4. Ηλεκτροχημεία

ΟΙ ΣΤΟΧΟΙ

Στο τέλος αυτής της διδακτικής ενότητας θα πρέπει να μπορείς: - Να περιγράφεις τη δομή και τη λειτουργία ενός γαλβανικού στοιχείου. Να εξηγείς το ρόλο της γέφυρας άλατος (ηλεκτρολυτικού συνδέσμου). Να αιτιολογείς την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος με τη βοήθεια χημικών αντιδράσεων. - Να ορίζεις τι είναι πρότυπο δυναμικό ημιστοιχείου (Εο). Να σχεδιάζεις τη διάταξη για τον πειραματικό υπολογισμό του Εο μιας ημιαντίδρασης π.χ. Cu / Cu2+ με τη βοήθεια προτύπου ηλεκτροδίου υδρογόνου. Να συσχετίζεις την τιμή του Εο ενός στοιχείου με την οξειδωτική ή αναγωγική ισχύ του και κατ’ επέκταση με τη σειρά ηλεκτροθετικότητας ή ηλεκτραρνητικότητας. - Να ορίζεις τι είναι πρότυπο δυναμικό στοιχείου (ΔΕο) και να σχεδιάζεις τη διάταξη για τον πειραματικό υπολογισμό του ΔΕο μιας αντίδρασης. Να προβλέπεις με βάση την τιμή της ΔΕο αν γίνεται αυθόρμητα ή όχι μια αντίδραση οξειδοαναγωγής. - Να εξηγείς τι είναι μπαταρίες και να ταξινομείς αυτές σε κατηγορίες, δίνοντας χαρακτηριστικά παραδείγματα και εξηγώντας σε κάθε περίπτωση τη λειτουργία τους.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 4.1 Γαλβανικά στοιχεία 4.2 Πρότυπο δυναμικό και εφαρμογές 4.3 Μπαταρίες Ερωτήσεις - Προβλήματα

Η σκουριά (Fe2O3xH20) που φυτρώνει σαν τα μαλλιά, στη μεταλλική επιφάνεια της πλώρης του Τιτανικού είναι αποτέλεσμα της ηλεκτροχημικής δράσης του σιδήρου με το λιγοστό οξυγόνο που υπάρχει σε 4000 μέτρα βάθος στο βυθό του Ατλαντικού. Οι αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα είναι: Fe [pic] Fe2++2e- και O2 +4H+ +4e- [pic] 2H2O Ο Fe2+ στη συνέχεια οξειδώνεται σε Fe3+ (σκουριά -Fe2O3xH2O). Η παρουσία των H+, όπως φαίνεται στις χημικές εξισώσεις, είναι απαραίτητη για την δράση αυτή. Φανταστείτε ότι αν το pH της θάλασσας ήταν μεγαλύτερο του 9, τότε ο Τιτανικός δε θα είχε πάθει καμιά διάβρωση.