Lataa: 5. Sähkökemiaa

Transcription

Lataa: 5. Sähkökemiaa
5. Sähkökemiaa
• Oppilastyö: Kaksi eri metallia ioniliuoksessa.
• Laitetaan suolaliuokseen kahta eri metallia ja
mitataan niiden välinen jännite.
• Havainnot
ja päätelmät: EriJännite
metallien välillä on
Metallipari
Kupari
- Alumiini johtuu metallien erilaisesta
jännite.
Jännite
Kupari – Lyijy
elektronien
luovutuskyvystä. Jännite-ero on
Kupari - Sinkki
sitä suurempi,
Kupari – Rauta mitä kauempana metallit ovat
Kupari - Magnesium
toisistaan
jännitesarjassa.
Sähköpari
• Kaksi erilaista metallia laitetaan sähköä johtavaan
liuokseen  jännite
– Miksi? Epäjalompi metalli hapettuu (luovuttaa
liuokseen elektroneja) voimakkaammin kuin jalompi
 sähköisen tilan ero.
• Sähköisen tilan ero pyrkii tasoittumaan
– Suljetaan virtapiiri  sähkövirtaa
• Hapot ja suolat hajoavat ioneiksi vesiliuoksessa
 niiden vesiliuokset johtavat sähköä.
– kutsutaan elektrolyytiksi
Korroosio
• Korroosio on metallin syöpymistä
luonnonolosuhteiden vaikutuksesta
– yleisimmät aiheuttajat happi, kosteus ja ilman
epäpuhtaudet
– esim. raudan ruostuminen
• Yleisesti jalot metallit kestävät korroosiota
paremmin kuin epäjalot
• Korroosiossa muodostuva oksidikerros voi
kuitenkin suojata metallia
– Esim. alumiini
– Kuparilla patinakerros
– Huom! Raudalla ei synny suojaavaa kerrosta, mutta
kromille syntyy, joten Fe + Cr ruostumaton teräs
Suojautuminen
1. Pinnoitteilla (maalit, muovit, öljyt)
• Rauta voidaan suojata esim. rasvaamalla tai
maalamalla
2. Vältetään erilaisten metallien liitoskohtia eli
sähköparin syntymistä (jännitesarja 
hapettuminen)
3. Uhrimetalli
– suojattava metalli kytketään epäjalompaan
– epäjalompi syöpyy  pitää vaihtaa aika ajoin
– Esim. laivat, bensasäiliöt
Oppilastyö: Hopean puhdistaminen alumiinin
avulla
• ”Välineet”: Hopeaa, alumiinifolio, kuumaa vettä,
merisuola, ruokasooda ja leivinjauhe (katalyytteja).
• Ohje: Laita kuumaan veteen puoli teelusikallista
katalyytteja. Kääri hopeaesine folion mattapintaan.
Upota hopeaesine kokonaan liuokseen. Anna reagoida
n. 15 min välillä sekoittaen.
• Reaktioyhtälöt:
– Hopean tummuminen: 2Ag + S  Ag2S
– Hopean puhdistuminen: 3Ag2S + 2Al  6Ag + Al2S3
• Havainnot ja päätelmät: Hopeaesine puhdistuu, mutta
on hieman kellertävä. Esinettä huuhdellaan vedellä ja
kiillotetaan käsipaperilla tai kankaalla.