Den store kjemi-tråden

[GeO]

Det er jo egentlig karbonet som oksideres, ikke OH-gruppen. Oksidasjonstallet for karbon er -I med en OH-gruppe, +I med en aldehydgruppe og +III med en karboksylgruppe. Da får du ikke oksidert det videre.

[2bb1]

Åja, beklager. Det tenkte jeg ikke på.

 

Nytt spørsmål: Hvordan påvise at utfelt salt er magnesumsalt (magnesiumklorid)?

[Ituca]

Ble plustelig usikker på kvalitativ uorganisk analyse. Når man skal påvise anioner, "bare" følger man "oppskriften" som står, blander sammen og ser om det gir de karakteristikkene som står. Og for å påvise kationer, trenger vi en løsning av prøven. Det er her jeg er litt usikker. Men her bruker vi etter det jeg har skjønt (fortynnet) salpetersyre. Følgelig tar man salpetersyre, noen dråper, i hver brønn og tilsetter løsninger og får opp et resultat. Har jeg forstått det riktig her? Eller kanskje jeg trenger å få noe presisert.

 

Det andre gjelder spekter. Hvordan kan man vite antall nabogrupper ved siden av C-atom. I det hele tatt, med fare for at forrige setning var litt uklar, hva er nabogrupper og hvordan kan man vite antallet på dem? Dette med finstruktur og molekylmasse føler jeg at jeg har litt bedre kontroll på.

 

Om noen hjertligst kan svare (eller prøve å svare) på noe av dette, er jeg i evig takknemlighet. Da er de berømte blomstene på vei...

[luser32]

Spørsmål vedrørende galvaniske celler. Eksempelet gjelder Daniell-cellen, men tviler på at det gjelder kun denne.

 

Da de to reaksjonene som faktisk har noe å si for spenningen i en galvanisk celle er oksidasjonen av anoden, og reduksjonen ved katoden - testet jeg i kjemitimen for noen måneder siden om en ville få samme cellespenning om en byttet ut katode-elektroden i Kobber med f.eks grafitt. Med utstyret vi har på skolen fikk vi et likt resultat som om katoden var av Kobber.

 

Det jeg ikke testet, men som jeg ikke ser at skal være noe forskjellig fra overnevnte eksempel er om en byttet ut elektrolytten ved anoden med vann, eller eventuelt en salt-løsning som ikke inneholder . Kan noen bekrefte at dette vil gi den samme cellespenningen som om elektrolytten hadde vært ? Og eventuelt forklare hvorfor det likevel brukes kobber-elektroder og Sink-salter i daniell-cellene hvis det ikke trengs?

[GeO]

Det jeg ikke testet, men som jeg ikke ser at skal være noe forskjellig fra overnevnte eksempel er om en byttet ut elektrolytten ved anoden med vann, eller eventuelt en salt-løsning som ikke inneholder . Kan noen bekrefte at dette vil gi den samme cellespenningen som om elektrolytten hadde vært ? Og eventuelt forklare hvorfor det likevel brukes kobber-elektroder og Sink-salter i daniell-cellene hvis det ikke trengs?

Daniellcellen ser slik ut:

 

Zn(s) | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu(s)

 

Reaksjonen er:

 

Zn(s) + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu(s)

 

Når du skal beregne cellespenningen, kombinerer du standard reduksjonspotensial for de to halvreaksjonene med sink og kobber, og får da såkalt standard emf for cellen. Som ordet «standard» hinter til, forutsetter denne beregningen at alle komponenter er i sin standardtilstand, dvs. rene faste stoffer og 1 M løsning. Med andre ord: hvis du bytter ut Zn²⁺-løsningen med noe annet (bruk i så fall en elektrolytt, dvs. noe som leder strøm - vann er dårlige greier i så måte), har du ikke lenger alle komponentene i standardtilstanden, og du vil få en annen cellespenning. Samme skjer hvis kobberelektroden erstattes av noe annet.

[luser32]

Vannet i Zn-cellen trenger ikke lede strøm? Så lenge det kommer til et negativt ion fra saltbroen for hvert Zn-ion så har du fortsatt elektrolyttisk ledning?

 

Erstatning av kobber-elektroden ser jeg kun at kan være et problem hva gjelder hvor godt det leder strøm/elektronene som kommer fra den ytre kretsen.

 

Jeg skjønner at disse verdiene er beregnet ved standardtilstander osv. - men finnes det noen god forklaring på hvorfor det skal ha noe å si? Siden det ikke har noe å si hva det negative ionet i elektrolyttene har noe å si(i hvert fall slik vi har lært det) - hvorfor skal det ha noe å si at vi bytter ut elektrode eller Zn-ioner i elektrolytter som heller ikke(tilsynelatende) har noe med redoksreaksjonen å gjøre?

 

EDIT: Hvor står det forresten at 1M-løsningene må inneholde Zn-ioner? Ser kravene for standard står her:

the temperature of 298.15 K (25 °C);

the effective concentration of 1 mol/L for each aqueous species or a species in a mercury amalgam;

the partial pressure of 101.325 kPa (absolute) (1 atm, 1.01325 bar) for each gaseous reagent. This pressure is used because most literature data are still given for this value rather than for the current standard of 100 kPa.

the activity of unity for each pure solid, pure liquid, or for water (solvent).

Kjemisk aktivitet sier meg ikke så mye ,men resten kan jeg skjønne - og her står det ikke spesifikt at beregningen forutsetter at løsningen inneholder metall-ionet til elektroden?

Endret 12. juni 2009 av luser32

[GeO]

EDIT: Hvor står det forresten at 1M-løsningene må inneholde Zn-ioner?

Det står «the effective concentration of 1 mol/L for each aqueous species or a species in a mercury amalgam», og Zn²⁺ er et vandig spesie (aqueous species).

 

Kjemisk aktivitet sier meg ikke så mye ,men resten kan jeg skjønne - og her står det ikke spesifikt at beregningen forutsetter at løsningen inneholder metall-ionet til elektroden?

Det var dette jeg også antok, derfor den forenklede forklaringen med molaritet. Avvik fra standard tilstand beregnes med Nernsts ligning:

 

 

Symbolene er vel greie nok. E er potensial, R er gasskonstanten, T er temperatur, n er antall elektroner overført i cellereaksjonen, og F er Faradays konstant (ladningen av 1 mol elektroner). Q er reaksjonskvotienten. Cellereaksjonen er som sagt Zn(s) + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu(s), og uttrykket for reaksjonskvotienten blir da

 

 

Disse a-ene er aktiviteten av spesiene, og settes opp på samme måte som i en likevektskonstant. Poenget er at når et element er i sin standardtilstand er aktiviteten lik 1, og dette gjelder her for Zn(s) og Cu(s) som er rene stoffer i fast fase. For ioner i vannløsning er aktiviteten lik molalitet (antall mol per kg løsningsmiddel) multiplisert med en aktivitetskoeffisient, men en god tilnærming (best for ganske fortynnede løsninger) er å erstatte denne aktiviteten med molaritet (antall mol per liter løsning). Her: Q = [Zn²⁺]/[Cu²⁺]. Som du ser blir E lik E⁰ bare når alle elementer er i sin standardtilstand (forenklet: når alle konsentrasjoner er 1 mol/L), siden ln(1) = 0.

[luser32]

Men f.eks 1M NaCl ville også gitt 1M vandig spesie(da Na^+). Så akkurat den så jeg ikke på som noen ødeleggende faktor for poenget mitt.

 

Kjemisk aktivitet ser jeg derimot at kan gjøre dette, godt å vite:)

 

EDIT: Men vil det si at hvis jeg f.eks hadde hatt vann/oppløst salt uten Zn-ioner i anode-elektrolytten, så vil emf endre seg over tid. Eller vil forholdet forholde seg konstant da også?

Endret 12. juni 2009 av luser32

[GeO]

Emf vil uansett endre seg over tid hvis det går strøm i kretsen slik at cellereaksjonen får gå. Konsentrasjonen av sinkioner vil øke mens konsentrasjonen av kobberioner vil avta, og emf vil da endres i tråd med Nernsts ligning.

[luser32]

Greit, da kan jeg si meg fornøyd.

[4FrntSTL]

Hva har pH å si i en galvanisk celle? Hvorfor er f.eks innholdet i et tørrelement surt, mens innholdet i et alkalisk batteri er basisk? I begge oksideres sink mens Mn(IV) i MnO2 reduseres.

 

Vet at sinkelektroden oksideres langsommere i en basisk løsning enn i en sur løsning. Alkaliske batterier varer dermed lenger enn vanlige tørrelementer. Noen som vil komme med noe påfølgende?

 

Og hvordan kan jeg med en reaksjonslikning bevise at en positiv grafittstav i et batteri reduseres fra Mangan(IV) i MnO2 til mangan(III). PS: den negative polen er ZN+

[Janhaa]

1)Hva har pH å si i en galvanisk celle?

2)Hvorfor er f.eks innholdet i et tørrelement surt, mens innholdet i et alkalisk batteri er basisk? I begge oksideres sink mens Mn(IV) i MnO2 reduseres.

Vet at sinkelektroden oksideres langsommere i en basisk løsning enn i en sur løsning. Alkaliske batterier varer dermed lenger enn vanlige tørrelementer. Noen som vil komme med noe påfølgende?

3)

Og hvordan kan jeg med en reaksjonslikning bevise at en positiv grafittstav i et batteri reduseres fra Mangan(IV) i MnO2 til mangan(III). PS: den negative polen er ZN+

1) veit ikke helt, men følgende celle kan brukes til å måle pH:

 

 

så kan nernst likninga settes opp, og løses mhp [H^+]

-----------------------

2)

den er sur - pga den inneholder

 

3)

denne reaksjonslikninga kan brukes:

 

[gulnisse]

Hei kjære godtfolk.

Jeg har en kjemi oppgave jeg trenger litt hjelp med:

160g Al(s) brennes i luft, og det dannes 260g Al2O3,

a) Skriv den balanserte reaksjonslikningen. Denne er jeg ganske sikker på at blir som følger:

4Al + 3O2 --> 2Al2O3.

 

b) beregn den teoretiske utbytte av Al2O3.

Dette burde ikke være noen vannskelig oppgave, men jeg klarer ikke å se min egen feil. Så jeg skriver bare kort hva jeg har gjort, og håper på at noen kan peke på årsakene til at jeg er en dust.

 

Det første jeg gjorde var å beregne hvor mange mol Al vi hadde etter denne fomelen: n=m/Mm = 160g/108g/mol = 1.48mol.

Og som vi kan se av likningen er 4 mol Al tilsvarende til 2 mol Al2O3. Forhold på 2:1. Så da tenkte jeg at jeg kunne dele antall mol Al på 2 for å få mol Al2O3, og fikk da 0.74 mol. Så ganget jeg dette med molar masse, 101.96 og fikk 75 elns. Dette er jo alt for lite.

Så hva er feil?

 

EDIT: Power of posting hjalp igjen. Ser nå hvorfor jeg er en idiot. Rart hvordan man blir blind på sine egne feil. Uansett, imaginary-cake til den første som finner feilen.

Endret 17. november 2009 av gulnisse

[GeO]

Det første jeg gjorde var å beregne hvor mange mol Al vi hadde etter denne fomelen: n=m/Mm = 160g/108g/mol = 1.48mol.

Molvekten til Al er 26,98 g/mol, du har tydeligvis ganget den med 4. Ikke gjør det.

[gulnisse]

Gratulerer! Kake til deg

[Kimelimm]

Jeg har ikke kunnet organisk kjemi verken i 9, 10, eller nå på videregående. Er det et sted jeg kan lære meg alt dette? Alt fra grunnstoffer til det grunnleggende innenfor videregående? Det virker spennende.

[stigga]

Et spørsmål: Hvorfor må en kjemisk likning være balansert? Hva skjer hvis den ikke er det?

 

Seriøst spørsmål....

 

Takker for svar

[GeO]

Det er når ligningen er balansert at den viser hva som faktisk skjer. Det er altså først da du kan regne ut f.eks. hvor mye du må starte med av en reaktant for å få et gitt mengde av produktet, eller hvor mye energi som utvikles/opptas når en gitt mengde av stoffet reagerer.

[kj_]

Om vi tilfører energi til en eksoterm reaksjon slik at den starter, vil det oftest føre til at reaksjonen går spontant. Hvorfor? Er det fordi energien (i én "enhet") blir frigitt i reaksjonen, noe som fører til at den neste "enheten" når sin aktiveringsenergi og slik går det videre?

 

Hva med endoterme spontane reaksjoner? Hvordan fortsetter de å gå spontant?

[bjelleklang]

Reaksjoner trenger energi for å kunne skje. Vi observerer reaksjonen mellom H2 og O2. For at disse to gassene skall reagere med hverandre trenger de tilstrekkelig høy hastighet når de kolliderer med hverandre for at det skal dannes nye bindinger.

 

Forskjellen mellom eksoterme reaksjoner og endoterme reaksjoner er hvorvidt absorberes energi i reaksjonen eller ikke. For at en reaksjon skal skje spontant under konstant trykk må endring i Gibbsenergi være mindre enn null. Med andre ord er en endoterm reaksjon entropidrevet siden entalpien i en endoterm reaksjon er større enn null. dG=dH-TdS.