Zn 2+ (aq) - Pharmocol

Download Report

Transcript Zn 2+ (aq) - Pharmocol

Slide 1

Indeks

BATTERYE

1


Slide 2

Indeks
Battery Ondersoek

Ooreenkomste tussen Elektrolitiese en Galvaniese Sel

Beskrywing en Illustrasie van Galvaniese Sel

Wetenskaplike Verslag

Galvaniese sel - Geskiedenis

Galvaniese sel – Komponente en Reaksies

Galvaniese sel - Werking

Galvaniese sel – Reduksie Potensiaal Tabel

Verskille tussen Elektrolitiese en Galvaniese Sel

Litium-kadmium en Sink-koolstof Battery

Indeks

Gebruikte Battery

Tipe Battery

Battery – Gelykstroom of Wisselstroom

Battery – Mediese Toepassing

2


Slide 3

Indeks

BATTERY ONDERSOEK:
 Kies ten minste vier verskillende batterye by die plaaslike winkel.
 Ontwerp 'n eenvoudige eksperiment wat jy kan uitvoer om vas te
stel watter produk die meeste koste effektief is.

 Ontwerp 'n geskrewe verslag wat ooreenstem met die vereistes
van 'n goeie wetenskaplike verslag.

3


Slide 4

Indeks

Battery A

Battery B

Battery C

Battery D

 Skakel vier verskillende battery aan ’n vier identiese elektriese toestelle bv. ‘n flits.

 Skakel die toestel (flits) aan en neem die tyd wat die neem totdat elk van die flitse
nie meer lig-energie uitstraal nie (nie meer brand nie).
 Voltooi die volgende tabel vir elk van die batterye.

4


Slide 5

Indeks

Wetenskaplike Verslag:
Ondersoekende vraag:
Is battery wat die duurste is die mees koste effektief?

Hipotese:
Battery wat die duurste is, is die mees koste effektief.

5


Slide 6

Indeks

Resultate:
Naam van
Battery

Koste van
battery
(R)

Lewensduur
(min)

Koste per
min

Koste
effektiwiteit
(1 - 4)*

Battery A
Battery B
Battery B
Battery B
* 1: mees effektiewe ; 4: minste effektief

6


Slide 7

Indeks

Interpretasie en Bespreking van Resultate:
Beskryf die resulate in terme van


Orde van koste effektiweit – watter een is meeste en minste effektief

-

Verskillende vervaardigers gebruik verskillende materiale.
-

Al die chemiese reaksie nie dieselfde effektiwiteit nie.
-

-

Batterye se elektrisiteit geleidingsvermoë verskil .

Chemiese stowwe in die battery nie van dieselfde kwalitiet nie.
-

-

Redes vir verskil in koste effektiwiteit

Batterye nie goed met metaal houer geseël nie.

Verskillende konsentrasie van chemiese stowwe in die battery.

7


Slide 8

Indeks

Gevolgtrekking:

Antwoord die hipotese.

Bv. Duurder batterye se koste effektiwiteit is
meer (minder) as goedkoop battery.

8


Slide 9

Indeks

GALVANIESE SEL
GESKIEDENIS

9


Slide 10

Indeks

 Luigi Galvani
was die eerste persoon wat dit waargeneem het dat
elektrisiteit opgewek kan word wanneer verskillende
metale (elektrodes) kontak maak met ’n oplossing
waardeur elektrisisteit gelei kan word.
(Galvaniese sel)

 Alessandro Volta
het hierdie inligting gebruik en die eerste elektrochemiese
sel ontwikkel wat bestaan het uit metaalelektrodes en
oplossings waardeur elektrisiteit gelei kan word.
Volta het ook die battery vervaardig wat bestaan het uit
verskeie elektrochemiese selle wat aan mekaar geskakel is.
(Volt – eenheid van potensiaalverskil)
10


Slide 11

Indeks

GALVANIESE SEL
KOMPONENTE EN CHEMIESE REAKSIES

11


Slide 12

Indeks
 Galvaniese selle is ook bekend as Voltaise selle (Na aanleiding van die bydrae van Alessandro
Volta tot die ontwikkeling vanb die galvaniese sel

i.
ii.
iii.

’n Galvaniese sel bestaan uit

twee metaalgeleiers bekend as elektrodes.

soutoplossing waardeur elektrisiteit gelei kan word.

twee halfselle, elk met ’n elektrode en oplossing wat elektrisiteit kan gelei.

 ’n Chemiese proses bekend as oksidasie vind plaas in die een halfsel en hierdie reaksie stel
elektrone vry.
 ’n Chemiese proses bekend as reduksie vind plaas in die een halfsel en hierdie reaksie neem

elektrone op.


Die vloei van elektrone vanf die oksidasie reaksie na die reduksie reaksie vind plaas wanneer
die twee halfselle (oksidasie en reduksie halfselle) met ’n eksterne elektriese geleier aan
mekaar verbind word.

12


Slide 13

Indeks

KATODE:
 Die elektrode (metaal) waar reduksie plaasvind is bekend as die katode.

 In galvaniese selle besit die katode altyd ’n positiewe elektriese lading.

ANODE:
 Die elektrode (metaal) waar oksidasie plaasvind is bekend as die anode.
 In galvaniese selle besit die anode altyd ’n negatiewe elektriese lading.

13


Slide 14

Indeks

RIGTING VAN ELEKTRON (ELEKTRIESE STROOM) VLOEI:
Die elektrone wat tydens oksidasie by die anode vrygestel word beweeg deur die eksterne
elektriese geleier na die katode waar die oksideermiddel ‘n chemise proses bekend as reduksie
ondergaan deur die elektrone op te neem.

14


Slide 15

Indeks

SPONTANITEIT:
Die chemiese reaksies wat in ’n galvaniese sel plaasvind is bekend as altyde spontane chemiese

reaksies en benodig geen eksterne energie om te plaas te vind nie. .

VLOEI VAN IONE:
Tydens die werking vandie galvaniese sel beweeg positiewe metaalione (katione) wat tydens

oksidasie gevorm word vanaf die halfsel waar oksidasie plaasvind (ANODE) na die halfsel waar
reduksie plaasvind (KATODE). Die beweging van die metaalione vind plaas deur ’n gedeelte van
die galvaniese sel bekend as ’n soutbrug.

15


Slide 16

Indeks

GALVANIESE SEL
WERKING

16


Slide 17

Indeks

Wanneer twee halfselle bestaande uit ’n metaal elektrode en soutoplossing wat elektrisiteit kan
gelei aan mekaar verbind word sal
 die een halfsel elektrone verskaf. Die stof wat elektone verskaf ondergaan oksidasie en is die

reduseermiddel. Die vermoë van die stof in hierdie halfsel om oksidasie te ondergaan is baie
groter as die vermoë van die stof in die ander halfsel om oksidasie te ondergaan.
 die een halfsel elektrone opneem. Die stof wat elektone opneem ondergaan reduksie en is
die oksideermiddel. Die vermoë van die stof in hierdie halfsel om reduksie te ondergaan is
baie groter as die vermoë van die stof in die ander halfsel om reduksie te ondergaan.
 Die relatiewe vermoë van stowwe om reduksie te ondergaan word opgesom in die reduksie
potensiaal tabel.

17


Slide 18

Indeks

GALVANIESE SEL
REDUKSIE POTENSIAAL TABEL

18


Slide 19

Indeks

E0 (VOLTS)

HALF-REACTIONS
Li+ + e

-

Li

K+ + e-

-3.05

K

-2.92

Ba2+ + 2e-

Ba

-2.90

Ca2+ + 2e-

Ca

-2.76

Na+ + e-

Na

-2.71

Mg2+ + 2e-

Mg

-2.37

Al3+ + 3e-

Al

-1.66

Mn2+ + 2e-

-1.18

Mn

2H2O + 2e-

H2(g) + 2OH-

Zn2+ + 2e-

-0.76

Zn

Cr2+ + 2e-

Cr

-0.74

Fe2+ + 2e-

Fe

-0.44

Cr3+ + e-

Cr2+

-0.41

Cd2+ + 2e-

Cd

-0.40

CO2+ + 2e-

CO

-0.28

Ni2+ + 2e-

-0.25

Ni

Sn2+ + 2e-

-0.14

Sn

Pb2+ + 2e-

Pb

-0.13

Fe3+ + 3e-

Fe

-0.04

2H+ + 2e-

0.00

H2(g)

S + 2H+ + 2eSn4+ + 2e-

Sn2+

Cu2+ + e-

+0.16

Cu+
SO2(g) + 2H2O

Cu2+ + 2e-

SO2 + 4H+ + 4eCu

I2 + 2e-

2I-

4OH-

+0.40
+0.45
+0.52
+0.54

H2O2
Fe2+

Ag+ + e-

NO2(g) + H2O
Ag

+0.80

NO3- + 4H+ + 3e-

NO(g) + 2H2O
2H2O

MnO2 + 4H+ + 2e-

Mn2+ + 2H2O

Cr2O72- + 14H+ + 6e-

2Cr3+ + 7H2O

Co3+ + eF2(g) + 2e-

Mn2+ + 4H2O
Co2+
2F-

Indien twee reaksies met mekaar vergelyk word sal
die reaksie met die hoogste Volt-waarde reduksie
ondergaan en die ander reaksie sal oksidasie
ondergaan.

+0.96
+1.23
+1.28
+1.33
+1.36

2Cl-

MnO4- + 8H+ + 5e-

die reaksie.

+1.06

2Br-

O2(g) + 4H+ + 4e-

Cl2(g) + 2e-

te ondergaan word bepaal deur die Volt-waarde van

+0.78
+0.78

Hg(l)

Br2(l) + 2e-

+0.68
+0.77

NO3- + 2H+ + eHg2+ + 2e-

+0.17

S + 2H2O

O2(g) + 2H+ + 2eFe3+ + e-

Die vermoë van die reaksie om reduksie

+0.34

Cu

Cu1+ + e-

tabel voorgestel.

+0.15

SO42- + 4H+ + 2eO2 + 2H2O + 4e

+0.14

H2S(g)

’n Aantal reduksie reaksies se potensiaal word op die

-0.83

+1.51
+1.82
+2.87

19


Slide 20

Indeks

VERSKILLE
TUSSEN
ELEKTROLITIESE
EN
GALVANIESE
SELLE

20


Slide 21

Indeks

GALVANIESE SEL

ELEKTROLITIESE SEL

 Chemiese energie word omgeskakel
na elektriese energie.

 Elektriese energie word omgeskakel
na chemiese energie.

 Redoksreaksie is spontaan –
Geen elektriese sel in die stroombaan.

 Redoksreaksie is nie-spontaan –
Elektriese sel is deel van stroombaan.

 Anode is negatief.
 Katode is positief.
 Twee verskillende elektrodes is
in verskillende oplossings.
 Soutbrug verbind die twee
halfselle.

 Katode is negatief.
 Anode is positief.
 Twee identiese elektrodes is in
dieselfde oplossing.
 Geen soutbrug is nodig nie.
21


Slide 22

Indeks

OOREENKOMSTE
TUSSEN
ELEKTROLITIESE
EN
GALVANIESE
SELLE
22


Slide 23

Indeks



Redoksreaksie vind in beide selle plaas
• Oksidasie vind by anode plaas
• Reduksie vind by katode plaas
• Anione beweeg na anode
• Katione beweeg na katode
• In eksterne stroom vloei die elektrone vanaf
die anode na katode.

23


Slide 24

Indeks

BESKRYWING EN
ILLUSTRASIE
VAN
GALVANIESE SEL
24


Slide 25

Indeks

 ’n Galvaniese sel is ’n battery waar chemiese energie
na elektriese energie omgeskakel word.
 Twee chemiese prosesse vind plaas in ’n galvaniese sel:
 Oksidasie - vrystelling van elektrone deur ’n chemiese
stof.
 Reduksie – opneem van elektrone deur ’n chemiese
stof.

25


Slide 26

Indeks

Ammeter:
Elektriese geleier:
Elektrone vloei
die geleier
Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

Meet die sterkte van
die elektriese stroom wat deur
die elektriese geleier vloei.

A

K+(aq)

NO3-(aq)

NO3-(aq)

K+(aq)

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.
Cu2+(aq)
SO4 2-(aq)

Blou koper(II)sulfaatoplossing:
CuSO4(S) → Cu2+(aq) + SO42-(aq)
Cu2+-ione veroorsaak dat die
oplossing ’n blou kleur vertoon.

Glaswol:
Verhoed dat die
soutoplossing vanuit die
soutbrug vloei.

Zn2+(aq)
SO4 2-(aq)

Kleurlose sink(II)sulfaatoplossing:
ZnSO4(S) → Zn2+(aq) + SO42-(aq)
Zn2+-ione veroorsaak dat die
oplossing ’n kleurloos vertoon.
26


Slide 27

Indeks

A

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

NO3-(aq)

K+(aq)

NO3-(aq)

K+(aq)

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.
Cu2+(aq)

Zn2+(aq)

SO4 2-(aq)

SO4 2-(aq)

Wanneer die Sink-metaal, Zn(s) indirek met die koperione (Cu2+(aq) kontak maak sal die
sinkmetaal oksidasie ondergaan volgens die volgende oksidasie reaksie.

Zn(s) → Zn2+(aq) + 2 e27


Slide 28

Indeks

A

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

ANODE
NO3-(aq)

K+(aq)

NO3-(aq)

K+(aq)

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.
Cu2+(aq)
SO4 2-(aq)

Zn2+(aq)
SO4 2-(aq)

Die gedeelte van die galvaniese sel waar oksidasie plaasvind is bekend as die

Oksidasie halfsel en die sink elektrode is bekend as die Anode.
28


Slide 29

Indeks

A

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

ANODE
NO3-(aq)

K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.
Cu2+(aq)

Zn2+-ione vermeerder.

SO4 2-(aq)

K+(aq)

Zn2+

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Massa van
anode
verminder.

Tydens oksidasie word sink-ione (Zn2+-ione) gevorm vanaf die Zn-metaal en die
sink-ione gaan in oplossing by die ANODE ; die aantal Zn2+-ione in oplossing by anode
vermeerder.

Die massa van die anode (Zn-elektrode of Anode) verminder
29


Slide 30

Indeks

e-

eKoper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

e-

A

eANODE
NO3-(aq)

K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.
Cu2+(aq)
SO4 2-(aq)

K+(aq)

Zn2+

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

Tydens oksidasie word elektrone (e-) gevorm vanaf die Zn-metaal en die
elektrone beweeg vanaf die ANODE deur die elektriese geleier na die Koper-elektrode; ‘n lesing sal sigbaar
wees op die ammeter wat die sterkte van die elektriese stroom deur die geleier aandui.
Die vloei van elektrone deur die geleier verteenwoordig elektriese energie.

30


Slide 31

Indeks

e-

e-

e-

A

eANODE

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

NO3-(aq)

e-

K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.
Cu2+(aq)

K+(aq)

Zn2+

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

SO4 2-(aq)

Wanneer die elektrone deur die kopermetaal beweeg word dit aangetrek deur die positief gelaaide Cu2+ione in die oplossing. Die elektrone word opgeneem deur die Cu2+-ione met die vorming van kopermetaaL
en tydens die proses ondergaan die Cu2+-ione reduksie volgens die volgende reaksie:

Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s)
31


Slide 32

Indeks

e-

e-

A

eANODE

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

NO3-(aq)

eOplossing
raak
kleurloos.

e-

K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.
Cu2+(aq)

K+(aq)

Zn2+

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

SO4 2-(aq)

Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s)
Wanneer die koperione (Cu2+) reduksie ondergaan verander die koperione na kopermetaal

(Cus) wat op die koper elektrode neerslaan. Die massa van koperelektrode vermeerder en die
aantal koperione (Cu2+) in die oplossing verminder. Die oplossing raak kleurloos.
32


Slide 33

Indeks

e-

e-

A

eKATODE

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)
Massa van
Katode
vermeerder.

e-

NO3-(aq)

e-

ANODE
K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.
Cu2+(aq)

K+(aq)

Zn2+

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

SO4 2-(aq)

Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s)
Die elektrode waar reduksie plaasvind is bekend as die katode.
Die massa van die katode neem toe wanneer reduksie plaasvind.
33


Slide 34

Indeks

e-

e-

e-

A

eKATODE

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

NO3-(aq)

ANODE
K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.

Massa van
Katode
vermeerder.
REDUKSIE
HALFSEL

SO4 2-(aq)

K+(aq)

Zn2+

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

OKSIDASIE
HALFSEL

Die houer waar oksidasie plaasvind (by die anode) is bekend as die oksidasie halfsel.
Die houer waar reduksie plaasvind (by die katode) is bekend as die reduksie halfsel.

Die aantal positiewe ladings in die oksidasie halfsel is baie hoog.
Die aantal positiewe ladings in die reduksie halfsel is baie laag.
Die gakvaniese sel (bestaande uit die reduksie en oksidasie halfselle) is nie elektriese neutraal nie.

34


Slide 35

Indeks

e-

e-

e-

A

eKATODE

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

NO3-(aq)

ANODE
K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.

Massa van
Katode
vermeerder.
REDUKSIE
HALFSEL

SO4 2-(aq)

K+(aq)

Zn2+

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

OKSIDASIE
HALFSEL

Om te verseker dat die galvaniese sel elektriese neutraal is beweeg:


positiewe ione (K+) vanuit die soutbrug na die reduksie halfsel.

 positiewe ione (Zn2+) vanaf die oksidasie halfsel na soutbrug en die reduksie halfsel.
 negatiewe ione kan ook vanaf die reduksie halfsel en soutbruk na die oksidasie halfsel beweeg.

35


Slide 36

Indeks

e-

eKoper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

A

eKATODE
NO3-(aq)

ANODE
K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.

Massa van
Katode
vermeerder.
REDUKSIE
HALFSEL

e-

K+(aq)

Zn2+

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

SO4 2-(aq)

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

OKSIDASIE
HALFSEL

Funksie van die soutbrug:


voltooi die galvaniese sel (elektriese stroombaan).

 Verseker dat die sel elektriese neutraal bly deurdat anione (SO42- en NO-3) katione (K+ en Zn2+) deur die soutbrug
tussen die reduksie halfsel en oksidasie halfsel beweeg.

36


Slide 37

Indeks

e-

e-

e-

A

eKATODE

Koper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

NO3-(aq)

ANODE
K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.

Massa van
Katode
vermeerder.
REDUKSIE
HALFSEL

K+(aq)

Zn2+

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

SO4 2-(aq)

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

OKSIDASIE
HALFSEL

Oksideermiddel en Reduseermiddel:


Die Zn-metaal atome ondergaan oksidasie : skenk elektrone
 Die Cu2+-ione ondergaan reduksie : neem elektrone op
 Zn-metaal atome is die reduseermiddel
 Cu2+-ione is die oksideermiddel.

37


Slide 38

Indeks

e-

eKoper-metaal
Elektrode:
Cu(s)

A

eKATODE
NO3-(aq)

ANODE
K+(aq)

NO3-(aq)

Soutbrug:
Bestaande uit ’n glasbuis
gevul met ’n kaliumnitraat
(KNO3 - sout) oplossing.

Massa van
Katode
vermeerder.
REDUKSIE
HALFSEL

e-

K+(aq)

Zn2+

Zn2+(aq)
(aq)

Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
Zn2+(aq)
SO4 2-(aq) Zn2+
(aq)

SO4 2-(aq)

Sink-metaal
Elektrode:
Zn(s)

OKSIDASIE
HALFSEL

Selpotensiaal:
Die selpotensiaal van ‘’n galvaniese sel is ’n aanduiding van die hoeveel chemiese energie wat tydens die oksidasie en
reduksie reaksies omgeskakel kan word na elektiese energie.
Die hoeveelheid chemiese energie wat tydens die oksidasie en reduksie reaksies na elektriese reaksies omgeskakel kan
word word bereken word vanaf ‘n tabel bekend as die
REDUKSIE POTENSIAAL TABEL.

38


Slide 39

Indeks
REDUKSIE POTENSIAAL TABEL:
E0 (VOLTS)

HALF-REACTIONS
Li+ + e

-

Li

K+ + e -

-3.05

K

-2.92

Ba2+ + 2e-

Oksidasie Halfreaksie:

Zn(s) →

Zn2+(aq)

+ 2

E0

= - 0,76 V

e-

Ba
Ca

-2.76

Na+ + e-

Na

-2.71

Mg2+ + 2e-

Mg

-2.37

Al3+ + 3e-

Al

-1.66

Mn2+ + 2e2H2O + 2e-

H2(g) + 2OH-

Zn2+ + 2eCr2+ + 2e-

Cr

-0.74

Fe2+ + 2e-

Fe

-0.44

Cr3+ + e-

Cr2+

-0.41

Cd2+ + 2e-

Cd

-0.40

CO2+ + 2e-

CO

-0.28

+ 2

e-

→ Cu(s)

-0.25

Ni

-0.14

Sn

Pb2+ + 2e-

Pb

-0.13

Fe3+ + 3e-

Fe

-0.04

2H+ + 2e-

Cu2+(aq)

0.00

H2(g)

S + 2H+ + 2e-

Sn2+

Cu2+ + e-

+0.15
+0.16

Cu+

SO42- + 4H+ + 2e-

SO2(g) + 2H2O

Cu2+ + 2eO2 + 2H2O + 4e

-

Cu1+ + e-

Cu

I2 + 2e-

2I-

4OH-

+0.40

S + 2H2O

+0.45
+0.52
+0.54

O2(g) + 2H+ + 2e-

H2O2

Fe3+ + e-

Fe2+

Ag+ + e-

NO2(g) + H2O
Ag

+0.80

NO3- + 4H+ + 3e-

NO(g) + 2H2O
2H2O

MnO2 + 4H+ + 2e-

Mn2+ + 2H2O

Cr2O72- + 14H+ + 6e-

2Cr3+ + 7H2O

Cl2(g) + 2e-

Mn2+ + 4H2O
Co2+
2F-

+1.23
+1.28
+1.33
+1.36

2Cl-

MnO4- + 8H+ + 5e-

+0.96
+1.06

2Br-

O2(g) + 4H+ + 4e-

F2(g) + 2e-

+0.78
+0.78

Hg(l)

Br2(l) + 2e-

+0.68
+0.77

NO3- + 2H+ + eHg2+ + 2e-

+0.17
+0.34

Cu

SO2 + 4H+ + 4e-

Co3+ + e-

+0.14

H2S(g)

Sn4+ + 2e-

Berekening van die sel potensiaal (E0):
E0 = E0(oksidasie halfreaksie) - E0(reduksie halfreaksie)
= (+ 0,34 V) – (-0,76 V)
= + 0,34 V + 0,76 V
= + 1,10 V
Die positiewe waarde dui aan dat die oksidasie en
Reduksie reaksies spontaan sal plaasvind.
Die waarde van 1,10 V dui aan dat die sel 1,1 Joule energie
Vir 1 Coulomb elektriese lading (elektrone) verskaf wanneer dit vanaf
die anode deur die elektriese geleier na die katode sal vloei. Indien
die ammeter met ’n gloeilamp vrvang word sal die lampie brand.

-0.83
-0.76

Zn

Sn2+ + 2e-

E0 = + 0,34 V

-1.18

Mn

Ni2+ + 2e-

Oksidasie Halfreaksie:

-2.90

Ca2+ + 2e-

+1.51
+1.82
+2.87

39


Slide 40

Indeks
Faktore wat die grootte van die selpotensiaal bepaal.
Drie faktore beinvloed die selpotensiaal of optimale werking van ’n galvaniese sel:
*

Tipe verbinding wat gebruik word om die galvaniese sel saam te stel.
*

Konsentrasie van die elektroliete in elk van die halfselle.
*

Temperatuur van die galvaniese sel.

Standaard toestande vir ’n galvaniese sel is:
Temperatuur:
Konsentrasie van Elektroliet:

298 K
1,0 mol·dm-3

SELNOTASIE:
Oksidasie halfsel // Reduksie halfsel
Zn(s) / Zn2+(aq) (1 mol·dm-3) // Cu2+(aq) (1 mol·dm-3) / Cu(s)
40


Slide 41

Indeks

LITIUM-KADMIUMBATTERY
SINK-KOOLSTOFBATTERY.

41


Slide 42

Indeks

Litium-kadmiumbatterye is duurder as sink-koolstofbattery omdat,

 Litium en kadmium baie duur chemiese stowwe is.
 Litium en kadmium baie suiwer is om te verhoed dat dit
oorverhit of elektriese lading verloor wanneer deel is van
batterye.
 Langer en vinniger werk as ander tipe batterye.

42


Slide 43

Indeks

GEBRUIKTE
BATTERYE

43


Slide 44

Indeks
Batterye bevat een of meer van die volgende metale: kadmium, lood, sink, mangaan,
nikkel, silwer, kwik en litium. Wanneer gebruikte battery weg gegooi word kan giftige
stowwe vanuit die batterye vrygestel word wat ’n negatiewe invloed op grondwater en

die gesondheid van mense het. Tydens verbranding kan Kwik en Kadmium as gasse
vrygestel word en die lug besoedel. Hierdie twee metale is baie giftig.

Die volgende probeleme kan veroorsaak word deur batterye wat klaar gebruik
is (“pap batterye”):
• Indien batterye verbrand word kan die oorblyfsels, riviere en waterbronne
besoedel.
• Vrystelling van swaar metale (lood en kwik) wat gevaarlik is.
• Omgewing kan blootgestel word aan lood en suur.
• Stel chemiese stowwe vry wat oë en vel kan irriteer.

44


Slide 45

Indeks

Die chemiese stowwe (metale) wat in batterye voorkom
kan herwin word vir hergebruik.
Herwinning van die metale verminder die ontginning van
natuurlike bronne.

Dit is ook belangrik dat metale afkomstig van batterye
nie in waterbronne beland en besoedeling veroorsaak

nie.

45


Slide 46

Indeks

TIPE
BATTERYE

46


Slide 47

Indeks

Primêre batterye:
 Kan nie herlaai word nie
 Sink-koolstof batterye, alkaliese batterye en litium batterye.

 Sink-koolstof battery word vir algemene doeleindes gebruik en ontlaai vinnig.
 Sink-chloried batterye se lewensduur is langer en verskaf meer energie as sinkkoolstof batterye.

 Alkaliese batterye se lewensduur is tien keer langer as sink batterye maar die
koste is 3 – 5 maal meer as sink batterye.
 Batterye vir die gebruik in gehoortoestelle, kameras, horlosies, sakrekenaar - baie

klein met ronde voorkoms.
 Litium batterye se lewensduur is twee keer die van alkaliese batterye en is baie
duur.

47


Slide 48

Indeks

Sekondêre batterye:
 Kan herlaai word
 Mees algemene batterye is nikkel-cadmium (Ni-Cd), geseëlde lood-suur(Pb), nikkel-metaal
hidried (Ni- MH), en litium ioon (Li- Ioon).
 Nikkel-Kadmium is die mees algemene herlaaibare battery. Een van hierdie batterye kan
150 alkaliese batterye vervang.
 Geseëlde lood-suur battery word gebruik in kameras en sellulêre telefone.
 Nikkel Metaal Hidried batterye word gebruik in rekenaars, cellulêre telefone. Hierdie
batterye besit lae energie vrystelling en hoë energie kapasiteit.
 Lithium Ioon batterye so koste is hoog maar is baie lig in massa en hoog in energie digtheid.
Word gebruik in sellulêre telefoen en skootrekenaars.

48


Slide 49

Indeks

BATTERY
GELYKSTROOM OF WISSELSTROOM.

49


Slide 50

Indeks

Batterye lewer gelykstroom omdat,

 Die batterye se pole nie voordurend verander nie.
 Energie word verskaf deur ’n voorwaartse chemiese
reaksie .
 Geen motor roteer deur ’n magneetveld nie.

50


Slide 51

Indeks

MEDIESE TOEPASSING VAN BATTERYE
HARTPASAANGEêRS EN GEHOORAPPERATE.

51


Slide 52

Indeks

 Ongeveer 600,000 hartpasaangeërs word jaarliks ingeplant
en die apperaat lewer ’n elektriese puls wat veroorsaak dat
die hart teen die regte spoed klop.
 Herlaaibare batterye (nikkel-kadmium batterye) was die
eerste tipe battery wat gebruik is in pasaangeërs.
 Biologiese batterye waar energie van die menslike
liggaam gebruik is, is ook gebruik sonder enige sukses.
 Kernkrag batterye is ook gebruik maar weens die gevaar
daarvan word dit nie meer gebruik nie.
52


Slide 53

Indeks

Litium-jodium batterye word huidiglik in hartpasaangeërs gebruik
omdat die batterye,
 ’n goeie energiebron is.
 se tempo van energie vrystelling laag is.
 se leeftyd baie lank is.

 se massa baie min is, 12 tot 15 g.
 in verskillende vorms beskikbaar is.

53


Slide 54

Indeks

In gehoorapperate word sink-lug batterye gebruik wat nie
herlaaibaar is nie en na gebruik word dit weggegooi.

54


Slide 55

Indeks

einde

55