Sähkökemiaa - metallit samassa astiassa

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mitä tässä tapahtuu?

Astiassa on suolaliuosta (NaCl + vettä)
Astiaan laitetaan kuparilevy ja sinkkilevy.

Ne kytketään toisiinsa ja väliin laitetaan jännitemittari. Jännite syntyy, koska jännitesarjassa kupari on jalometalli ja sinkki epäjalo.

Mitä tässä tapahtuu? Mistä se jännite syntyy? Koska jos sinkki epäjalona metallina hapettuu, minne se luovuttaa ne elektronit? Kupari jalompana metallina on jo kuparina, joten minne ne sinkin elektronit menevät ja mitä siellä kuparilevyllä tapahtuu? Ja tästä pitäisi syntyä virtaa... En tajua Jotenkin niitten elektroneitten pitäis kulkee sieltä sinkkilevyltä kuparille ja mitä sitten!?

Galvaanisen kennon tajuan kyllä, koska siellä selkeästi käytetään kuparisulfaattiliuosta, joka pelkistyy kupariksi kuparilevylle eli vastaanottaa ne elektronit sinkiltä. Mutta miten tossa yllä kun noi levyt on samassa astiassa ja liuoksena on NaCl + vettä !?

Auttakaa! Tentti tulossa.

Sivut

Kommentit (22)

Vierailija

Joten siis sinkki-ioni kertyvät kuparilevylle ja saavat elektroninsa takaisin ja tulevat taas metalliseksi. Eli kuparilevy peittyy sinkkikuorella. Jos en ole täysin väärässä.

myl
Seuraa 
Viestejä224
Liittynyt18.11.2010

Sinkkiatomeja liukenee nesteeseen. Ne liukenevat ioneina (Zn++) joten jokaista liuennutta sinkkiatomia kohti jää metalliin kaksi ylimääräistä elektronia. Koska elektronit ovat sähkövaraukseltaan negatiivisia, niin sinkille tulee negatiivinen potentiaali kupariin nähden. Myös kuparia liukenee veteen, mutta hyvin vähän koska kupari on sinkkiä 'jalompi'.

Jos sinkki ja kupari yhdistetään sähköjohdolla toisiinsa niiin johdossa kulkee virta kuparista sinkkiin. Kupari kerää sinkkielektrodin ylimääräiset elektronit ja lisää sinkkiä liukenee nesteeseen.

Koska sinkkielektrodi on negatiivinen se vetää puoleensa kupari-ioneja ja kuparimetallia kasvaa sinkin pinnalle kuluttaen hieman sinkkielektrodin ylimääräisä elektroneja. Tämä on kuitenkin hyvin vähäistä, koska kuparia on liuennut niin vähän.

Kuparielektrodin pinnalla vesi hajoaa 2H2O + 2e- => 2OH- + H2(g) ja kuluttaa johtoa myöten kupariin tulleita elektroneja. Vesi muuttuu emäksiseksi (siinä on lipeää NaOH).

-myl

Vierailija
myl
Sinkkiatomeja liukenee nesteeseen. Ne liukenevat ioneina (Zn++) joten jokaista liuennutta sinkkiatomia kohti jää metalliin kaksi ylimääräistä elektronia. Koska elektronit ovat sähkövaraukseltaan negatiivisia, niin sinkille tulee negatiivinen potentiaali kupariin nähden. Myös kuparia liukenee veteen, mutta hyvin vähän koska kupari on sinkkiä 'jalompi'.

Jos sinkki ja kupari yhdistetään sähköjohdolla toisiinsa niiin johdossa kulkee virta kuparista sinkkiin. Kupari kerää sinkkielektrodin ylimääräiset elektronit ja lisää sinkkiä liukenee nesteeseen.

Koska sinkkielektrodi on negatiivinen se vetää puoleensa kupari-ioneja ja kuparimetallia kasvaa sinkin pinnalle kuluttaen hieman sinkkielektrodin ylimääräisä elektroneja. Tämä on kuitenkin hyvin vähäistä, koska kuparia on liuennut niin vähän.

Kuparielektrodin pinnalla vesi hajoaa 2H2O + 2e- => 2OH- + H2(g) ja kuluttaa johtoa myöten kupariin tulleita elektroneja. Vesi muuttuu emäksiseksi (siinä on lipeää NaOH).

-myl




Virtahan kulkee sinkistä kupariin tuon negatiivisen potentiaalin takia.

Natriumkloridilla ei myöskään ole merkitystä muuten kuin sähkönjohtavuuden lisääminen. Tässä kokeessahan ei johdeta sähköä akusta vaan testi kertoo vain metallien jaloudesta. Joten NaOHia ei synny.

myl
Seuraa 
Viestejä224
Liittynyt18.11.2010

Elektronit kulkevat sinkistä kupariin; sähkövirta johtoa myöten kuparista sinkkiin.
Sen näkee myös siitä että kupari on positiivinen, sinkki negatiivinen.
Sinkki hapettuu reaktiossa, joten sinkki on anodi.

Natrium ei osallistu reaktioon, mutta jos vesi hajoaa hydroksyyli-ioneiksi niin natriumin läsnäollessa neste muuttuu lipeäliuokseksi.

-myl

Vierailija
myl
Elektronit kulkevat sinkistä kupariin; sähkövirta johtoa myöten kuparista sinkkiin.
Sen näkee myös siitä että kupari on positiivinen, sinkki negatiivinen.
Sinkki hapettuu reaktiossa, joten sinkki on anodi.




Elektronien virta on sitä virtaa, joten virta kulkee sinkistä kupariin. Kaavioihin se piirretään kuitenkin toisinpäin eli plussasta miinukseen. Se on peruja jostain 1800-luvulta. Minusta siitä pitäisi jo luopua.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
kabus

Elektronien virta on sitä virtaa, joten virta kulkee sinkistä kupariin. Kaavioihin se piirretään kuitenkin toisinpäin eli plussasta miinukseen. Se on peruja jostain 1800-luvulta. Minusta siitä pitäisi jo luopua.



Jos virta jostain syystä halutaan määritellä toisinpäin, niin sitten vastaava ongelma syntyy silloin kun virrankuljettajan ovat positiivisia. Mikään ei ole hyvä jos näin haluaa ajatella.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija
bosoni
kabus

Elektronien virta on sitä virtaa, joten virta kulkee sinkistä kupariin. Kaavioihin se piirretään kuitenkin toisinpäin eli plussasta miinukseen. Se on peruja jostain 1800-luvulta. Minusta siitä pitäisi jo luopua.



Jos virta jostain syystä halutaan määritellä toisinpäin, niin sitten vastaava ongelma syntyy silloin kun virrankuljettajan ovat positiivisia. Mikään ei ole hyvä jos näin haluaa ajatella.



Milloin virrankuljettajat ovat positiivisia?

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Liittynyt30.4.2005
kabus
bosoni
kabus

Elektronien virta on sitä virtaa, joten virta kulkee sinkistä kupariin. Kaavioihin se piirretään kuitenkin toisinpäin eli plussasta miinukseen. Se on peruja jostain 1800-luvulta. Minusta siitä pitäisi jo luopua.



Jos virta jostain syystä halutaan määritellä toisinpäin, niin sitten vastaava ongelma syntyy silloin kun virrankuljettajan ovat positiivisia. Mikään ei ole hyvä jos näin haluaa ajatella.



Milloin virrankuljettajat ovat positiivisia?

Virrankuljettajat tai siis varauksenkuljettajat on sekä että. Positiiviset ionitkin kuskaa varausta. Ja elektroniaukkokin on ikäänkuin positiivinen.

myl
Seuraa 
Viestejä224
Liittynyt18.11.2010
Milloin virrankuljettajat ovat positiivisia?



Puolijohteissa virtaa kuljettavat käytännössä yhtä usein positiiviset (aukot) ja negatiiviset (elektronit) virrankuljettajat.

Kaasuissa virrankuljettajat ovat pääsääntäisesti positiivisia, koska negatiiviset ionit eivät ole stabiileja.

Plasmassa ja nesteissä on on aina yhtä paljon kummankintyyppisiä virrankuljettajia.

On luontevaa ajatella, että virta kuljettaa positiivista varausta.
Sopimusasiahan tämä loppujen lopuksi on, mutta tässä vaiheessa sähkövarauksien merkin vaihtaminen on toivoton urakka.

-myl

Vierailija

Perinteisesti esim. tässä kaaviossa ajatellaan virran menevän plussasta miinukseen, vaikka todellisuudessa virta kulkee toiseen suuntaan.

myl
Seuraa 
Viestejä224
Liittynyt18.11.2010
Pariston sisällä virta kulkee miinuksesta plussaan eli elektronit kulkevat plussasta miinukseen



Eli kennon sisällä varauksenkuljettajat liikkuvat sähkökenttää vastaan.
Siihen tarvitaan jotain voimaa. Sähkökemiallisessa kennossa voima tulee kemiallisesta reaktiosta eli tässä tapauksessa sinkin liukenemisesta suolaliuokseen.

Sinkki-kuparipari suolavedessä on huono paristo, koska veden hajottaminen on hidasta ja kuluttaa energiaa. Pienellä muutoksella siitä saisi Daniellin kennon, joka on jo käyttökelpoinen sähkölähde.

-myl

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat