Elektrokemi

Elektrokemi
ATOMENS BYGGNAD
Kärna
Positiva Protoner
Neutrala Neutroner
Runt om
Negativa Elektroner
ELEKTRISK STRÖM


Elektroner som rör sig i en ledare
Eller joner som rör sig i en lösning (
elektrolyt)
Mg 2+
Detta kan du, Vad är joner?
Atomer som är laddade kallas joner
När atomer ger från sig (tappar) elektroner
bildas positiva joner
Metaller och väte bildar positiva joner
När atomer tar upp elektroner bildas negativa
joner
Vanliga negativa joner.
Syrejonen kallas oxidjon O 2Klorjonen kallas kloridjon Cl Svaveljonen kallas sulfidjon S 2-
MOLEKYLER

Gaserna väte , syre , kväve & klor bildar
molekyler där atomerna sitter ihop två
och två
H2
H
H
O2
O
N2
N
O
N
Cl2
Cl
Cl
Hur bildas joner?
När atomer tappar elektroner bildas positiva joner
När atomer tar upp elektroner bildas negativa joner
Vad har hänt?- fyll i.
Cu …………..  Cu2+
Al …………….  Al3+
S
…………….  S2Br …………….  Br 2 H + …………….  H2
2 Cl - …………….  Cl2
2 O 2- …………….  O2
Hur bildas joner
När atomer tappar elektroner bildas positiva joner
När atomer tar upp elektroner bildas negativa joner
Cu Al S
+
Br +
2 H+ +
2 Cl - 2 O 2- +
2 e3 e2 ee2 e2 e4 e-







Cu2+
Al3+
S2Br H2
Cl2
O2
Hur bildas joner
När atomer tappar elektroner bildas positiva joner
När atomer tar upp elektroner bildas negativa joner
Cu Al S
+
Br +
2 H+ +
2 Cl - 2 O 2- +
2 e3 e2 ee2 e2 e4 e-







Cu2+
Al3+
S2Br H2
Cl2
O2
Vätejon
Aluminiumjon
Sulfidjon
Oxidjon
Magnesiumjon
Kalciumjon
…………..
…………..
…………..
…………..
…………..
…………..
Järnjon
…………..
Zinkjon
…………..
Natriumjon…………..
Kloridjon
…………..
Kopparjon …………..
Kaliumjon …………..
Sammansatta joner
Nitratjon
………….. Sulfatjon …………..
Hydroxidjonen …………..
Vätejon
H+
Järnjon
Fe 2+ Fe 3+
Aluminiumjon
Al 3+
Zinkjon
Zn2+
Sulfidjon
S 2Natriumjon
Na +
Oxidjon
O 2Kloridjon
ClMagnesiumjon Mg 2+
Kopparjon Cu2+
Kalciumjon Ca 2+
Kaliumjon K +
Sammansatta joner
Nitratjon
Hydroxidjonen
NO 3- Sulfatjon
OH -
SO 42-

Skriv kemisk beteckning för
Sulfatjon, Nitratjon och
Karbonatjon?
OXIDATION ELLER REDUKTION
Oxidation = Då ett ämne reagerar
med syre eller att ett ämne lämnar
ifrån sig elektroner.
Reduktion = Då ett ämne ”befrias”
från syre eller att ett ämne tar upp
elektroner.
Vad visar den elektrokemiska
spänningsserien?
Spänningsserien
oxidationsskalan)
(
En metall som lätt bildar joner kallas OÄDEL
En metall som inte vill bilda joner kallas ÄDEL
OÄDLA
ÄDLA


Vilka metaller är oädla?
Vilka metaller är ädla?
Dem järnspik i kopparjonlösning

Koppar är en
ädlare än järn
LAB järn (Fe) och koppar( Cu)
Fe
Temp
Cu2+
Temp
Fe 2+
Detta har hänt
Cu2+ +
2 e
Cu
Fe
2 e
Fe 2+
_________________________________
= Cu2+ +
Fe

Cu +
Fe 2+


Varför skall man spika fast ett
koppartak med kopparspik?
Varför skall man inte spika fast ett
plåttak med kopparspik?
Ädlare metaller kan skyddas av oädlare
metaller

Järn skyddar koppar eftersom järn är oädlare än
koppar.
Mg är oädlare än järn , och en bit magnesium till
tanken av järn kan skydda järnet genom att
förhindra järnet korroderar så snabbt.
Mg oxideras och löses upp istället för järntanken.
Magnesium skyddar järnet. Man kan säga att ”den
oädlare metallen offrar sig för den ädlare”
Korrosion
Kopperplåt som är fastspikat med järnspik. Mellan spiken och plåten kan
komma i regnvatten som innehåller lite joner. Då börjar den oädlare
järnspiken att oxideras till järnjoner och lösas upp. Det kollas elektrokemi
korrosion eller galvanisk korrosion.
KORROSION
När oädla metaller påverkas av fuktig
luft kallas det korrosion ex. järn som
rostar.

Hur förzinkar man ett
metallföremål?

Hur förkopprar man ett
metallföremål?
förkoppring eller förzinkning

Metallsföremål kan skyddas mot
korrosion genom att täckas med ett
skikt av en annan metall. Skiktet
kan antagligen vara en ädelmetall
eller en metall som bildar ett
skyddande oxidskikt
Två olika metaller ger galvanisk
korrosion
Galvaniskt element(batteri)
2 olika elektroder
Lösning med joner (elektrolyt)
Zn - CU elektroder ger 1,5 V = vanligt
batteri




Vad är ett galvaniskt element?
Vad tävlar de båda metallerna om i
ett galvaniskt batteri?
Hur mäter man det?
Vilken elektrod (anoden eller
katoden) kommer alltid att vinna
elektronerna? Vilken elektrod
(anoden eller katoden) kommer
alltid att förlora elektronerna?
Elektrolys

I batterier omvandlas ämnen med
hög energi till ämnen med låg
energi. Den energi som då släpps
lös blir elektricitet som vi kan
använda o glödlampor,
radioapparater och mycket annat.
Men man kan också göra tvärtom –
tillföra elektrisk energi till olika
ämnen för att omvandla dem till
mer energirika ämnen. Det kollas
elektrolys
Elektrolys
Anod +
Elektroder
Katod -
Elektrolyt = lösning med joner
= lösning

Vad menas med elektrolys?
LAB Galvaniskt element
V
Metall
Kolelektrod
Elektrod
Bly
Zink
Aluminium
Järn
Koppar
Magnesium
Silver
Elektrolyt ex. vatten och salt
Kemiskt tecken
Spänning
Ordna metallerna med den som lättast avger e- först
Ädlast är
Oädlast är
Ackumulator
Ett batteri som kan laddas upp kallas
ackumulator .
Ex
Bilbatteri ( blyplattor i svavelsyra)
NiCd batteri ( nickel kadmium)

a) Beskriv elektrolys av saltsyra?
Rita uppställning och skriv upp
elektrodreaktioner samt
summareaktion
b)Hur
skulle du kunna testa vilken gas
som bildas vid de båda polerna till
ovanstående fråga?
Vid katoden reduceras vätejoner till väteatomer. Vid anod
oxideras kloridjoner till kloratomer
PANK
Positiv
Anod
Negativ
Katod
Elektrolys av kopparklorid
Katod
Anod
Klorgas Cl2
Cl -
Cl Cu2+
Vid anoden bildas klorgas
Vid katoden bildas koppar
Elektrolys
Anodreaktion
Cl - avger elektroner och bildar
klorgas
2 Cl - 2 e- 
Cl2
Katodreaktion
Cu2+ tar upp elektroner och bildar
koppar
+
Cu2+
2 e- 
Cu
Oxidation eller Reduktion
Oxidation = Då ett ämne reagerar
med syre eller att ett ämne lämnar
ifrån sig elektroner.
Reduktion = Då ett ämne ”befrias”
från syre eller att ett ämne tar upp
elektroner.


Konsekvenser av elektrokemiska spänningsserien
Om man skall spika fast ett koppartak så skall man
använda kopparspik. Om man använder järnspik så
kommer järnet att offra elektroner till kopparen
eftersom järn är oädlare än koppar.. Det finns ju alltid
lite fukt med salter mellan kopparn och spiken på ett
tak. En galvanisk ström kommer att bildas, och
järnspikarna kommer att oxideras till järnjoner.
Kanske kommer den mer hyfsade och allmänt
accepterade svordomen "järnspikar" från denna
förmodligen surt förvärvade erfarenhet.