Sähkökemiallinen pari

Kun kaksi eri metallia kytketään saman metallin ioneja sisältävässä liuoksessa johtimella toisiinsa muodostuu sähköpari
  • Jotta saadaan suljettu virtapiiri, täytyy astiat yhdistää suolasillalla toisiinsa
  • epäjalompi hapettuu ja jalompi pelkistyy
  • Hapettuminen ja pelkistyminen saa elektronit liikkumaan johtimessa
  • Esimerkkinä Daniellin pari
  • data_url_to_image_2ssfrh.png
  • Sinkkisulfaattiliuoksessa on sinkki- ja sulfaatti-ioneita ja kuparisulfaattiliuoksessa kupari- ja sulfaatti-ioneita
    • [[$CuSO_4\left(aq\right)\ \rightarrow\ Cu^{2+}\left(aq\right)+SO_4^{2-}\left(aq\right)\ \ ja\ ZnSO_4\left(aq\right)\rightarrow Zn^{2+}\left(aq\right)+SO_4^{2-}\left(aq\right)$]]
  • Anodi on negatiivinen elektrodi (kohtio), jossa tapahtuu hapettuminen.
    • [[$Zn\left(s\right)\rightarrow Zn^{2+}\left(aq\right)+2e^-$]]
    • Zn-ionit siirtyvät liuokseen
    • Elektronit siirtyvät johdita pitkin kuparielektrodille (katodille)
  • Katodi on posit. elektrodi, jossa tapahtuu pelkistyminen.
    • [[$Cu^{2+}\left(aq\right)+2e^-\ \rightarrow\ Cu\left(s\right)$]]
    • liuoksessa olevat kupari-ionint pelkistyvät puhtaaksi kupariksi Cu-elektrodin pintaan
  • Suolasillan (jokin suolaliuos) saadaan suljettu virtapiiri. Suolasiltaa pitkin ionit siirtyvät liuoksesta toiseen.
  • sähköparin kennokaavio
    • [[$-\ Zn\left(s\right)\ \mid\ Zn^{2+}\left(aq\right)\ \parallel\ Cu^{2+}\left(aq\right)\ \mid\ Cu\left(s\right)\ +$]]

Miten sähkökemiallisen parin tuottama jännite saadaan?

  • käytetään apuna normaalipotentiaalitaulukkoa (standardipotentiaali)
    • data_url_to_image_jk87pt.png
    • Reaktiot ovat pelkistymisreaktioita
  • Kun katodilla tapahtuu pelkistyminen niin taulukosta saadaan suoraan pelkistymisreaktion potentiaali Ep
  • Anodilla tapahtuvan hapettumispuolireaktion reaktio kirjoitetaan toisin päin eli saadaan hapettumisreaktion potentiaali Eh
  • Koko reaktion potentiaali eli jännite E = Eh+Ep

Esimerkiksi Daniellin parin antama jännite (teoreettinen) saadaan
[[$anodilla\ hapett.:\ Zn\left(s\right)\ \rightarrow\ Zn^{2+}\left(aq\right)+2e^-\ \ \ {,}\ E_h=0{,}76\ V$]]
[[$katoodilla\ pelk.:\ Cu^{2+}\left(aq\right)+2e^-\ \ \rightarrow\ Cu\left(s\right){,}\ E_p=0{,}34\ V$]]
[[$Parin\ jännite\ E=\left(0{,}76+0{,}34\right)V=1{,}1\ V$]]

Tehtäviä alkaen 92 →

Kotitehtävät: 98 ja 99
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.