Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Vízkémia Redoxi-reakciók, elektrokémia Vizes elektrolitok.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Vízkémia Redoxi-reakciók, elektrokémia Vizes elektrolitok."— Előadás másolata:

1 Vízkémia Redoxi-reakciók, elektrokémia Vizes elektrolitok

2 Elektronátadás és elektronátvétel A redoxi reakció: egyidejű oxidáció és redukció Oxidáció: oxidációs szám növekedés - elektron leadás Redukció: oxidációs szám csökkenés - elektron felvétel Egyirányú és egyensúlyi folyamatok A folyamatok időbeli elválasztása nem lehetséges - a rendszeren belüli térbeli elkülönítése igen  galvánelemek

3 Elektronátadás és elektronátvétel Jellemző redoxi reakciók:  élettani folyamatok ??? fotoszintézis 6 CO H 2 O  C 6 H 12 O O 2 ??? oldódás6 CO H 2 O  6 H 2 CO 3

4 Elektronátadás és elektronátvétel Jellemző redoxi reakciók:  környezetkémiai folyamatok

5 Elektronátadás és elektronátvétel Mi határozza meg, hogy a redoxi folyamatokban milyen részecske adja az elektront és mi veszi fel? Mi határozza meg, hogy a reakció lejátszódik-e?

6 Galvánelemek Elektrolit: szabadon mozgó ionokat tartalmazó oldat vagy olvadék Katód: az elektród, amelyen redukció történik Anód: az elektród, amelyen oxidáció játszódik le Sóhíd: a galvánelemnek a két félcellát összekötő, ionok áramlását biztosító része

7 Galvánelemek anód  anód elektrolit  katód elektrolit  katód Zn  Zn 2+  Cu 2+  Cu

8 Az elektródpotenciál standard elektródpotenciál: a standard hidrogén- elektródból és a vizsgálandó elektródból összeállított galvánelemben 25 °C-on, árammentes állapotban mért feszültségkülönbség

9 Az elektródpotenciál A redoxi reakciók irányát a standard elektród- potenciálok értékének viszonya mutatja meg: önként csak az a redoxi folyamat tud végbemenni, amelyben a negatívabb standardpotenciálú részecske oxidálódik Fe e   Fe E° = - 0,44 V Zn e   Zn E° = - 0,76 V Sn e   SnE° = - 0,14 V Cu e   CuE° = + 0,34 V I 2 + 2e   2 I  E° = + 0,54 V Cl 2 + 2e   2 Cl  E° = + 1,36 V

10 Az elektródpotenciál A Nernst-egyenlet: az elektród potenciáljának értéke adott körülmények között  fémelektród  redoxielektród  vizes oldat kémhatása

11 Az elektródpotenciál Vizes oldatban lejátszódó reakciók – a víz (és ionjai) oxidáló és redukáló sajátságokat 2 H 2 O  O H e - E = 1,229 V 2 H e -  H 2 E = 0,00 V  a víz stabilitási tartománya 1,229 – 0,0592 pH < E < 0,00 – 0,0592 pH

12 Az elektródpotenciál Koncentrációs elemek: olyan galvánelem, amelyben a két félcella azonos minőségű, de elektrolitjának koncentrációja eltérő - pH mérő berendezések

13 A pH mérése Üvegelektród: mérő- vagy indikátorelektród, az üveg felszínén kialakuló potenciál egyenesen arányos a pH-val Összehasonlító vagy referencia elektród, potenciálja független a pH- tól

14 A pH mérése Kombinált üvegelektród: egy mérőtestbe építve tartalmazza a mérő- és a referencia elektródot üvegelektród  vizsgálandó oldat  sóhíd  referencia

15 Mindennapok galvánelemei Tüzelőanyag elemek: égési folyamat két részreakciója térben elválasztva porózus elektródokon megy végbe hatásfok: % hidrogén-oxigén tüzelőanyag-cella anód: 2 H OH   4 H 2 O + 4 e  katód: O H 2 O + 4 e   4 OH 

16 Mindennapok galvánelemei a tüzelőanyag-elemek használata a közlekedésben a hidrogén tárolására különböző megoldások -  sűrített gázként (veszélyes)  hidridek formájában (drága)  polimerelektrolit-membrános cellák alkalmazása a hidrogén-kibocsátás milyen légköri változásokhoz vezethet

17 A fémek korróziója A fémes állapotból oxidok, sók keletkeznek Kémiai, biokémiai, elektrokémiai folyamatok helyi-elem kialakulása: mini galvánelem jön létre

18 A fémek korróziója Korrózióvédelem  passzív: a fémfelület elszigetelése a környezettől - festék- vagy műanyag bevonat, zománc  aktív: beavatkozás a korróziós folyamatba - a fémtárgyat katódként kapcsoljuk egy áramkörben (talajban, víz alatt)

19 Elektrolitok sajátságai Ionok vándorlási sebessége  H + 0,00330; OH - 0,00180 cm/s (kationok és anionok mérettől majdnem függetlenül: 0,0004-0,0007 cm/s) H+H+

20 Elektrolitok sajátságai Vizes oldatok vezetőképessége

21 Ioncsere folyamatok Felületen történő megkötődés – adszorpció, ioncsere  egyensúlyi folyamat Ioncserélő műgyanták – előállítás  kationcserélő  anioncserélő funkciós csoportok

22 Ioncsere folyamatok Ioncserélő műgyanták – előállítás: kationcserélő

23 Ioncsere folyamatok Ioncserélő műgyanták – előállítás: anioncserélő


Letölteni ppt "Vízkémia Redoxi-reakciók, elektrokémia Vizes elektrolitok."

Hasonló előadás


Google Hirdetések