Kolokwium III - utlenianie i redukcja Flashcards
Czym jest utlenianie?
wszystkie procesy chemiczne, w których atomy lub jony tracą elektrony
Czym jest redukcja?
wszystkie procesy chemiczne, w których atomy lub jony przyłączają elektrony
Czym jest reduktor?
donor elektronów
Czym jest utleniacz?
akceptor elektronów
Czym jest stopień utlenienia?
liczba ładunków elementarnych, jakie byłyby związane z danym atomem, gdyby wszystkie wiązania w cząsteczce, w skład której on wchodzi, były jonowe
Co się dzieje ze stopniem utlenienia podczas utleniania?
wzrasta
Co się dzieje ze stopniem utlenienia podczas redukcji?
maleje
Jaki stopień utlenienia ma fluor we wszystkich połączeniach?
-1
Metale przyjmują dodatni czy ujemny stopień utlenienia?
dodatni
Jaki stopień utlenienia ma wodór?
+1
z wyjątkiem wodorków metali: -1
Jaki stopień utlenienia ma tlen?
-2
z wyjątkiem nadtlenków: -1
z wyjątkiem podtlenków: -1/2
z wyjątkiem fluorku tlenu: +2
Czym jest reakcja dysproporcjonacji (dysmutacji)?
część atomów tego samego pierwiastka podwyższa, a część obniża stopień utlenienia
Czym jest reakcja synproporcjonacji?
atomy tego samego pierwiastka z różnych stopni utlenienia przechodzą w jeden
Co obserwujemy wraz ze wzrostem stopnia utlenienia pierwiastka wchodzącego w skład danego związku?
- wzrost właściwości utleniających
- spadek właściwości redukujących
- wzrost mocy kwasów tlenowych
- spadek mocy wodorotlenków
- wzrost tendencji do tworzenia anionów
- spadek tendencji do tworzenia kationów
Z czego składa się ogniwo?
z dwóch różnych półogniw
Z czego zbudowane jest półogniwo?
z metalu (elektrody) zanurzonej w roztworze elektrolitu
Czym są połączone elektrody w czasie pracy ogniwa?
przewodnikiem metalicznym
Co stanowi klucz elektrolityczny?
rurka wypełniona roztworem chlorku potasu i zamknięta agarem
Jaką funkcję pełni agar w kluczu elektrolitycznym?
utrzymuje KCl w rurce
Jaką funkcję pełni klucz elektrolityczny?
utrudnia mieszanie się roztworów elektrolitów obydwu półogniw, ale umożliwia przepływ niewielkiej liczby jonów przenoszących ładunek
Co zapewnia obecność klucza elektrolitycznego?
neutralizację ładunków i elektroobojętność elektrolitów w obszarach przyelektrodowych
Kiedy w półogniwie zostaje osiągnięty stan równowagi dynamicznej?
gdy szybkość przechodzenia kationów do roztworu równoważy szybkość przyjmowania przez metal na swoją powierzchnie kationów z roztworu
Co to jest potencjał bezwzględny półogniwa?
różnicę potencjałów między metalem stanowiącym elektrodę a jego roztowrem
Co to jest potencjał dyfuzyjny?
różnica potencjałów powstała na granicy zetknięcia dwóch roztworów
Czy potencjał dyfuzyjny można zredukować do zera?
tak
Co umożliwia redukcję potencjału dyfuzyjnego do zera?
odpowiednia budowa klucza elektrolitycznego
W jaki sposób można uzyskać dodatnio naładowaną elektrodę względem roztworu?
stosując sól o dostatecznie dużym stężeniu
Od czego zależy wielkość i znak potencjału elektrody?
- moc wiązania metalicznego
- temperatura
- stężenie roztworu
Jak nazywamy półogniwo, w którym zachodzi proces utleniania?
anoda
Jaki ładunek ma anoda?
ujemny
Jaki proces zachodzi na katodzie?
redukcja
Jaki ładunek ma katoda?
dodatni
Jak dzielimy półogniwa ze względu na budowę i skład chemiczny?
- proste
- gazowe
- redoksowe
- złożone
Jak zbudowane są półogniwa proste (tzw. półogniwa pierwszego rodzaju)?
z metalu zanurzonego w roztworze elektrolitu zawierającego kationy tego metalu
Jak zbudowane są półogniwa gazowe?
z metalu obojętnego, omywanego strumieniem odpowiedniego gazu, zanurzonego w roztworze zawierającym jony tego gazu
Jaki metal obojętny jest najczęściej wykorzystywany do budowy półogniwa gazowego?
platyna
Jak zbudowane są półogniwa redoksowe?
z metalu obojętnego, zanurzonego w roztworze zawierającym dwa rodzaje jonów tego samego pierwiastka na różnych stopniach utlenienia
Jak zbudowane są półogniwa złożone (tzw. półogniwa drugiego rodzaju)?
z metalu pokrytego trudno rozpuszczalną solą tego metalu, zanurzonego w roztworze zawierającym aniony identyczne z anionami trudno rozpuszczalnej soli
Kiedy napięcie między elektrodami ma wartość maksymalną?
gdy ogniwo nie pracuje (ogniwo otwarte)
Co to jest siła elektromotoryczna ogniwa?
maksymalna różnica potencjałów między elektrodami
Jak oznaczamy siłę elektromotoryczną ogniwa?
SEM lub ΔE
Jak obliczamy SEM?
SEM = Ek - Ea
O czym świadczy SEM=0?
układ jest w stanie równowagi
O czym świadczy SEM>0 ?
reakcja przebiega samorzutnie
W jaki sposób schematycznie możemy zapisać ogniwo galwaniczne?
anoda | elektrolit anodowy || elektrolit katodowy | katoda
Jaką postać ma wzór Nernsta na potencjał półogniwa?
E = E0 + RT/nF * ln [a utl / a red]
Jak wygląda wzór Nernsta na potencjał półogniwa po podstawieniu stałych?
E =E0 + 0,059/n * log [a utl / a red]
Jak wygląda wzór Nernsta na potencjał półogniwa wykorzystujący stężenie jonu?
E Me n+ / Me = E0 + 0,059/n * log [C Me n+]
Dla jakich roztworów możemy wykorzystywać wzór Nernsta uproszczony do stężenia jonu?
dla roztworów rozcieńczonych
Co stanowi półogniwo wodorowe?
blaszka platynowa, pokryta czernią platynową, zanurzona w roztworze kwasu o aktywności jonów wodorowych 1 mol/l i opłukiwana strumieniem wodoru pod ciśnieniem 1013 hPa
Ile wynosi potencjał półogniwa wodorowego?
w każdej temperaturze jest równy zeru
Jak nazywamy metale o dodatnim standardowym potencjale redukcji?
metale szlachetne
Co to jest ogniwo stężeniowe?
ogniwo, w którym obie elektrody są zbudowane z tego samego metalu, zanurzonych w roztworach elektrolitów tej samej substancji ale o różnych stężeniach
Od czego zależy SEM ogniwa stężeniowego?
od stosunku stężeń elektrolitów
Jaki wzór opisuje zależność między entalpią swobodną a siłą elektromotoryczną?
ΔG = -nF ΔE
Jak wygląda wzór na potencjał dla układu biologicznego w pH=7?
E = E0’ + 0,059/n log [utl]/[red]
Jaki wzór wyraża biologiczny potencjał standardowy?
E0’ = E0 - 0,41
