Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

EMK (elektromotorisk spänning)

Videogenomgång (flippat klassrum)

[Kommer inom kort.]

Elektrodpotential

Kopparbleck i kopparsulfat. Kopparbleck i kopparsulfat. Jämvikt:

  • Lite, lite kopparatomer släpper från sig två elektroner, och går ut i lösning
  • Nästan genast går de tillbaka till kopparmetallen.
  • (Det uppstår en kemisk jämvikt, Cu(s)  Cu2+ + 2e)

Lite, lite kopparatomer släpper från sig två elektroner, och går ut i lösning. 

Elektronerna blir kvar på metallen. 

  • Kopparblecket blir lite mer negativt, lösningen lite mer positiv

Vi får en elektrisk skillnad (en potentialskillnad) mellan lösningen och kopparblecket

  • Potentialskillnaden kallas elektrodpotential

Elektrodpotentialen

 

Annons

 

Tecknas \(e_{\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}}\) eller \(e_\text{Cu}\) (förenklat)

  • = potentialskillnaden mellan elektroden (kopparblecket) och den omgivande lösningen (kopparsulfaten)
  • \(e_{\text{Cu}} = e_{\text{elektrod}} - e_{\text{lösning}}\)

Vi kan byta ut kopparn mot vilken metall som helst, egentligen:

  • \(e_{\text{M}} = e_{\text{elektrod}} - e_{\text{lösning}}\)

Elektrodpotentialen är också beroende av lösningarnas koncentration

  • Vanligtvis brukar man använda sig av koncentrationen 1,0 M

Potentialskillnad

Hur mäta elektrodpotentialen för en viss elektrod?

  • Det går inte!!
  • Man behöver ju en annan elektrod också för att kunna göra själva mätningen...
  • Man kan däremot mäta skillnaden mellan två st. elektrodpotentialer

Daniells element bestod av Zn(s) i zinksulfatlösning och Cu(s) i kopparsulfatlösning

Daniells element (koppar-zink-elementet) Daniells element (koppar-zink-elementet).

Förklaring av figur 7.6.

  • Cu2+/Zn2+-lösningen kan antas ha samma potential, eftersom de står i kontakt med varandra.
  • Cu(s) har positiv potential i förhållande till saltlösningen
  • Zn(s) har negativ potential i förhållande till saltlösningen

Potentialskillnaden för hela cellen blir \(E = e_{\text{Cu}} - e_{\text{Zn}}\)

Potentialskillnaden mellan två elektroder kallas ofta för EMK (elektromotorisk kraft)

  • Detta begrepp är egentligen felaktigt; egentligen är elektromotorisk spänning bättre

För den galvaniska cellen i Daniells element har man mätt upp följande EMK:

\[(-) \text{ Zn(s)} \begin{vmatrix} \text{Zn}^{2+}\text{(aq)}\\(1,0\text{M}) \end{vmatrix}\begin{vmatrix} \text{Cu}^{2+}\text{(aq)}\\ (1,0\text{M}) \end{vmatrix} \text{Cu(s) }(+)\text{; }E = 1,10\text{V}\]

För ett silver–aluminium-element har man mätt upp följande:

\[(-) \text{ Al(s)} \begin{vmatrix} \text{Al}^{3+}\text{(aq)}\\(1,0\text{M}) \end{vmatrix}\begin{vmatrix} \text{Ag}^{+}\text{(aq)}\\ (1,0\text{M}) \end{vmatrix} \text{Ag(s) }(+)\text{; }E = 2,46\text{V}\]

Vi kollar var vi har de olika ämnena i den elektrokemiska spänningsserien:

Den elektrokemiska spänningsserien.

Al & Ag är längre ifrån varandra än Cu och Zn.

  • Slutsats: Ju längre ifrån varandra de ingående ämnena är i den elektrokemiska spänningsserien, desto större blir cellens emk.

 

   
[Ingen än…]