Kemi kap 9, 10, 12 och 13 Flashcards
Oxidation
Avgivande av elektroner
Reduktion
Upptagande av elektroner
Oxidationsmedel
Hjälper något att oxidera. Oxidationsmedlet självt reduceras.
Reduktionsmedel
Hjälper något att reducera. Reduktionsmedlet självt oxideras.
Spänningsserien
Oädla metaller står till vänster om H och vill helst vara i jonform. Ädla metaller står till höger och vill helst vara i metallform.
När sker en reaktion? (spänningsserien)
En reaktion sker om jonen står till höger om metallen. Ex oädla metaller reagerar med H+ (syror)
Elektromotorisk kraft
Emk = E°+ - E°-
Halogener som oxidationsmedel
starkast oxidationsmedel F2, Cl2, Br2, I2 svagast
En reaktion kommer att ske om den svagare halogenen är i jonform. T.ex
F2 + 2Cl- → 2F- + Cl2
Entalpi
I kemin används storheten entalpi (H) för att beteckna kemiskt bunden energi. Enheten är kJ eller kJ/mol.
Exoterm reaktion
Entalpin minskar → värme avges
ΔH < 0 , negativ
Endoterm reaktion
Entalpin ökar → värme upptas (blir kall)
ΔH > 0 , positiv
Bindningsentalpi
Bindningsentalpi är den energi som går åt för att bryta en bindning eller som frigörs när en bindning bildas.
ΔH = Σbindningsentalpier bryts - Σbindingsentalpier bildas
Oxidationstal
Oxidationstal är den laddning en atom skulle få, om de delade elektronerna helt räknades till den mer elektronegativa atomen.
Regler:
- Ett grundämne i fri form har oxtal 0
- I kemiska föreningar har syre i regel oxtal -ll och väte +l
- Enkla joner har ett oxtal som är lika med jonladdningen, t.ex Fe2+
- I en molekyl är summan av oxtalen för de ingående atomerna 0
- I en sammansatt jon är summan av oxtalen för de ingående ämnena lika med jonladdningen
- Oxidation → oxtal ökar
Reduktion → oxtal minskar
Elektrolys
En elektrolys är en påtvingad redoxreaktion. Det innebär att reaktionen inte sker spontant utan elektrisk energi måste tillföras för att reaktionen ska kunna ske.
- Strömkälla
- En elektrolyt (lösning med joner)
- Två elektroder
Minnesregel: PANOX NEKAR
Vid den Positiva ANoden sker en OXidation
Vid den NEgativa KAtoden sker en Reduktion
I en elektrolyscell omvandlas elektrisk energi till kemisk energi. Elektrisk energi tillförs och tvingar en icke spontan reaktion att ske. Strömkällan pumpar elektroner till katoden och suger elektroner ner från anoden. Negativa joner vandrar i lösningen mot anoden och positiva joner mot katoden.
Elektrolys av vatten
Na2SO4 är elektrolyt för att ge ledningsförmåga i vattnet och kommer inte att reagera
Anod: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
Katod: 2H2O + 2e- → 2OH- + H2 (x2)
Total: 2H2O → 2H2 + O2
(6H2O → 2H2 + 4H+ + 4OH-)
Bildningsentalpi
Energin som frigörs eller upptas när en mol av ett ämne bildas utifrån sina grundämnen, ΔHf
Ju lägre bildningsentalpi, desto stabilare och mindre reaktivt ämne
Aktiveringsentalpi
Energi går åt för att bryta bindningar
Entropi
Entropin, S, är grad av oordning och kommer av ternodynamikens 2:a lag “Allting sprider sig”. Universum eftersträvar maximal oordning och kaos.
Stor entropi = mycket oordning (ex gaser)
Låg entropi = mycket ordning (ex fasta ämnen)
Entropiändringen ΔS < 0 (negativ) ger minskad entropi ( minskad oordning)
Entropiändringen ΔS > 0 (positiv) ger ökad entropi (ökad oordning)
När sker en reaktion spontant?
ΔG < 0 reaktionen är spontan
ΔG = ΔH - T * ΔS
ΔG är skillnaden o Gibbs fria energi G i kJ/mol
ΔH är entalpiskillnaden i kJ/mol
T är temperaturen i K
ΔS är entropiändringen i kJ/mol
Gaser
- Gaser är oladdade partiklar (molekyler eller fria atomer som ädelgaserna)
- Molekylernas kollisioner med väggarna ger ett tryck
- Normalt tryck vid havsytan är 1,013 * 10 ^ 5 Pa
- V= (n * R * T) / p
R= gaskonstanten 8,31 - 1 mol av vilken gas som helst upptar samma volym vid ett visst tryck och temperatur.
- Om flera gaser är i samma rum/behållare är summan av partialtrycken (deltrycken) för var och en av gaserna lika med totaltrycket. Gaserna utövar var sitt tryck oberoende av varandra.
Buffertförmåga
Förmåga att stå emot pH-förändringar vid tillsats av syra eller bas.
Alkanilitet: c(HCO3-) vätekarbonat
Specifik värmekapacitet
Ett ämnes specifika värmekapacitet är energin som krävs för att höja temperaturen 1 °C hos 1 kg av ämnet.
Galvanisk cell
I en galvanisk cell omvandlas kemisk energi till elektrisk energi genom en spontan redoxreaktion. Elektroner strömmar genom en yttre ledning från minuspol till pluspol. Negativa joner vandrar i lösningen mot minuspolen och positiva joner mot pluspolen. Vid minuspolen sker en oxidation och vid pluspolen en reduktion.
Väteutdrivande metaller
De metaller som reagerar med H+, alltså de som står till vänster om H+ (oädla)
Korrosion
Aluminium oxiderar till en tunn hinna av Al2O3 som är hård och skyddar mot ytterligare korrosion.
Fe (s) →→FeOOH (s) (rost)
Rostfritt stål med järn och krom ger hårt skikt av Cr2O3 som skyddar järnet.
Saltvatten förvärrar korrosion eftersom det leder ström
Fe → Fe2+ + 2e- (rostar)
Fe2+ + Zn → Fe + Zn2+
Zn är offermetall
Korrosionsskydd: olja in för att hindra vatten, salt och syre att reagera med järn.
