Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Ανακεφαλαίωση

1. Γαλβανικό στοιχείο ονομάζεται μια διάταξη με την οποία μετατρέπουμε την ενέργεια που ελευθερώνεται από μια αυθόρμητη χημική αντίδραση σε ηλεκτρική ενέργεια. 2. Άνοδος είναι το ηλεκτρόδιο στο οποίο λαμβάνει χώρα οξείδωση και κάθοδος το ηλεκτρόδιο στο οποίο λαμβάνει χώρα αναγωγή. 3. Ο ηλεκτρολυτικός σύνδεσμος ή γέφυρα άλατος επιτρέπει την κίνηση ιόντων μεταξύ των δύο ημιστοιχείων, ώστε να κλείσει το κύκλωμα. 4. Ηλεκτρεγερτική δύναμη ή δυναμικό στοιχείου ΔΕ ονομάζεται η διαφορά στα άκρα των ηλεκτροδίων του γαλβανικού στοιχείου όταν αυτό δε διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα. 5. Τα γαλβανικά στοιχεία λειτουργούν με βάση αυθόρμητες αντιδράσεις που γίνονται σε πρότυπη κατάσταση και έχουν ΔΕo>0. 6. Πρότυπη κατάσταση μιας ουσίας (στοιχείου ή ένωσης) είναι η πιο σταθερή μορφή της σε θερμοκρασία 25 oC και πίεση 1 atm και για διαλύματα η συγκέντρωση c = 1 Μ. 7. Πρότυπο δυναμικό ημιστοιχείου ή ηλεκτροδίου Εo είναι το δυναμικό του γαλβανικού στοιχείου που προκύπτει από το συνδυασμό του ημιστοιχείου αυτού και του προτύπου ηλεκτροδίου του Η2 σε πρότυπη κατάσταση. 8. Ορίζουμε ως ημιαντίδραση αναφοράς της οποίας το πρότυπο δυναμικό ισούται με 0 (Εo=0), την ημιαντίδραση 2Η+(aq) + 2e- [pic] H2(g). 9. Για την αναγωγή Σ+x + xe- [pic] Σ μετράμε το πρότυπο δυναμικό αναγωγής Εo αναγ και αν αυτό έχει Εo αναγ>0, τότε το Σ+x είναι ισχυρότερο οξειδωτικό από το Η+. 10. Για την οξείδωση Μ [pic] Μ+y + ye- μετράμε το πρότυπο δυναμικό οξείδωσης Εo οξειδ και αν αυτό έχει Εo οξειδ>0, τότε το Μ είναι ισχυρότερο αναγωγικό από το Η2. 11. Μεταξύ δύο αναγωγικών, ισχυρότερο είναι αυτό που έχει μεγαλύτερο δυναμικό οξείδωσης και μεταξύ δύο οξειδωτικών, ισχυρότερο είναι αυτό που έχει μεγαλύτερο δυναμικό αναγωγής. 12. Κάθε αντίδραση οξειδοαναγωγής μπορεί να χωριστεί σε δύο ημιαντιδράσεις, μια οξείδωση που έχει Εo οξειδ και μια αναγωγή που έχει Εo αναγ. Η ΔΕo του γαλβανικού στοιχείου που λειτουργεί με βάση την αντίδραση αυτή της οξειδοαναγωγής είναι ΔΕo=Εo οξειδ + Εo αναγ. 13. Σε πρότυπη κατάσταση, αν μια αντίδραση οξειδοαναγωγής έχει ΔΕo>0, τότε αυτή εξελίσσεται αυθόρμητα προς τα δεξιά. 14. Οι μπαταρίες αποτελούνται από ένα ή περισσότερα γαλβανικά στοιχεία συνδεδεμένα στη σειρά. 15. Οι μπαταρίες μπορούν να χωριστούν στις εξής κατηγορίες: α. Πρώτου είδους: Παράγουν ενέργεια λόγω της αυθόρμητης οξειδοαναγωγικής αντίδρασης των αντιδραστηρίων που υπάρχουν σ’ αυτές. Τέτοιες μπαταρίες είναι (i) Το στοιχείο Daniell και (ii) τα ξηρά στοιχεία. β. Δεύτερου είδους: Οι μπαταρίες αυτές αρχικά φορτίζονται για να μετατραπούν τα συστατικά τους σε ουσίες που μπορούν να αντιδράσουν αυθόρμητα και μετά την αυθόρμητη αντίδραση (εκφόρτιση) δεν αχρηστεύονται, όπως οι μπαταρίες πρώτου είδους, αλλά ξαναφορτίζονται. γ. Μπαταρίες καυσίμου: Στις μπαταρίες αυτές ένα από τα αντιδρώντα είναι καύσιμο π.χ. Η2, οπότε το προϊόν της αυθόρμητης αντίδρασης είναι το νερό, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πόσιμο.

Λέξεις - κλειδιά Γαλβανικό στοιχείο Ημιαντίδραση οξείδωσης Ημιαντίδραση αναγωγής Ηλεκτρόδιο ή ημιστοιχείο Ηλεκτρολυτικός σύνδεσμος Άνοδος – Οξείδωση Κάθοδος – Αναγωγή Ηλεκτρεγερτική δύναμη στοιχείου Πρότυπο δυναμικό στοιχείου Δυναμικό οξείδωσης Δυναμικό αναγωγής Πρότυπο ηλεκτρόδιο υδρογόνου Μπαταρία Ξηρά στοιχεία Φόρτιση – εκφόρτιση Μπαταρίες καυσίμου

Ερωτήσεις – Ασκήσεις – Προβλήματα Ερωτήσεις επανάληψης 1. Τι είναι γαλβανικό στοιχείο; 2. Τι ρόλο παίζει στο γαλβανικό στοιχείο ο ηλεκτρολυτικός σύνδεσμος; 3. Πώς συμβολίζεται το γαλβανικό στοιχείο που λειτουργεί με βάση την αυθόρμητη αντίδραση: Zn(s) + Cu2+(αq) [pic] Zn2+(aq) + Cu(s); 4. Τι ονομάζεται ηλεκτρεγερτική δύναμη ή δυναμικό στοιχείου; 5. Πώς υπολογίζεται το πρότυπο δυναμικό οξείδωσης της ημιαντίδρασης: Zn(s) [pic] Zn2+(aq) + 2e-; 6. Ποια είναι η ημιαντίδραση αναφοράς της οποίας θεωρούμε Εo=0; 7. Πώς υπολογίζεται το πρότυπο δυναμικό στοιχείου που λειτουργεί με βάση μια συγκεκριμένη αντίδραση οξειδοαναγωγής; 8. Αν σε μια αντίδραση οξειδοαναγωγής είναι ΔΕo=Εo οξειδ + Εo αναγ > 0, τι συμπεραίνουμε; 9. Τι είναι μπαταρίες; 10. Τι γνωρίζετε για τις μπαταρίες πρώτου είδους; 11. Ποιες αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα κατά τη φόρτιση των συσσωρευτών μολύβδου και ποιες κατά την εκφόρτιση; 12. Τι γνωρίζετε για τις μπαταρίες καυσίμου;