Elektrochemie. Pøedmìt elektrochemie: disociace (roztoky elektrolytù, taveniny solí) vodivost jevy na rozhraní s/l (elektrolýza, èlánky)



Podobné dokumenty
I. tøídy { vodivost zpùsobena pohybem elektronù uvnitø møí¾ky (kovy, grat, polovodièe)

Oxidace a redukce. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2. Redukce = odebrání kyslíku

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

12. Elektrochemie základní pojmy

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

= vědní disciplína zabývající se ději a rovnováhami v soustavách, ve kterých se vyskytují elektricky nabité částice

Na zaslal(a): Téra2507. Elektrochemické metody

AKUMULÁTORY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

GALAVANICKÝ ČLÁNEK. V běžné životě používáme název baterie. Odborné pojmenování pro baterii je galvanický článek.

Sekundární elektrochemické články

ELEKTROCHEMIE A KOROZE Ing. Jiří Vondrák, DrSc. ÚACH AV ČR

9. ročník Galvanický článek

Potenciometrie. Obr.1 Schema základního uspořádání elektrochemické cely pro potenciometrická měření

Ú L O H Y

ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH

Elektrochemické zdroje elektrické energie

Elektrochemie. 2. Elektrodový potenciál

Elektrický proud v kapalinách

ELEKTROCHEMIE. - studuje soustavy, které obsahují elektricky nabité částice.

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

Elektrický proud v kapalinách


ANODA KATODA elektrolyt:

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 08

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Galvanické články TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

3. NEROVNOVÁŽNÉ ELEKTRODOVÉ DĚJE

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Elektrochemie Elektrochemie je nauka o vzájemných vztazích energie chemické a elektrické. Nejlépe a nejdéle známe elektrolytický účinek proudu.

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_13_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 29. květen Název zpracovaného celku: REDOXNÍ REAKCE REDOXNÍ REAKCE

Vyučující po spuštění prezentace může provádět výklad a zároveň vytvářet zápis. Výklad je doprovázen cvičeními k osvojení probírané tématiky.

Sešit pro laboratorní práci z chemie

Elektrochemické reakce

Elektrochemické metody

ELEKTROCHEMIE. Danielův článek e

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

PRVKY 17. (VII. A) SKUPINY

Kovové povlaky. Kovové povlaky. Z hlediska funkce. V el. vodivém prostředí. velmi ušlechtilé méně ušlechtile (vzhledem k železu) tloušťka pórovitost

Elektrolyty. Disociace termická disociace (pomocí zvýšené teploty) elektrolytická disociace (pomocí polárního rozpouštědla)

Ústřední komise Chemické olympiády. 53. ročník 2016/2017. KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA kategorie C. ZADÁNÍ: 60 BODŮ časová náročnost: 120 minut

Elektrický proud v elektrolytech

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 07

Alkalické kovy. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín

ELEKTROLÝZA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Název školy: Číslo a název sady: klíčové aktivity: VY_32_INOVACE_131_Elektrochemická řada napětí kovů_pwp

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

E = E red,pravý E red,levý + E D = E red,pravý + E ox,levý + E D

ANODA KATODA elektrolyt:

Elektroanalytické metody

6. Elektrický proud v elektrolytech

Koroze kovových materiálů. Kovy, mechanismy koroze, ochrana před korozí

Elektrochemie. Koroze kovových materiálů. Kovy. Kovy. Kovy. Kovy, mechanismy koroze, ochrana před korozí 1. Kovy Polokovy Nekovy

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti

Datum: Projekt: Využití ICT techniky především v uměleckém vzdělávání Registrační číslo: CZ.1.07./1.5.00/34.

Elektrolýza Ch_022_Chemické reakce_elektrolýza Autor: Ing. Mariana Mrázková

H - -I (hydridy kovů) vlastnosti: plyn - nekov 14x lehčí než vzduch bez barvy, chuti, zápachu se vzduchem tvoří výbušnou směs redukční činidlo

Pufry, pufrační kapacita. Oxidoredukce, elektrodové děje.

Konduktometrie. Potenciometrie, Iontově selektivní elektrody (ISE) Voltametrie (Ampérometrie, Polarografie)

Redoxní reakce - rozdělení

Nultá věta termodynamická

Ukázky z pracovních listů B

Číslo: Anotace: Prosinec Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_4_Elektrický proud v kapalinách a plynech

Elektrochemické Detektory, spol. s r.o. Ohrazenice 226 CZ Turnov

ROVNOVÁŽNÉ NAPĚTÍ ČLÁNKU OVĚŘENÍ NERNSTOVY ROVNICE

Chemické názvosloví anorganických sloučenin 1

Úvod do koroze. (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají)

Gymnázium Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace Mgr. Monika ŠLÉGLOVÁ VY_32_INOVACE_06B_05_Vlastnosti kovů, hliník_test ANOTACE

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

ROVNOVÁŽNÉ NAPĚTÍ ČLÁNKU... 14

4.4.3 Galvanické články

Elektrolýza. (procesy v elektrolytických článcích) ch) Základní pojmy a představy z elektrolýzy. V rovnováze E = 0 (I = 0)

Chemické zdroje elektrické energie

Analytická chemie předběžné zkoušky

CHO cvičení, FSv, ČVUT v Praze

Nejistoty kalibrací a měření ph

Přechodné prvky, jejich vlastnosti a sloučeniny

KOROZE A TECHNOLOGIE POVRCHOVÝCH ÚPRAV

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Typy chemických reakcí

Zvyšování kvality výuky technických oborů

1H 1s. 8O 1s 2s 2p H O H

U = E a - E k + IR Znamená to, že vložené napětí je vyrovnáváno

RNDr. Daniela Kravecová, PhD. Premonštrátske gymnázium, Kováčska 28, Košice

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

7. Elektrolýza. Úkoly měření: Použité přístroje a pomůcky: Základní pojmy, teoretický úvod:

Ústřední komise Chemické olympiády. 48. ročník 2011/2012. ŠKOLNÍ KOLO kategorie D ŘEŠENÍ SOUTĚŽNÍCH ÚLOH

Transkript:

Elektrochemie 1 Pøedmìt elektrochemie: disociace (roztoky elektrolytù, taveniny solí) vodivost jevy na rozhraní s/l (elektrolýza, èlánky) Vodièe: I. tøídy { vodivost zpùsobena pohybem elektronù uvnitø møí¾ky (kovy, grat, polovodièe) II. tøídy { vodivost zpùsobena pohybem iontù (iontové roztoky, taveniny solí) III. tøídy { vodivost zpùsobena pohybem iontù a volných elektronù (plazma)

Elektrolytický a galvanický èlánek 2 Èlánek = soustava slo¾ená ze dvou elektrod a elektrolytu, kterou prochází èi mù¾e procházet elektrický proud elektrolytický èlánek { dodávám energii, abych uskuteènil reakci galvanický èlánek { získávám energii galvanický èlánek rovnová¾ný Elektrody anoda = elektroda, na které dochází k oxidaci (odnímání elektronù) Cu Cu 2+ + 2 e 2 Cl Cl 2 + 2 e katoda = elektroda, na které dochází k redukci (pøíjem elektronù) Cu 2+ + 2 e Cu Cl 2 + 2 e 2 Cl Oxidace a redukce jsou v èlánku oddìleny, pøevod náboje se uskuteèòuje uzavøením obvodu.

Anoda a katoda 3 elektrolytický èlánek galvanický èlánek I I Cl 2 Cl Cu2+ Cu Cu 2+ Cu Pt Cl Cl2 CuCl 2 (aq.) CuCl 2 (aq.) anoda katoda anoda katoda þanionty jdou k anodìÿ

Elektrolýza 4 výroba Al, Na, NaOH, Cl 2... galvanické pokovování (Ni, Cr, Ag, Au) elektrootace odstraòování tì¾kých kovù Faradayùv zákon náboj èas q = Iτ = nzf Faradayova konstanta F = en A = 96485.34 C mol 1 Ag + (aq) + e Ag (s) z = 1 CuCl 2 Cu + Cl 2 z = 2 Fe 3+ + e Fe 2+ z = 1 H 2 O (aq) H 2 (g) + 1 2 O 2 (g) z = 2

Coulometrie 5 Coulometr na støíbro katoda: Pt elektrolyt: AgNO 3 anoda: Ag Coulometr na mìï katoda: Cu elektrolyt: CuSO 4 + H 2 SO 4 + ethanol anoda: Cu Coulometr na tøaskavý plyn katoda: inertní elektrolyt: okyselená voda anoda: inertní

Øada napìtí kovù 6 Voltùv sloup: Ca, Al, Mn, Cr, Zn, Cd, Fe, Pb, Cu, Ag, Au

Elektrody, konvence 7 Elektrody (= poloèlánky) mohou být oddìleny pórovitou pøepá¾kou, solným mùstkem, membránou aj. Katoda je vpravo (redukce) Anoda je vlevo (oxidace) záporná elektroda (anoda) kladná elektroda (katoda) kapalinové rozhraní fázové rozhraní. (pórovitá pøepá¾ka) solný mùstek.. polopropustná membrána Pøíklady: Cu(s) CuCl 2 (c = 0,1 mol dm 3 ) Cl 2 (p = 95 kpa) Pt Pt Sn 2+ + Sn 4+ Fe 3+ Fe

Rovnová¾né napìtí èlánku I 8 Star¹í názvy: elektromotorické napìtí, elektromotorická síla Nutno mìøit v bezproudovém stavu (vyvá- ¾ený mùstek, citlivý voltmetr) Nelze mìøit napìtí jedné elektrody nula se denuje pomocí standardní vodíkové elektrody, tj. elektroda s reakcí 2 H + (aq) + 2 e H 2 (g) kde a H + = 1 (ph=0) a a H2 = 1 (p H2 = p st ). Realizace vodíkové elektrody: platinový plí¹ek pokrytý platinovou èerní, sycený vodíkem

Rovnová¾né napìtí èlánku II 9 Elektrodový potenciál elektrody X je roven napìtí èlánku H 2 (a = 1) H + (a = 1) X Pozn.: je to v¾dy redukèní potenciál Standardní (redukèní) potenciál elektrody: v¹echny látky úèastnící se reakce mají jednotkové aktivity. Pøíklady: E st Cu 2+ Cu = 0.337 V, Est Cl 2 2Cl = 1.360 V (pøi 25 C) Jestli¾e reakce pí¹eme tak, jak probíhají, kdy¾ èlánek dává proud: reakce = (redukce na katodì) + (oxidace na anodì) E = E red katoda + Eox anoda Jestli¾e reakce pí¹eme redukènì: reakce = (redukce na katodì) (redukce na anodì) E = E red katoda Ered anoda

Termodynamika vratného èlánku 10 r G m = W el = qe = zf E [p, T ] Nernstova rovnice kde r G st m = zf Est, E = E st RT zf ln i a ν i i E st = E,red katoda + E,ox anoda = E,red katoda E,red anoda

Potenciometrie Elektrody: kovové (Ag + Ag) amalgámové (Na + Na(Hg)) plynové (vodíková { ph, chlorová) redox (Fe 3+ Fe 2+ ) sklenìná (ph) 2. druhu (kalomelová { referenèní) Pou¾ití mìøení ph mìøení koncentrace jiných iontù potenciometrické titrace stanovení rovnová¾ných konstant, napø. K s, K dis polarograe

Primární èlánky 12 látky se spotøebují Leclanchéùv (suchý) èlánek: Zn (NH 4 Cl + ZnCl 2 ) MnO 2 C Zn + 2 MnO 2 + 2 H 2 O + ZnCl 2 2 MnOOH + 2 ZnOHCl Alkalický èlánek: Zn (prášek) KOH (gel) MnO 2 Zn + 2 OH ZnO + H 2 O + 2 e 2 MnO 2 + H 2 O + 2e Mn 2 O 3 + 2 OH

Èlánky sekundární (akumulátory) 13 Olovìný akumulátor: Pb PbSO 4 (s) H 2 SO 4 (20{30 hm. %) PbO 2 (s) Pb Pb + PbO 2 + 2 H 2 SO 4 vybíjení nabíjení 2 PbSO 4 + 2 H 2 O Pb + SO 2 4 PbSO 4 (s) + 2 e PbO 2 + SO 2 4 + 4 H + + 2e PbSO 4 (s) + 2 H 2 O Oceloniklový (Edisonùv) akumulátor, podobnì NiCd: Fe KOH (20%) Ni(OH) 3 Ni Fe + 2 Ni(OH) 3 vybíjení nabíjení Fe(OH) 2 + 2 Ni(OH) 2

Palivové èlánky 14 napø. kyslík+vodík èlánek na isopropanol