Elektrokémia

Elektrokémia

Energia

• Mechanikai E: mozgási, helyzetim rugalmas

• belső E

• elektromos E

• kémiai energia

Mi az a kémiai energia?

• anyagi minőség

• mennyiség

• viszonyítással mérjük

• pld.: reakcióhő (képződéshőkből)

• legegyszerűebb esete: kémiai reakció

Mi az az elektromos energia?

• például a fém felületén kialakuló elektromos kettősréteg

• mitől kettős?

• +++++++

• - - - - - -

• Mi dönti el el, hogy melyik +?

Elektrokémia

• elektromos energia és kémiai energia alakul át egymásba

• egyszerűen: redoxi reakció

• mert mi is az áram?

• töltött részecskék írányított áramlása

• 
  

Multiple Choice

Melyik elektródon van elektron-felesleg?

• Cu

• Zn

• Mindkettő

• Egyik sem

Multiple Choice

Melyik elektródon van elektron-hiány?

• Cu

• Zn

• Mindkettő

• Egyik sem

Multiple Choice

Történik elektronátmenet?

• Igen

• Nem

Az elektród

• olyan összetett elektrokémiai rendszer amely tartalmazza

• az adott anyag redukált és oxidált alakját

• egy elektrolitot (ionokat tartalmazó oldat)

• (és szükség esetén egy áramvezetőt, mi eljuttatja az áramot a redukált és oxidált alakhoz)

Multiple Select

Melyik oxidált alak?

• Cu²⁺

• Cu

• Zn²⁺

• Zn

• Ezt honnan kellene tudnom?!

Miért is kellene ezt tudnod?

• redoxi reackiók iránya ismétlés (szakmai 12.)

• elektrokémia és fémek ismétlés (kémia 11.)

• standrard elektroódpotenciál táblázat

Metals plus metal cations

• reduction series of metals

• Zn reduces Cu from its ion

• Net equation: Zn + CuSO₄ = Cu + ZnSO₄

• Ion equation: Zn + Cu²⁺= Cu + Zn²⁺

• (halogens and halides...)

Mi történik most?

• A vezeték lehetőséget teremt az elektronátmenetre

• a Zn elektron-feleslege eljut a réz-lemezhez

• a megérkező elektronokat megzsüntetik az elektronhiányt

Mi történik most?

• A vezeték lehetőséget teremt az elektronátmenetre

• a Zn elektron-feleslege eljut a réz-lemezhez

• a megérkező elektronokat megszüntetik az elektronhiányt... (?)

Multiple Choice

Akkor termeljük az áramot?

• Igen

• Nem

Mi történik pontosan

• Hogyan lesz elektronfelesleg a cinken?

• Hogyan lesz elektronhiány a réz-lemezen?

• Megkezdődik a reakció

• Zn = Zn²⁺ + 2e^-

• Cu²⁺ + 2e^- = Cu

• Hát akkor mégis miért nem megy az áram?

• Áramkör...

Mi történik pontosan

• a cink-elektródon kationok keletkeznek:

• a réz-elektródon kationok alakulnak át

• nem lehet folyamatos a reakció

• c(Zn²⁺) =/= c(szulfát)

• c(Cu²⁺) =/= c(szulfát)

• töltésegyensúly felborul

• emiatt nem megy az áramtermelés

Multiple Choice

Melyik relációs jel hiányzik?

c(Zn²⁺) ..... c(szulfát)

• <

• =

• >

• ?

Multiple Choice

Melyik relációs jel hiányzik?

c(Cu²⁺) ..... c(szulfát)

• <

• =

• >

• ?

Mi az áram?

• "elektronok egyirányú áramlása"

• töltött részecskék: e^-, Zn^2+, Cu²⁺, szulfát ion

• elsőfajú vezetés: elektronvezetés (fémes anyagokra jellemző)

• másodfajú vezetés: ionvezetés (elektrolitokra jellemző)

• az áram iránya a pozitív részecskék haladási iránya

• Következő óra: hogyan is jön ki az áramkör?