5. Sähkökemiaa
•Oppilastyö: Kaksi eri metallia ioniliuoksessa.
•Laitetaan suolaliuokseen kahta eri metallia jamitataan niiden välinen jännite.
•Havainnot ja päätelmät: Eri metallien välillä onjännite. Jännite johtuu metallien erilaisestaelektronien luovutuskyvystä. Jännite-ero onsitä suurempi, mitä kauempana metallit ovattoisistaan jännitesarjassa.
Metallipari
Jännite
Kupari - Alumiini
Kupari – Lyijy
Kupari - Sinkki
Kupari – Rauta
Kupari - Magnesium
Sähköpari
•Kaksi erilaista metallia laitetaan sähköä johtavaanliuokseen jännite
–Miksi? Epäjalompi metalli hapettuu (luovuttaaliuokseen elektroneja) voimakkaammin kuin jalompi sähköisen tilan ero.
•Sähköisen tilan ero pyrkii tasoittumaan
–Suljetaan virtapiiri sähkövirtaa
•Hapot ja suolat hajoavat ioneiksi vesiliuoksessa niiden vesiliuokset johtavat sähköä.
–kutsutaan elektrolyytiksi
Korroosio
•Korroosio on metallin syöpymistäluonnonolosuhteiden vaikutuksesta
–yleisimmät aiheuttajat happi, kosteus ja ilmanepäpuhtaudet
–esim. raudan ruostuminen
•Yleisesti jalot metallit kestävät korroosiotaparemmin kuin epäjalot
•Korroosiossa muodostuva oksidikerros voikuitenkin suojata metallia
–Esim. alumiini
–Kuparilla patinakerros
–Huom! Raudalla ei synny suojaavaa kerrosta, muttakromille syntyy, joten Fe + Cr ruostumaton teräs
Suojautuminen
1.Pinnoitteilla (maalit, muovit, öljyt)
•Rauta voidaan suojata esim. rasvaamalla taimaalamalla
2.Vältetään erilaisten metallien liitoskohtia elisähköparin syntymistä (jännitesarja hapettuminen)
3.Uhrimetalli
–suojattava metalli kytketään epäjalompaan
–epäjalompi syöpyy pitää vaihtaa aika ajoin
–Esim. laivat, bensasäiliöt
Oppilastyö: Hopean puhdistaminen alumiininavulla
•”Välineet”: Hopeaa, alumiinifolio, kuumaa vettä,merisuola, ruokasooda ja leivinjauhe (katalyytteja).
•Ohje: Laita kuumaan veteen puoli teelusikallistakatalyytteja. Kääri hopeaesine folion mattapintaan.Upota hopeaesine kokonaan liuokseen. Anna reagoidan. 15 min välillä sekoittaen.
•Reaktioyhtälöt:
–Hopean tummuminen: 2Ag + S Ag2S
–Hopean puhdistuminen: 3Ag2S + 2Al 6Ag + Al2S3
•Havainnot ja päätelmät: Hopeaesine puhdistuu, muttaon hieman kellertävä. Esinettä huuhdellaan vedellä jakiillotetaan käsipaperilla tai kankaalla.