KE ELEKTROKEMI MI Elektrokemi handlar om elektroner som hela

En presentation över ämnet: "KE ELEKTROKEMI MI Elektrokemi handlar om elektroner som hela"— Presentationens avskrift:

1 KE ELEKTROKEMI MI Elektrokemi handlar om elektroner som hela
tiden är i rörelse Göran Sellberg ©

2 Galvanisk historia Luigi Galvani, 1737 – 1798
Gjorde experiment med grodlår och elektricitetsom ledde till dagens batterier Göran Sellberg ©

3 Atomer och joner – en sann kärlekssaga
Lite stålull släpps ner i en bägare med kopparsulfatlösning. Kärlek uppstår! Järnatomerna blir järnjoner och kopparjonerna blir kopparatomer. Göran Sellberg ©

4 Redox-reaktion -2e- +2e-
Kopparjonerna upptar e-, reduceras och järnatomerna avger e-, oxiderar -2e- +2e- Göran Sellberg ©

5 - Kopparatomer kan bli kopparjoner - -
Cu - Cu2+ - - Cu (s) – 2e Cu2+ Kopparjoner kan bli kopparatomer Cu Cu2+ + - - Cu e Cu (s) Göran Sellberg ©

6 För att det ska bli mer begripligt så tittar vi på...
Hur är det möjligt? Fe - 2e- → Fe2+ Järnatomer blir järnjoner (ox) - Cu2+ + 2e- → Cu Kopparjoner blir atomer (red) = Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu Alltså……. Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu För att det ska bli mer begripligt så tittar vi på... Göran Sellberg ©

7 Spänningsserien - ädla och oädla metaller
I spänningsserien ordnas metaller efter hur ädla de är. Oädla metaller kallas väteutdrivande, därför står väte (H) mellan de ädla (hö) och oädla metallerna (vä). Li K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au Oädla metaller Ädla metaller Göran Sellberg ©

8 Kort om spänningsserien
Metallerna har olika lätt att ge ifrån sig e- och bli joner. Ju ädlare metall desto svårare att ge ifrån sig e-. En metall som är ädlare än en annan kan ta e- från den oädlare. Göran Sellberg ©

9 Varför spänningsserie?
Ordningen talar om vilka ämnen man kan använda för att t.ex. alstra energi i ett galvaniskt element. Göran Sellberg ©

10 Ett batteri är ett galvaniskt element
Galvaniskt element = två olika metaller som sänks ner i en jonlösning. Mellan de båda metallerna får man en elektrisk spänning. Galvanism = elektriska strömmar som bildas när två olika metaller binds samman av en jonlösning. e- e- Pluspol e- e- Minuspol Zn - Cu + (aq.) Göran Sellberg ©

11 Ett vanligt brunstensbatteri
Metallanslutning Kolstav Zinkcylinder Brunsten (+Kolpulver) Ammoniumklorid (salmiak) Göran Sellberg ©

12 Andra batterityper A. Kan ej laddas (primära batterier)
Alkaliska (basiska)batterier : skiljer sig från det vanliga batteriet genom ökad livslängd och spänning, tålighet mot kyla, samt elektrolyten som innehåller kaliumhydroxid och zinkpulver. Silveroxidbatteriet (knappbatteri): Pluspolen är silveroxid Ag2O. Litiumbatteriet: Litium minuspol (obs fel i boken!) MnO2 B. Kan laddas (sekundära batterier eller ackumulatorer). Nickel-metallhydridbatteriet (NiMeH): Pluspol Nickeloxid (NiO). Minuspol: metall-väte-legering (metallhydrid). Litium-jonbatteriet: Pluspol kolpulver, minuspol litiumjoner. Litiumpolymer-batteriet: Litet och formbart, utvecklat ur ovan Bilbatteriet: Pluspol blyoxid, minuspol rent bly Bränlecell: Pluspol: metallplatta med syrgas, minuspol: metallplatta med vätgas. Göran Sellberg ©

13 Bränslecellen minuspol pluspol Göran Sellberg ©

14 Galvanisk cell Sänker man ned två olika metaller i en jonlösning får man en elektrisk spänning. Spänningens storlek beror på skillnaden i metallernas ädelhet. Elektronerna rör sig från den oädla metallen genom ex. en glödlampa till den ädla metallen. Den oädla metallen kommer att lösa upp sig och då slutar det galvaniska elementet att fungera.

15 e- e- e- H2 e- e- e- e- Zn Zn2+ e- e- H+ H+

16 Korrosion (från franska ordet corrodere = gnaga sönder)
Metaller reagerar med syror och fuktig luft och fräts sönder Göran Sellberg ©

17 Varning!! Kopplar du ihop vattenledningar av olika metaller kan de bilda ett svagt galvaniskt element och börja läcka, eller om man spikar ett koppartak med järnspik kan det lossna. Göran Sellberg ©

18 Ackumulator (latinska ordet ackumulera betyder samla)
Ett laddningsbart batteri kallas ackumulator Nickel-metallhybrid-ackumulator Blyackumulator Bil, motorcykel mm Litiumjonbatteri Bärbar dator t.ex Göran Sellberg ©

19 Blyackumulator Används som startbatteri i bilar, båtar, motorcyklar mm. Göran Sellberg ©

20 Viktiga ord om elektrolys
Elektrolys: Att leda elektricitet genom en elektrolyt (jonförening). Att omvandlas joner i elektrolyten till atomer med ström. Elektrolyt: En lösning (vätska) som innehåller joner = jonlösning. Jon: Laddade atomer eller molekyler. Anod: Den elektrod som är kopplad till pluspolen. Katod: Den elektrod som är kopplad till minuspolen. PANK: En minnesregel: Positiv anod negativ pluspol. Elektrod: En stav (av metall eller kol) kopplad till en strömkälla. Oxidation: En reaktion där elektroner avges (lämnas iväg). Reduktion: En reaktion där elektroner upptas (tas emot). Redoxreaktion: En reaktion där både ox. och red. sker.

21 Elektrolys Positiv - Anod Negativ - Katod PANK Göran Sellberg ©

22 Elektrolys Joner i lösningen (elektrolyten)
omvandlas till atomer eller molekyler. Används tex vid förgyllning, förkromning mm. Göran Sellberg ©

23 Elektrolys Positiva joner förflyttar sig till den negativa elektroden (katod) och oxideras till grundämnet Negativa joner förflyttar sig till den positiva elektroden (Anod) och reduceras till grundämnet

24 Elektrolys av saltsyra
Saltsyra, HCl, innehåller joner H+ och Cl- Vid anoden bildas klorgas och vid pluspolen bildas vätgas.

25 Det är coolt att vara smart!!
Kom ihåg! Det är coolt att vara smart!! Göran Sellberg ©