2.1 Sähköä kemiallisesta energiasta
|
|
- Ville Tuominen
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 2.1 Sähköä kemiallisesta energiasta Monet hapettumis ja pelkistymisreaktioista on spontaaneja, jolloin elektronien siirtyminen tapahtuu itsestään. Koska reaktio on spontaani, vapautuu siinä energiaa, yleensä lämpönä. Tämä energia voidaan kuitenkin hyödyntää sähkönä, sillä reaktio on (myös) elektronien liikettä. Esimerkiksi sinkki hapettuu, jos se pääsee kosketuksiin kupari-ionien kanssa (koska kupari on jalompi). kts. sivun 29 kuva
2 Englantilainen kemisti John Daniell keksi ensimmäisenä hyödyntää tätä reaktiota sähköenergiaksi. Daniellin kenno:
3 2.2 Normaalipotentiaalit Miksi Daniellin kenno antaa 1,1 V jännitteen? Jännitteen suuruus riippuu käytetyistä metalleista, sinkki kupari yhdistelmä antaa 1,1V. Jännite ei kuitenkaan käytännössä ole vakio, vaan tämä arvo pätee vain perustilassa tehdylle mittaukselle (1,0M konsentraatio, 25 C lämpötila, Pa paine). Perustilaisten pelkistysreaktioiden jännitteet on mitattu taulukkokirjaan. Näissä aina verrataan tilannetta vedyn pelkistykseen, jolle on annettu arvo 0,00 V. Näitä jännitteiden arvoja kutsutaan normaalipotentiaaleiksi, merkitään E. Esim. sinkille ja kuparille Kun tapahtuu sinkin hapetusreaktio ja kuparin pelkistysreaktio yhtä aikaa, syntyy 1,10 V:
4 Vain kun normaalipotentiaali on positiivista, niin reaktio tapahtuu (spontaanisti). Jos liuoksessa on jotain toista ainetta, jonka hapettuminen/pelkistyminen tuottaa suuremman normaalipotentiaalin, tapahtuu tämä reaktio sen sijaan! katso esimerkit 1, 2 ja 3 kirjasta s.35
5 2.3 Korroosio Normaalipotentiaali kertoo, että kaikki paitsi jalometallit hapettuvat spontaanisti. Hapen pelkistyminen: Raudan hapettuminen: Tämän vuoksi esim raudasta tulee ruostetta. Hapettuminen on nopeampaa, kun vesi on hapanta (H+ ionit).
6 Yleisesti ei-toivottua metallien hapettumista kutsutaan korroosioksi. Esim. kulta ei ruostu (hapetu), sillä sen normaalipotentiaali on E = -1,69 V Miksei sitten alumiini ruostu? Alumiinin hapettuminen: Alumiinin pinnalle syntyy ohut ja tiivis oksidikerros hapettuneesta alumiinista. Sama ilmiö tapahtuu titaanille ja kromille sekä heikommin myös sinkille. Kromipäällystys antaa raudaulle erittäin kiiltävän ja korroosiosuojatun pinnan.
7 Sinkki on kromia halvempi metalli päällystykseen. Rauta voidaan joko galvanoida, eli muodostaa pinnoite elektrolyyttisesti, tai se voidaan kuumasinkitä upottamalla se sulaan sinkkimetalliin. Paraskin pinnoite kuitenkin kuluu ajan myötä, joten se täytyy uusia aika ajoin ja pitää ehyenä. Suurissa kohteissa, kuten laivoissa, pinnoittaminen tulisi liian kalliiksi, joten korroosion suojaus tehdään uhrimetalleilla. Laivan kylkeen asennetaan sinkkipalikoita, jotka rautaa epäjalompana metallina hapettuvat ensin. Tätä kutsutaan katodiseksi suojaukseksi, sillä raudasta tehdään katodimetalli sinkin joutuessa hapettuvan anodin asemaan. Katodinen suojaus voidaan tehdä myös ulkoisen virtalähteen ja hiilianodin avulla.
8 Akut, paristot ja polttokennot =muuttavat kemiallista energiaa sähköenergiaksi Paristot ovat kertakäyttöisiä. Kun paristossa oleva aine kuluu loppuun, siitä tulee ongelmajätettä. Käytettyjä (alkali)paristoja voidaan nykyisin hyödyntää ja niissä olevat hivenaineet voidaan muovata lannoitekäyttöön. Paristotyyppeja on monenlaisia, mutta lähes kaikissa hapettuvana metallina (anodina) on sinkki, pelkistyvänä aineena (katodina) on taas joko mangaani tai nappiparistoissa elohopea/ hopea. Elohopea on ympäristöhaitta, ja nappiparistot ovat hengenvaarallisia nieltynä. Sinkki/mangaani antaa 1,5 V jännitteen ja sinkki/elohopea antaa 1,35 V/1,6V jännitteen.
9 Akut voidaan purkamisen lisäksi ladata sähköllä ja käyttää uudelleen. Tyypillisimpiä akkuja ovat autoissa olevat lyijyakut ja elektroniikassa olevat litiumakut. Lyijyakussa lyijy sekä hapettuu että pelkistyy. Purkautuessaan lyijy hapettuu lyijysulfaatiksi, ja pelkistyessään lyijyoksidi muuttuu myös lyijysulfaatiksi. Kun akkua ladataan, lyijysulfaatti muuttuu takaisin em. aineiksi. Akun anodi ja katodilevyt ovat rikkihappoliuoksessa, joka toimii elektrolyyttinä ja antaa reaktion sulfaattiionit. Lyijyakku antaa vain 2 V jännitteen, minkä vuoksi niitä asetetaan rinnan 6 kpl, jolloin saadaan auton vaatima 12V jännite. Tämä tekee akuista painavia. Akut ovat ongelmajätettä lyijyn takia ja ne ovat riippuvaisia rikkihapon riittävän vahvasta konsentraatiosta. Litiumakku on hieman monimutkaisempi, mutta siinä on samantyylinen periaate: Litium sekä hapettuu että pelkistyy. Litiumakut antavat suuremman jännitteen 3,6V, mutta ne
10 rakenteensa vuoksi vanhenevat ajan mittaan, vaikkei niitä käytettäisi. Akkuteknologia on eräitä suurimpia rajoitteita mm. sähköautojen kehityksessä. Akkuja on hidas ladata ja ne ovat painavia. Nykyaikaiset sähköautot kuitenkin vaativat keveyttä ja nopeaa latautumista, ilman että niiden kapasiteetti heikkenee. Nykyaikaisuutta edustaa sähköauto Tesla, jonka akun pystyy lataamaan 50% varaukseen jo 20 minuutissa (100% 75 min) ja jonka kantama on n. 500 km. Lisäksi siinä on polttomoottoreihin verrattavissa oleva kiihtyvyys ja huippunopeus. Polttokennot muuttavat polttoaineen (kuten vedyn) kemiallisen energian elektrolyysin avulla sähköenergiaksi. Vetyautot perustuvat tähän teknologiaan, ja ne ovat sähköautojen lailla vähäpäästöisiä. Lähinnä vedyn/sähkön
11 tuottaminen tarvitsee energiaa, varsinainen auto ei saastuta muuten kuin melulla. 2.4 Elektrolyysi: sähkövirta pakottaa reagoimaan Spontaanissa reaktiossa sähkövirta (elektronit) liikkuvat ilman ulkoista pakotetta, tällöin kemiallinen energia muuttuu sähköksi (tai lämmöksi). Kun kennoon laitetaan menemään riittävän suuri sähkövirta vastakkaiseen suuntaan, pakottaa se reaktion tapahtumaan eispontaaniin suuntaan. Tällöin sähköenergiaa muutetaan kemialliseksi energiaksi. Tätä kutsutaan elektrolyysiksi. Elektrolyysikennossa on yleensä inertit anodi ja katodi materiaalit (kuten hiilisauvat) tai sitten anodina voi olla hapettuva metalli esim. elektrolyysipäällystykseen tarkoitettuna.
12 PANK Positiivinen Anodi Negatiivinen Katodi Anodilla hapettuminen Katodilla pelkistyminen (Galvaaninen kenno(=spontaani), siellä ei PANK) Ensin tapahtuu reaktio, jonka normaalipotentiaali on suurin (eli helpoin tapahtua). Koska myös vesimolekyylin vety ja happi voi hapettua ja pelkistyä, kilpailee tämä reaktio aina muiden hapetus/pelkistys reaktioiden kanssa. Esim. grafiitti-elektrolyysikennossa on natriumbromidia (aq). Kennoon laitetaan kulkemaan sähkövirta. Mitkä ovat hapetus-, pelkistys- ja kokonaisreaktiot (alussa)?
13 Hapettumisreaktioita: Näistä mieluummin tapahtuu bromin hapetus. Pelkistysreaktioita: Näistä mieluummin tapahtuu vedyn pelkistyminen. Tällöin kokonaisreaktio on: Reaktioliuoksesta tulee siis emäksinen ja se vapauttaa vetykaasua.
14 Jotta reaktio voi tapahtua, on siinä käytettävän jännitteen oltava ainakin 0,83+1,07 = 1,90 V Elektrolyysillä voidaan puhdistaa/tuottaa metalleja niiden suoloista, tai tuottaa esim vetykaasua kuten äskeisessä. Sillä voidaan myös pinnoittaa esineitä metalleilla. Miksi kuparikolikon galvanointi ei tarvinnut sähköä? Koska sinkistä tehtiin kompleksi-ioni, joka pelkistyy (puhtaan sinkin hapettuessa), jolloin reaktio onkin spontaani! Elektrolyysin avulla voidaan kuitenkin päällystää metalliesineitä millä tahansa metallilla (joita ei veden kilpaileva elektrolyysi estä), esim hopealla, muttei kullalla.
15 Elektrolyysissä pelkistyvän metallin (tai hapettuvan aineen) ainemäärä on suoraan verrannollinen kennon läpi kulkeneeseen sähkövaraukseen. Siksi I t = n z F tässä I = sähkövirta t = aika, jolloin sähkövirta kulki n= reaktiossa kuluneen/syntyneen aineen ainemäärä z = pelk/hap aineen ionivaraus F = faradayn vakio Esim. Elektrolyysissä päällystettiin metalliesinettä kuparisulfaatissa. Tällöin metallin pintaan tuli ohut kuparipinta. Elektrolyysissä oli käytössä 2,0 A sähkövirta 10 minuutin ajan. Paljonko kuparia jäi metallin pinnalle?
16 n= 600/96485 mol 0,0062 mol M(Cu) = 63,55 g/mol m(cu) = n M 0,395 g Todellisuudessa osa sähköenergiasta menee hukkaan. Jos esim elektrolyysin hyötysuhde on 60%, pitäisi I:n tilalta laskea 0,6 I:llä.
Käsitteitä. Hapetusluku = kuvitteellinen varaus, jonka atomi saa elektronin siirtyessä
Sähkökemia Nopea kertaus! Mitä seuraavat käsitteet tarkoittivatkaan? a) Hapettuminen b) Pelkistyminen c) Hapetusluku d) Elektrolyytti e) Epäjalometalli f) Jalometalli Käsitteitä Hapettuminen = elektronin
Elektrolyysi Anodilla tapahtuu aina hapettuminen ja katodilla pelkistyminen!
Elektrolyysi MATERIAALIT JA TEKNOLOGIA, KE4 Monet kemialliset reaktiot ovat palautuvia eli reversiibeleitä. Jo sähkökemian syntyvaiheessa oivallettiin, että on mahdollista rakentaa kahdenlaisia sähkökemiallisia
Sähkökemia. Sähkökemiallinen jännitesarja, galvaaninen kenno, normaalipotentiaali
Sähkökemia Sähkökemiallinen jännitesarja, galvaaninen kenno, normaalipotentiaali Esimerkki 1 Pohdi kertauksen vuoksi seuraavia käsitteitä a) Hapettuminen b) Pelkistin c) Hapetusluku d) Elektrolyytti e)
Normaalipotentiaalit
Normaalipotentiaalit MATERIAALIT JA TEKNOLOGIA, KE4 Yksittäisen elektrodin aiheuttaman jännitteen mittaaminen ei onnistu. Jännitemittareilla voidaan havaita ja mitata vain kahden elektrodin välinen potentiaaliero
Käytännön esimerkkejä on lukuisia.
PROSESSI- JA Y MPÄRISTÖTEKNIIK KA Ilmiömallinnus prosessimet allurgiassa, 01 6 Teema 4 Tehtävien ratkaisut 15.9.016 SÄHKÖKEMIALLISTEN REAKTIOIDEN TERMODYNAMIIKKA JA KINETIIKKA Yleistä Tämä dokumentti sisältää
Hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottaminen
Hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottaminen hapetuslukumenetelmällä MATERIAALIT JA TEKNO- LOGIA, KE4 Palataan hetkeksi 2.- ja 3.-kurssin asioihin ja tarkastellaan hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottamista.
Perunapellosta virtaa! Jenna Salmijärvi ja Maija Torttila
Perunapellosta virtaa! Jenna Salmijärvi ja Maija Torttila Johdanto Kuva 1: Pokepallo Olet lähtenyt pelaamaan Pokèmon Go peliä. Päädyit keskelle perunapeltoa etsimään pokemoneja. Eteesi ilmestyi Snorlax!
Sähkökemiaa. Hapettuminen Jännitesarja Elektrolyysi Faradayn laki Korroosio
Sähkökemiaa Hapettuminen Jännitesarja Elektrolyysi Faradayn laki Korroosio Hapettuminen ja pelkistyminen 1. Hapetin ja pelkistin 2. Hapetusluku Sähkökemiaa 1. Sähköpari 2. Metallien jännitesarja 3. Elektrolyysi
Vesi. Pintajännityksen Veden suuremman tiheyden nesteenä kuin kiinteänä aineena Korkean kiehumispisteen
Vesi Hyvin poolisten vesimolekyylien välille muodostuu vetysidoksia, jotka ovat vahvimpia molekyylien välille syntyviä sidoksia. Vetysidos on sähköistä vetovoimaa, ei kovalenttinen sidos. Vesi Vetysidos
luku2 Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen
Kappale 2 Hapettumis pelkistymisreaktioiden ennustaminen ja tasapainottaminen 1 Ennakkokysymyksiä 2 Metallien reaktioita ja jännitesarja Fe(s) + CuSO 4 (aq) Cu(s) + AgNO 3 (aq) taulukkokirja s.155 3 Metallien
Sähkökemiaa. Hapettuminen Jännitesarja Elektrolyysi Korroosio
Sähkökemiaa Hapettuminen Jännitesarja Elektrolyysi Korroosio Hapettuminen ja pelkistyminen 1. Määritelmät 2. Hapetusluku Sähkökemiaa 1. Sähköpari 2. Metallien jännitesarja 3. Elektrolyysi ja sen sovelluksia
Metallien ominaisuudet ja rakenne
Metallien Kemia 25 Metallien ominaisuudet ja rakenne Metallit ovat käyttökelpoisia materiaaleja. Niiden ominaisuudet johtuvat metallin rakennetta koossa pitävästä metallisidoksesta. Metalleja käytetään
1. Malmista metalliksi
1. Malmista metalliksi Metallit esiintyvät maaperässä yhdisteinä, mineraaleina Malmiksi sanotaan kiviainesta, joka sisältää jotakin hyödyllistä metallia niin paljon, että sen erottaminen on taloudellisesti
Workshop: Tekniikan kemia OAMK:ssa
1 Oulun seudun ammattikorkeakoulu Kemian opetuksen päivät Tekniikan yksikkö OULU 2012 Workshop: Tekniikan kemia OAMK:ssa Miksi betonissa rauta ruostuu ulkopuolelta ja puussa sisäpuolelta? Rautatanko betonissa:
Tehtäviä sähkökemiasta
Tehtäviä sähkökemiasta 1. Millainen on sähkökemiallinen jännitesarja? Mitä sen avulla voidaan kuvata? Jännitesarjalla kuvataan metallien taipumusta muodostaa kemiallisia yhdisteitä. Metallit on järjestetty
Sähkökemian perusteita, osa 1
Sähkökemian perusteita, osa 1 Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 4 - Luento 1 Teema 4: Suoritustapana oppimispäiväkirja Tehdään yksin tai pareittain Tehtävät/ohjeet löytyvät kurssin
AKKU- JA PARISTOTEKNIIKAT
AKKU- JA PARISTOTEKNIIKAT H.Honkanen Kemiallisessa sähköparissa ( = paristossa ) ylempänä oleva, eli negatiivisempi, metalli syöpyy liuokseen. Akussa ei elektrodi syövy pois, vaan esimerkiksi lyijyakkua
KE04. Kurssikalvot. Tuomas Hentunen. Kevät Tuomas Hentunen KE04 Kevät / 24
KE04 Kurssikalvot Tuomas Hentunen Kevät 2016 Tuomas Hentunen KE04 Kevät 2016 1 / 24 Metallien jännitesarja Metallien sähkökemiallinen jännitesarja on muodostettu metallien ja vedyn kasvavan pelkistymiskyvyn
Suljetun lyijyakun toiminnan peruskäsitteitä
Suljetun lyijyakun toiminnan peruskäsitteitä Akun toiminta perustuu täysin sähkökemiallisiin ilmiöihin + ja - materiaalin välillä elektrolyytin mahdollistaessa kemiallisenreaktion. Akun pääosina ovat anodi,
METALLITEOLLISUUDEN PINTAKÄSITTELYN PERUSTEET - KORROOSIO
METALLITEOLLISUUDEN PINTAKÄSITTELYN PERUSTEET - KORROOSIO 25.9.2014 Juha Kilpinen Tekninen Palvelu 1 METALLIN KORROOSIO Metallin korroosiolla tarkoitetaan sen syöpymistä ympäristön kanssa tapahtuvissa
b) Reaktio Zn(s) + 2 Ag + (aq) Zn 2+ (aq) + 2 Ag (s) tapahtuu galvaanisessa kennossa. Kirjoita kennokaavio eli kennon lyhennetty esitys.
KE4-KURSSIN KOE Kastellin lukio 2013 Vastaa kuuteen (6) kysymykseen. Tee pisteytysruudukko. 1. Tarkastele jaksollista järjestelmää ja valitse siitä a) jokin jalometalli. b) jokin alkuaine, joka reagoi
Jännittävät metallit
Jännittävät metallit Tästä alkaa tutkimusmatkamme sähkön syntymiseen! Varmaan tiedätkin, että sähköä saadaan sekä pistorasioista että erilaisista paristoista. Pistorasioista saatava sähkö tuotetaan fysikaalisesti,
vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-54020 Risto Mikkonen
DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE-5400 Risto Mikkonen 1.1.014 g:n määrittäminen olttokennon toiminta perustuu Gibbsin vapaan energian muutokseen. ( G = TS) Ideaalitapauksessa
Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento
Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot CHEM-A1250 Luento 9 Sisältö ja oppimistavoitteet Johdanto sähkökemiaan Hapetusluvun ymmärtäminen Hapetus-pelkistys reaktioiden kirjoittaminen 2 Hapetusluku
Johdanto... 3. Tavoitteet... 3. Työturvallisuus... 3. Polttokennoauton rakentaminen... 4. AURINKOPANEELITUTKIMUS - energiaa aurinkopaneelilla...
OHJEKIRJA SISÄLLYS Johdanto... 3 Tavoitteet... 3 Työturvallisuus... 3 Polttokennoauton rakentaminen... 4 AURINKOPANEELITUTKIMUS - energiaa aurinkopaneelilla... 5 POLTTOKENNOAUTON TANKKAUS - polttoainetta
a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen
1. a) Puhdas aine ja seos Puhdas aine on joko alkuaine tai kemiallinen yhdiste, esim. O2, H2O. Useimmat aineet, joiden kanssa olemme tekemisissä, ovat seoksia. Mm. vesijohtovesi on liuos, ilma taas kaasuseos
PROSESSI - JA YM P ÄRI STÖTEKNII K AN OS ASTO I lmi ömalli nnus prosessi metallurgi assa, 201 2 Teema 4 Tehtävänanto ja työselostusohje 21.9.2012 SÄHKÖKEMIALLISTEN REAKTIOIDEN TERMODYNAMIIKKA JA KINETIIKKA
Kemian eriyttävä tunti. Tekijät Riina Karppinen, Klaus Mäki-Petäys ja Kirsi Söderberg Aihe: sähkökemiallinen pari. Johdanto
Kemian eriyttävä tunti Tekijät Riina Karppinen, Klaus Mäki-Petäys ja Kirsi Söderberg Aihe: sähkökemiallinen pari Johdanto Eriytettäväksi aiheeksi on valittu sähkökemiallinen pari, ja tunti on suunniteltu
Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento
Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot CHEM-A1250 Luento 5 25.1.2017 Hapettuminen ja pelkistyminen Alun perin hapettumisella tarkoitettiin aineen yhtymistä happeen l. palamista: 2 Cu + O 2 -> 2
Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta Insinöörivalinnan kemian koe MALLIRATKAISUT
Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 2015 Insinöörivalinnan kemian koe 27.5.2015 MALLIRATKAISUT 1 a) Vaihtoehto B on oikein. Elektronit sijoittuvat atomiorbitaaleille kasvavan
Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p.
Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 2015 Insinöörivalinnan kemian koe 27.5.2015 MALLIRATKAISUT JA PISTEET Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei
Metallien sähkökemiallisen jännitesarjan opettaminen draaman avulla yläasteella
Metallien sähkökemiallisen jännitesarjan opettaminen draaman avulla yläasteella Tarvittavat ennakkotiedot ja käsitteet: Atomi, anioni, kationi, atomien yleisimmät hapetustilat, metallien jännitesarja,
REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos
ympäristö ympäristö 15.12.2016 REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos Kaikilla aineilla (atomeilla, molekyyleillä) on asema- eli potentiaalienergiaa ja liike- eli
vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen
DEE-5400 olttokennot ja vetyteknologia olttokennon termodynamiikkaa 1 DEE-5400 Risto Mikkonen ermodynamiikan ensimmäinen pääsääntö aseraja Ympäristö asetila Q W Suljettuun systeemiin tuotu lämpö + systeemiin
Reaktiosarjat
Reaktiosarjat Usein haluttua tuotetta ei saada syntymään yhden kemiallisen reaktion lopputuotteena, vaan monen peräkkäisten reaktioiden kautta Tällöin edellisen reaktion lopputuote on seuraavan lähtöaine
Osio 1. Laskutehtävät
Osio 1. Laskutehtävät Nämä palautetaan osion1 palautuslaatikkoon. Aihe 1 Alkuaineiden suhteelliset osuudet yhdisteessä Tehtävä 1 (Alkuaineiden suhteelliset osuudet yhdisteessä) Tarvitset tehtävään atomipainotaulukkoa,
Määritelmä, metallisidos, metallihila:
ALKUAINEET KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Metalleilla on tyypillisesti 1-3 valenssielektronia. Yksittäisten metalliatomien sitoutuessa toisiinsa jokaisen atomin valenssielektronit tulevat yhteiseen käyttöön
vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona.
3 Tehtävä 1. (8 p) Seuraavissa valintatehtävissä on esitetty väittämiä, jotka ovat joko oikein tai väärin. Merkitse paikkansapitävät väittämät rastilla ruutuun. Kukin kohta voi sisältää yhden tai useamman
1 Tehtävät. 2 Teoria. rauta(ii)ioneiksi ja rauta(ii)ionien hapettaminen kaliumpermanganaattiliuoksella.
1 Tehtävät Edellisellä työkerralla oli valmistettu rauta(ii)oksalaattia epäorgaanisen synteesin avulla. Tätä sakkaa tarkasteltiin seuraavalla kerralla. Tällä työ kerralla ensin valmistettiin kaliumpermanganaatti-
Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?
Mitä on kemia? Johdantoa REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Kaikissa kemiallisissa reaktioissa tapahtuu energian muutoksia, jotka liittyvät vanhojen sidosten
Bensiiniä voidaan pitää hiilivetynä C8H18, jonka tiheys (NTP) on 0,703 g/ml ja palamislämpö H = kj/mol
Kertaustehtäviä KE3-kurssista Tehtävä 1 Maakaasu on melkein puhdasta metaania. Kuinka suuri tilavuus metaania paloi, kun täydelliseen palamiseen kuluu 3 m 3 ilmaa, jonka lämpötila on 50 C ja paine on 11kPa?
SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:
FY6 SÄHKÖ Tavoitteet Kurssin tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia
1. HAPETUS- JA PELKISTYSREAKTIOT
1. HAPETUS- JA PELKISTYSREAKTIOT Aine hapettuu, kun se luovuttaa elektroneja. Aine pelkistyy, kun se vastaan ottaa elektroneja. Hapettuva aine on pelkistin. Pelkistyvä aine on hapetin. Hapetusluku kertoo
MOOLIMASSA. Vedyllä on yksi atomi, joten Vedyn moolimassa M(H) = 1* g/mol = g/mol. ATOMIMASSAT TAULUKKO
MOOLIMASSA Moolimassan symboli on M ja yksikkö g/mol. Yksikkö ilmoittaa kuinka monta grammaa on yksi mooli. Moolimassa on yhden moolin massa, joka lasketaan suhteellisten atomimassojen avulla (ATOMIMASSAT
vetyteknologia Muut kennotyypit 1 Polttokennot ja vetyteknologia Risto Mikkonen
DEE-5400 Polttokennot ja vetyteknologia Muut kennotyypit 1 Polttokennot ja vetyteknologia Risto Mikkonen Alkaalipolttokennot Anodi: Katodi: H 4OH 4 H O 4e O e H O 4OH 4 Avaruussovellutukset, ajoneuvokäytöt
Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012
Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Aine koostuu atomeista Nimitys tulee sanasta atomos = jakamaton (400 eaa, Kreikka) Atomin kuvaamiseen käytetään atomimalleja Pallomalli
Reaktio 4 opettajan opas Tehtävien ratkaisut
1. painos Tekijät ja Kustannusosakeyhtiö Tammi ISBN 978-951-26-5610-3 Painopaikka: Edita Prima y, Helsinki 2007 2 pettajalle... 5 Tuntisuositus Työ Tenttisuunnitelma kurssin itsenäistä suorittamista varten...
Oppimistehtävä 4: Pienimuotoinen vedyntuotanto
ENE-C3001 Energiasysteemit Oppimistehtävä 4: Pienimuotoinen vedyntuotanto Sisällysluettelo 1 Johdanto... 1 2 Vedyn valmistaminen elektrolyyttisesti... 2 3 Paikallinen vetyjärjestelmä... 4 4 Tehtävänanto...
Erilaisia entalpian muutoksia
Erilaisia entalpian muutoksia REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Erilaisille kemiallisten reaktioiden entalpiamuutoksille on omat terminsä. Monesti entalpia-sanalle käytetään synonyymiä lämpö. Reaktiolämmöllä eli
Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus:
K1. Onko väittämä oikein vai väärin. Oikeasta väittämästä saa 0,5 pistettä. Vastaamatta jättämisestä tai väärästä vastauksesta ei vähennetä pisteitä. (yhteensä 10 p) Oikein Väärin 1. Kaikki metallit johtavat
Kemia s2011 ratkaisuja. Kemian koe s 2011 lyhennettyjä ratkaisuja
Kemian koe s 2011 lyhennettyjä ratkaisuja 1. a) Veden autoprotolyysin 2H 2 O(l) H 3 O + (aq) + OH (aq) seurauksena vedessä on pieni määrä OH ja H 3 O + ioneja, jotka toimivat varauksen kuljettajina. Jos
METALLIEN JALOSTUKSEN YLEISKUVA
METALLIEN JALOSTUKSEN YLEISKUVA Raaka-aine Valu Valssaus/pursotus/ Tuotteet syväveto KAIVOS malmin rikastus MALMI- ja/tai KIERRÄTYSMATERIAALI- POHJAINEN METALLIN VALMISTUS LEVYAIHIO TANKOAIHIO Tele- ja
Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist
Elektroniikka Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Kurssin sisältö Sähköopin perusteet Elektroniikan perusteet Sähköturvallisuus ja lainsäädäntö Elektroniikka musiikkiteknologiassa Suoritustapa
Veneen sähköt ja akusto. Akkujen valinta Lataus ja -laitteet Kaapelointi ja kytkentä Yleisimmät viat sähköjärjestelmissä
Veneen sähköt ja akusto Akkujen valinta Lataus ja -laitteet Kaapelointi ja kytkentä Yleisimmät viat sähköjärjestelmissä Akku Akku on laite, joka ladattaessa muuttaa sähköenergian kemialliseksi energiaksi
TKK, TTY, LTY, OY, TY, VY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe 31.5.2006
TKK, TTY, LTY, Y, TY, VY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe 1.5.006 1. Uraanimetallin valmistus puhdistetusta uraanidioksidimalmista koostuu seuraavista reaktiovaiheista: (1) U (s)
KEMIA HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET
BILÄÄKETIETEEN enkilötunnus: - KULUTUSJELMA Sukunimi: 20.5.2015 Etunimet: Nimikirjoitus: KEMIA Kuulustelu klo 9.00-13.00 YVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET Tehtävämonisteen tehtäviin vastataan erilliselle vastausmonisteelle.
Erilaisia entalpian muutoksia
Erilaisia entalpian muutoksia REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Erilaisille kemiallisten reaktioiden entalpiamuutoksille on omat terminsä. Monesti entalpia-sanalle käytetään synonyymiä lämpö. Reaktiolämmöllä eli
Sähköparin oppimista tukeva tietokonesimulaatio kemian lukioopetukseen
Sähköparin oppimista tukeva tietokonesimulaatio kemian lukioopetukseen Taina Sirkiä Pro gradu -tutkielma 7/2015 Kemian opettajankoulutusyksikkö Kemian laitos Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Fysiikka 7. Sähkömagnetismi
Fysiikka 7 Sähkömagnetismi Magneetti Aineen magneettiset ominaisuudet ovat seurausta atomiydintä kiertävistä elektroneista (ytimen kiertäminen ja spin). Magneettinen vuorovaikutus Etävuorovaikutus Magneetilla
Helsingin yliopiston kemian valintakoe. Keskiviikkona klo Vastausselvitykset: Tehtävät:
1 elsingin yliopiston kemian valintakoe Keskiviikkona 9.5.2018 klo 10-13. Vastausselvitykset: Tehtävät: 1. Kirjoita seuraavat reaktioyhtälöt olomuotomerkinnöin: a. Sinkkipulveria lisätään kuparisulfaattiliuokseen.
kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.
Sähkö 25 Esineet saavat sähkövarauksen hankauksessa kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki. Hankauksessa esineet voivat varautua sähköisesti. Varaukset syntyvät, koska hankauksessa kappaleesta siirtyy
YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen
YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme
Hapettimen sitoessa elektronin muodostuu pelkistin (hapetin pelkistyy) ja pelkistimen luovuttaessa elektronin muodostuu hapetin (pelkistin hapettuu).
Kennon komponenteista elektrolyytti ja vastaelektrodi Elektrolyytti muodostuu liuottimesta sekä hapetin-pelkistin-parista (redox pair). Jälkimmäinen on ionipari, joka pystyy luovuttamaan (pelkistin) ja
MAOL:n pistesuositus kemian reaalikokeen tehtäviin keväällä 2010.
MAL:n pistesuositus kemian reaalikokeen tehtäviin keväällä 2010. - Tehtävän eri osat arvostellaan 1/3 pisteen tarkkuudella ja loppusumma pyöristetään kokonaisiksi pisteiksi. Tehtävän sisällä pieniä puutteita
Tehtävä 1. Valitse seuraavista vaihtoehdoista oikea ja merkitse kirjain alla olevaan taulukkoon
Tehtävä 1. Valitse seuraavista vaihtoehdoista oikea ja merkitse kirjain alla olevaan taulukkoon A. Mikä seuraavista hapoista on heikko happo? a) etikkahappo b) typpihappo c) vetykloridihappo d) rikkihappo
Jännittävät metallit Opettajan ohje
Jännittävät metallit Opettajan ohje Koonnut Oili Kemppainen Tämän työn tarkoituksena on opettaa sähkökemiaa. Työn tiimellyksessä kerrataan metallien ominaisuudet, tutustutaan hapettumiseen ja pelkistymiseen
Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi. Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava
Reaktioyhtälö Sähköisen oppimisen edelläkävijä www.e-oppi.fi Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava Empiirinen kaava (suhdekaava) ilmoittaa, missä suhteessa yhdiste sisältää eri alkuaineiden
KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen
KE4, KPL. 3 muistiinpanot Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen KPL 3: Ainemäärä 1. Pohtikaa, miksi ruokaohjeissa esim. kananmunien ja sipulien määrät on ilmoitettu kappalemäärinä, mutta makaronit on ilmoitettu
REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA
KERTAUSTA REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Aineiden ominaisuudet voidaan selittää niiden rakenteen avulla. Aineen rakenteen ja ominaisuuksien väliset riippuvuudet selittyvät kemiallisten sidosten avulla. Vahvat
KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 VESI
VESI KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Johdantoa: Vesi on elämälle välttämätöntä. Se on hyvä liuotin, energian ja aineiden siirtäjä, lämmönsäätelijä ja se muodostaa vetysidoksia, jotka tekevät siitä poikkeuksellisen
Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p.
Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 014 Insinöörivalinnan kemian koe 8.5.014 MALLIRATKAISUT ja PISTEET Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu
Helsingin, Jyväskylän, Oulun ja Turun yliopistojen kemian valintakoe Tiistaina 25.5. 2010 klo 9-12
Helsingin, Jyväskylän, ulun ja Turun yliopistojen kemian valintakoe Tiistaina 25.5. 2010 klo 9-12 Mallivastaukset 1 Tehtävä 1. vatko väittämät oikein vai väärin. ikeasta vastauksesta saa 0,5 pistettä ja
TYÖYMPÄRISTÖN MATERIAALIT
TYÖYMPÄRISTÖN MATERIAALIT keittiössä ja ravintolasalissa työskentelevän on tunnettava materiaalien kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ja tiedettävä mihin ja miten niitä käytetään väärillä valinnoilla
Energian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa. 20.01.2010 Heinikainen Olli
Energian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa 20.01.2010 Heinikainen Olli Esityksen sisältö Yleistä Olemassa olevat sovellukset Kineettisen energian palauttaminen Potentiaalienergian palauttaminen
Siirtymämetallien erityisominaisuuksia
Siirtymämetallien erityisominaisuuksia MATERIAALIT JA TEKNOLOGIA, KE4 Sivuryhmien metallien kemiaa: Jaksojen (vaakarivit) 4 ja 5 sivuryhmien metalleista käytetään myös nimitystä d-lohkon alkuaineet, koska
Törmäysteoria. Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa
Törmäysteoria Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa tarpeeksi suurella voimalla ja oikeasta suunnasta. 1 Eksotermisen reaktion energiakaavio E
TN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu
TN 3 / SÄHKÖASIOITA Viitaniemen koulu SÄHKÖSTÄ YLEISESTI SÄHKÖ YMPÄRISTÖSSÄ = monen erilaisen ilmiön yhteinen nimi = nykyihminen tulee harvoin toimeen ilman sähköä SÄHKÖN MUODOT SÄHKÖN MUODOT pistorasioista
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Peruskäsitteet Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet sähkövaraus teho ja energia potentiaali ja jännite sähkövirta Tarkoitus on määritellä sähkötekniikan
Korroosion estäminen KORROOSIOKENNO KORROOSIONESTO KORROOSIONESTO. MT Korroosionestotekniikan teoreettiset perusteet
Korroosion estäminen MT-0.3301 Korroosionestotekniikan teoreettiset perusteet KORROOSIOKENNO Anodi - Hapetusreaktio - Hapettuneiden aineiden siirtyminen liuokseen e - Johde Elektronit siirtyvät anodilta
Joensuun yliopisto Kemian valintakoe/3.6.2009
Joesuu yliopisto Kemia valitakoe/.6.009 Mallivastaukset 1. Selitä lyhyesti (korkeitaa kolme riviä), a) elektroegatiivisuus b) elektroiaffiiteetti c) amfolyytti d) diffuusio e) Le Chatelieri periaate. a)
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Passiiviset piirikomponentit Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet vastus käämi kondensaattori puolijohdekomponentit Tarkoitus on esitellä piiriteorian
KE2 Kemian mikromaailma
KE2 Kemian mikromaailma 30. maaliskuuta 2017/S.H. Vastaa viiteen tehtävään. Käytä tarvittaessa apuna taulukkokirjaa. Kopioi vastauspaperisi ensimmäisen sivun ylälaitaan seuraava taulukko. Kokeen pisteet
Kaikki ympärillämme oleva aine koostuu alkuaineista.
YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme
Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.
1.2 Elektronin energia Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin. -elektronit voivat olla vain tietyillä energioilla (pääkvanttiluku n = 1, 2, 3,...) -mitä kauempana
Kemian opiskelun avuksi
Kemian opiskelun avuksi Ilona Kuukka Mukana: Petri Järvinen Matti Koski Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen. AINE JA ENERGIA Aine aine, nominatiivi ainetta, partitiivi
DEE Aurinkosähkön perusteet
DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Kuudennen luennon aihepiirit Tulevaisuuden aurinkokennotyypit: väriaineaurinkokenno Rakenne Toimintaperiaate Kehityskohteet 1 AURINKOKENNOJEN NYKYTUTKIMUS Aurinkokennotutkimuksessa
Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö
Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut Kurssin sisältö 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen
SMG-4450 Aurinkosähkö
Väriaineaurinkokenno Rakenne Toimintaperiaate Kehityskohteet SMG-4450 Aurinkosähkö Neljännen luennon aihepiirit 1 AURINKOKENNOJEN SUKUPOLVET Aurinkokennotyypit luokitellaan yleensä kolmeen sukupolveen.
Johdantoa/Kertausta. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?
Johdantoa/Kertausta MATERIAALIT JA TEKNOLOGIA, KE4 Mitä on kemia? Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Kaikissa kemiallisissa reaktioissa tapahtuu energian muutoksia, jotka liittyvät vanhojen
Keksintöjä Li-ion akuissa
Keksintöjä Li-ion akuissa Pekka Ritamäki Probyte Oy LiFePO4 36V/10A akku LiFePO4 akuista Pekka Ritamäki 11.12.2008 sivu 1/11 Kuva 1 36 voltin 10Ah LiFePO4 akku on pienikokoinen ja kestää ylilatausta. Latauslaitteessa
Kemiallinen reaktio
Kemiallinen reaktio REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Johdantoa: Syömme elääksemme, emme elä syödäksemme! sanonta on totta. Kun elimistömme hyödyntää ravintoaineita metaboliassa eli aineenvaihduntareaktioissa,
DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET
DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kurssin esittely Sähkömagneettiset ilmiöt varaus sähkökenttä magneettikenttä sähkömagneettinen induktio virta potentiaali ja jännite sähkömagneettinen energia teho Määritellään
ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE
ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE Palautetaan mieleen jaksollinen järjestelmä ja mitä siitä saa- Kertausta daan irti. H RYHMÄT OVAT SARAKKEITA Mitä sarakkeen numero kertoo? JAKSOT OVAT RIVEJÄ Mitä
(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen)
KE2-kurssi: Kemian mikromaalima Osio 1 (Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen) Monivalintatehtäviä 1. Etsi seuraavasta aineryhmästä: ioniyhdiste molekyyliyhdiste
SUMUINEN AAMU METALLINKIERRÄTYSLAITOKSELLA
sivu 1/6 KOHDERYHMÄ: Työ on suunniteltu lukion kurssille KE4, jolla käsitellään teollisuuden tärkeitä raaka-aineita sekä hapetus-pelkitysreaktioita. Työtä voidaan käyttää myös yläkoululaisille, kunhan
Palautesovellukset jatkuvan arvioinnin apuna: esimerkki lukion kemian oppitunnilta
TUOMISTO ET AL. Palautesovellukset jatkuvan arvioinnin apuna: esimerkki lukion kemian oppitunnilta Justus Mutanen Kemian opettajankoulutusyksikkö, Helsingin yliopisto justus.mutanen@helsinki.fi Tiivistelmä
Valosähköinen ilmiö. Kirkas valkoinen valo. Himmeä valkoinen valo. Kirkas uv-valo. Himmeä uv-valo
Valosähköinen ilmiö Vuonna 1887 saksalainen fyysikko Heinrich Hertz havaitsi sähkövarauksen purkautuvan metallikappaleen pinnalta, kun siihen kohdistui valoa. Tarkemmissa tutkimuksissa todettiin, että
Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia. Leena Piiroinen Luento 2 2015
Lukion kemia 3, Reaktiot ja energia Leena Piiroinen Luento 2 2015 Reaktioyhtälöön liittyviä laskuja 1. Reaktioyhtälön kertoimet ja tuotteiden määrä 2. Lähtöaineiden riittävyys 3. Reaktiosarjat 4. Seoslaskut
KALIUMPERMANGANAATIN KULUTUS
sivu 1/6 Kohderyhmä: Työ on suunniteltu lukiolaisille Aika: n. 1h + laskut KALIUMPERMANGANAATIN KULUTUS TAUSTATIEDOT tarkoitaa veden sisältämien kemiallisesti hapettuvien orgaanisten aineiden määrää. Koeolosuhteissa
NiCd- ja NiMH-akkujen testaus
Metropolia Ammattikorkeakoulu Elektroniikan koulutusohjelma Mikko Liutu NiCd- ja NiMH-akkujen testaus Insinöörityö 3.12.2009 Ohjaaja: yliopettaja Kari Salmi Ohjaava opettaja: yliopettaja Kari Salmi Metropolia