatiivinen elektrodi on yhteydessä seuraavan parin positiiviseen elektrodiin.
Tällaisessa niin sanotussa sarjaankytkennässä pariston antama jännite kasvaa ja on yhtä suuri kuin kaikkien sen sisältämien kemiallisten parien yhteenlaskettu lähdejännite.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Daniellin pari

A

muodostuu kuparista ja sinkistä, näiden ioneja sisältävistä elektrolyyttiliuoksista ja suolasillasta

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

voiko pelkistyvä aine olla muukin kuin elektrolyytin metalli-ioni?

A

joo

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

miksi jännite voi aluksi olla suurempi kuin metalli-ionin pelkistymisen mukainen jännite, ja laskea sitten vedyn pelkistyspotentiaalin mukaiseksi jännitteeksi?

A

Jos katodin pinnalla on hapettuneita metalli-ioneja, ne pelkistyvät ensin.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

voiko elektrodi olla muutakin kuin puhdasta metallia?

A

voi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

miten normaalipotentiaalit on määritetty?

A

kokeellisilla mittaustuloksilla. Mittauksissa selvitetään lähdejännite kemialliselle parille, jossa toisena elektrodina on vety. Vedyn normaalipotentiaaliksi on sovittu 0,00 V. Kun mitattavaa ainetta vaihdellaan vedyn parina, kunkin kemiallisen parin lähdejännitteestä saadaan määritettyä normaalipotentiaalit mitattavien aineiden puolireaktioille. Koska vedyn normaalipotentiaali on nolla, lähdejännite on toisen puolireaktion pelkistys- tai hapetuspotentiaali.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

mitkä vaikuttavat jännitteen suuruuteen?

A

Kennon elektrolyyttien konsentraatiot ja lämpötila sekä elektrodien pinnan laatu vaikuttavat jännitteen suuruuteen.
Taulukoissa normaalipotentiaalit on yleensä määritetty olosuhteissa, joissa osallistuvien ionien konsentraatiot ovat 1,0 mol/l, liuosten lämpötilat ovat 25 °C ja elektrodireaktioihin osallistuvien kaasujen paineet ovat 101,325 kPa.

32
Q

kennokaavio

A

Yksi pystyviiva kuvaa elektrodin ja elektrolyytin rajapintaa eli faasirajaa ja kaksi pystyviivaa elektrolyyttiliuoksia yhdistävää suolasiltaa. Kennokaaviossa vasemmalla puolella on hapettumisreaktio ja oikealla puolella pelkistymisreaktio. Elektrodien varaukset merkitään kennokaavion molempiin päihin. Kennokaavioon voidaan merkitä joko elektrolyytin hapetus-pelkistysreaktioon osallistuvat ionit tai elektrolyyttien sisältämät yhdisteet. Esimerkiksi suolaliuoksessa voidaan merkitä suolan kaava tai pelkästään ioni, joka reagoi kennossa.

33
Q

elektrolyysi

A

Sähkövirralla aikaansaatu hapetus-pelkistysreaktio. jännitelähde saa aikaan elektronien liikkeen. Jännitelähteen napoihin kiinnitetään johtimilla sähköä johtavat elektrodit. Elektrodina voi metallien lisäksi toimia jokin muu sähköä johtava aine, kuten grafiitti. Katodi kiinnitetään jännitelähteen negatiiviseen napaan, joka syöttää katodille elektroneja.
Jännitelähteen napoihin kiinnitetyt elektrodit upotetaan sähköä johtavaan elektrolyyttiin. Elektrolyytti on osa suljettua virtapiiriä. Elektrolyytissä virtaa kuljettavat ionit.

34
Q

elektrolyysilaitteisto

A

Elektrolyysilaitteistoon kuuluu jännitelähde, kaksi sähköä johtavaa kiinteää elektrodia sekä sähköä johtava elektrolyytti.

35
Q

passiivinen elektrodi

A

ei itse hapetu tai pelkisty elektrolyysissä

36
Q

miksi grafiitti johtaa sähköä?

A

Grafiitissa hiiliatomit ovat löyhästi toisiinsa sitoutuneina levyinä. Levyissä jokaisella hiiliatomilla on kolme kovalenttista sidosta muihin hiiliatomeihin. Hiilen neljäs ulkoelektroni delokalisoituu samaan tapaan kuin bentseenissä, ja sen seurauksena grafiitti johtaa sähköä.

37
Q

suolasulate

A

nestemäinen suola, joka ei ole vesiliuos.

38
Q

miten elektrolyysi toimii?

A

Jännitelähteen negatiivinen napa syöttää katodille elektroneja. Negatiivisesti varautunut katodi vetää puoleensa liuoksen positiivisia ioneja. Samaan aikaan anodilla on elektronivaje eli positiivinen varaus ja sitä kohti kulkeutuu negatiivisia ioneja.

39
Q

elektrolyysiin tarvittava jännite

A

jännite, joka on suurempi kuin hapetus-pelkistysreaktioiden normaalipotentiaalien summan itseisarvo.

40
Q

katodi elektrolyysissä

A

Koska katodille johdetaan elektroneja jännitelähteen negatiivisesta navasta, se on elektrolyysikennon negatiivinen elektrodi päinvastoin kuin kemiallisessa parissa. sen on siis negatiivinen kohtio. Pelkistyminen tapahtuu sillä elektrodilla, joka on kiinnitetty jännitelähteen negatiiviseen napaan.

41
Q

Kun elektrolyysikennoon johdetaan sähköä, onko pelkistyvä aine aina elektrolyytin positiivinen ioni?

A

ei, vaan esimerkiksi jokin molekyyli, kuten vesi, voi pelkistyä. Myös hapettuva aine voi olla esimerkiksi vesi.

42
Q

miten saadaan selville, mikä mahdollisista pelkistyvistä tai hapettuvista aineista reagoi ensin?

A

Mahdollisista hapettuvista ja pelkistyvistä aineista reagoivat ensin ne, joilla on suurin normaalipotentiaali. Jos normaalipotentiaalit ovat lähellä toisiaan, useita aineita reagoi samanaikaisesti. Tällöin se aine reagoi enemmän, jonka konsentraatio on suurempi.

43
Q

mitä pitää veden reaktiosta muistaa, kun katsoo normaalipotentiaalitaulukkoa?

A

Veden hapetus- ja pelkistysreaktiot ovat normaalipotentiaalitaulukossa kahtena eri reaktioyhtälönä. ensin on veden pelkistyminen, sitten toinen “pelkistyminen” arvolla +1,23, jonka yhtälö pitää kääntää toisin päin

44
Q

mitä eroa on sillä, onko elektrolyytti laimea vai väkevä liuos?

A

jos liuos on laimea, veden konsentraatio on suurempi, eli vesi reagoi. väkevämmässä liuoksessa myös toinen aine reagoi

45
Q

voiko natrium ja muut alkalimetallit pelkistyä vesiliuoksista?

A

ei

46
Q

millaiseksi vety-ionit tekevät liuoksen anodin ympärillä veden elektrolyysissä?

A

happamaksi

47
Q

millaiseksi hydroksidi-ionit tekevät liuoksen katodin ympärillä veden elektrolyysissä?

A

emäksiseksi

48
Q

aktiivinen elektrodi

A

elektrodi joka osallistuu elektrolyysiin

49
Q

hapettuuko tai pelkistyykö katodimateriaali itse?

A

yleensä ei, vaan sen pinnalla tapahtuu pelkistyminen

50
Q

onnistuisiko metallin päällystäminen jalommalla metallilla ilman sähkövirtaa?

A

ei, sillä sähkövirtaa tarvitaan jotta päällystykseen käytettävää metallia hapettuisi anodilta elektrolyyttiin.

51
Q

pinnoittamisen tarkoitus

A

Pinnoitteen tarkoituksena on tehdä metallista kestävämpää tai muuttaa sen ulkonäköä.

52
Q

elektrolyysin sovelluksia

A
  • pinnoitus
  • kuparin puhdistus
  • alkuaineiden tai yhdisteiden valmistus
  • akun lataus
53
Q

elektrolyysin reaktiojärjestys

A
  • Jos elektrolyytin ionien ja molekyylien konsentraatiot ovat lähellä toisiaan, se aine reagoi ensin, jonka normaalipotentiaali on suurin.
  • Jos normaalipotentiaalit ovat lähellä toisiaan, se aine reagoi eniten, jonka konsentraatio on suurin.
  • Laimeissa liuoksissa veden konsentraatio on niin suuri, että siitä muodostuu käytännössä aina vetyä ja happea.
  • Elektrolyytin aineiden lisäksi anodimateriaali on huomioitava normaalipotentiaalitarkastelussa, jos se ei ole passiivinen.
54
Q

Elektrolyysin aikana siirtyneiden elektronien ja hapettuvan tai pelkistyvän aineen ainemäärän välinen yhteys

A

It=nzF
I=sähkövirta, t=aika (s), n=ainemäärä, z=siirtyvien elektronien määrä, F= Faradayn vakio As/mol

55
Q

Mistä Faradayn vakio tulee?

A

Yhden elektronimoolin kuljettama varaus voidaan laskea kertomalla yhden elektronin varauksen suuruus Avogadron vakiolla

56
Q

pinnoitteen paksuuden laskeminen

A

Myös pinnoitteen paksuus h on mahdollista laskea, jos käytetään tilavuuden suureyhtälöä 𝑉=𝐴⋅ℎ
. Pinnoitteen tilavuus V voidaan laskea pinnoitemateriaalin tiheyden avulla ja A on pinnoitetun materiaalin pinta-ala.

57
Q

korroosio

A

ympäristötekijöiden vaikutuksesta tapahtuva hapettuminen. Korroosiota tapahtuu, kun epäjalo metalli altistuu ilman hapelle ja kosteudelle. Suolat ja hapot nopeuttavat korroosiota.

58
Q

kuivapari

A

paristo, jossa elektrolyytti ei pääse valumaan, koska se on imeytetty liisterimäiseen väliaineeseen. Kuivaparin etuna on, että paristo toimii asennosta riippumatta. Sinkki-hiiliparisto on tyypillinen kuivapari.

59
Q

lyijyakku

A

Lyijyakun latausta purettaessa katodina toimii lyijyoksidi PbO2(s), anodina lyijy Pb(s) ja elektrolyyttinä rikkihappo H2SO4(aq). Sekä anodi että katodi reagoivat lyijysulfaatiksi PbSO4(s) ja rikkihappo laimenee. Ladattaessa anodi ja katodi palautuvat lyijyoksidiksi ja lyijyksi. (OPETTELE REAKTIO)

60
Q

polttokenno

A

laite, jolla voidaan tuottaa sähköä. Erona paristoon tai akkuun on se, että polttokennoon syötetään polttoainetta, kuten vetyä. Vetyä valmistetaan esimerkiksi veden elektrolyysillä. Polttokennoon johdetaan lisäksi happea. Vetypolttokennon päästönä syntyy ainoastaan vettä.

61
Q

matalassa lämpötilassa toimivien polttokennojen haasteet?

A

niissä tarvitaan kalliita ja harvinaisia katalyyttimateriaaleja, kuten platinaa.

62
Q

vetytalous

A

energian siirto ja varastointi vetyä käyttäen.

63
Q

vetypolttokennon reaktiot

A

anodilla tapahtuu vedyn hapettuminen vetyioneiksi ja elektroneiksi. Elektronit johdetaan ulkoiseen virtapiiriin sähkövirraksi. Katodilla tapahtuu vetyionien, hapen ja elektronien pelkistymisreaktio vedeksi. Anodimateriaali voi olla esimerkiksi platinaa ja katodi nikkeliä.

64
Q

mitä veden elektrolyysissä tapahtuu siitä huolimatta, että grafiittia pidetään passiivisena elektrodina?

A

anodilla muodostunut happi reagoi grafiitin kanssa ja syntyy hiilidioksidia.

65
Q

ruostuminen

A

Ruostumisessa rauta-atomit hapettuvat rauta(III)ioneiksi Fe3+. Samalla veteen liuennut happi pelkistyy oksidi-ioneiksi O2−. Rauta- ja oksidi-ionit muodostavat veden kanssa kidevedellisiä rauta(III)oksideja Fe2O3 ⋅ x H2O, jotka ovat punaruskeaa ruostetta. Merkintä tarkoittaa, että ruosteessa voi olla eri määriä kidevettä. Todellisuudessa ruostumisen mekanismi on tätä monimutkaisempi: rauta muun muassa muodostaa ensin hapen ja veden kanssa rautahydroksideja.

66
Q

miten kosteus edesauttaa korroosiota?

A

Veteen liuennut happi reagoi helpommin kuin suoraan ilmassa oleva happi. Vesi myös toimii elektrolyyttiliuoksena, jossa ionit liikkuvat. + galvaaninen korroosio

67
Q

sähkökemiallinen korroosio

A

Kun kaksi metallia on kosketuksissa toisiinsa ja niiden väliin päätyy kosteutta, syntyy kemiallinen pari. Se aiheuttaa epäjalomman metallin nopeamman hapettumisen eli korroosion kiihtymisen.

68
Q

korroosion esto

A
  • päällystys toisella metallilla, muovilla, maalilla
  • anodinen suojaus
  • uhrimetalli eli katodinen suojaus
  • passivoituminen eli oksidin muodostuminen
69
Q

oksidin muodostuminen

A

Tietyt metallit reagoivat hapen kanssa muodostaen korroosiolta suojaavan oksidipinnoitteen. voidaan hyödyntää metalliseoksissa, esim. ruostumaton teräs (raudan ja kromin seos)

70
Q

anodisointi

A

tapahtuu elektrolyysillä. Siinä anodipinta hapettuu oksidiksi ja katodilla tapahtuu elektrolyyttinä toimivan hapon vetyionien pelkistyminen. Prosessin aikana metallioksidipintaan voidaan lisätä väriainetta. saadaan paksumpi oksidikerros kuin luonnollisesti passivoitumisella

71
Q

millainen oksidikerroksen on oltava, jotta se olisi suojaava?

A

kova ja säännöllinen. Myös raudan pinnalle muodostuu oksideja, mutta ne ovat lohkeilevia ja jauhemaisia.

72
Q

päällystys toisella metallilla, muovilla, öljyllä tai maalilla

A

Korroosiota estetään suojaamalla metallin pinta hapelta ja kosteudelta. voidaan tehdä maalaamalla, lakkaamalla tai öljyämällä pinta tai pinnoittamalla metalli muovilla tai muulla metallilla. Jalommalla metallilla päällystäminen suojaa metallia, koska pinnoite ei hapetu niin herkästi kuin suojattava metalli. Jos pinnoitukseen käytetään sen sijaan epäjalompaa metallia, se hapettuu ensisijaisesti ja suojaa näin jalompaa metallia. Tällöin suojavaikutus pysyy, vaikka metallin pinta naarmuuntuisi.

73
Q

katodinen suojaus

A

metalli voidaan suojata epäjalommalla metallikappaleella, jota kutsutaan uhrianodiksi. Uhrianodi kiinnitetään suojattavan metallin pintaan. Kosteissa olosuhteissa metallista ja uhrianodista muodostuu kemiallinen pari, jossa epäjalompi metalli hapettuu suojaten näin jalompaa metallia

74
Q

galvanointi

A

rautaa suojataan päällystämällä se sinkillä. sinkki estää hapen ja kosteuden pääsemisen raudan pinnalle, mutta myös hapettuu helpommin kuin rauta. Jos pinta naarmuuntuu ja naarmuun päätyy kosteutta, sinkki hapettuu raudan sijaan. Sinkki suojaa rautaa myös pintaansa muodostuvalla sinkkioksidikerroksella. Galvanointi perustuu sekä pinnan suojaamiseen päällystämällä että uhrianodin käyttöön.

75
Q

sähkösinkitys

A

metallia suojaava sinkkipinta muodostetaan elektrolyyttisesti

76
Q

kuumasinkitys

A

metalli päällystetään upottamalla se sulaan sinkkiin

KEMIA (9 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions