Kap 5 Kjemi, Batterier, Pemcelle

Front 1

Hvordan er det kjemiske periodesystemet ordnet?

Back 1

Perioder (samme antall skall) og grupper (samme antall elektron i ytterste skall). Alkalimetaller, jordalkalimetaller, Lantanoider/aktinoider, Transisjonsmetaller (innskudds) METALLER, HALVMETALLER, IKKEMETALLER halogener og edelgasser

Front 2

Forklar hva vi mener med elektronparbinding mellom atomer

Back 2

Når de deler elektroner for å følge oktettregelen

Front 3

Forklar hvordan atomer kan bindes sammen til molekyler ved elektronparbinding

Back 3

ved mange atomer som deler elektroner med andre slik at de henger sammen

Front 4

Gi eksempel på en kjemisk reaksjonslikning, forklar hvilke stoffer som reagerer og hvilke som blir dannet

Back 4

2H2 + O2 -> 2H2O + energi (hydrogengass + oksygengass reagerer og blir til vann + energi, produktene

Front 5

Forklar hva som kjennetegner en redoksreaksjon

Back 5

En kjemisk reaksjon hvor det foregår en reduksjon og en oksidasjon

Front 6

Gi eksemepel på en redoksreaksjon, inkluder reaksjonslikningen

Back 6

Magnesium + oksygen -> magnesiumoksid + energi. (Mg gir 2e- til O -> MgO + energi

Front 7

Skriv reaksjonen mellom kalium og fluor. Hvilke grunnstoff blir oksidert og redusert

Back 7

GRUBLE GRUBLE GRUBLE

Hint 7

K blir redusert, F oksidert. F(gir e- til K ) + K -> ??

Front 8

Hva mener vi med elektropositive og elektronegative stoffer? Gi eksempler

Back 8

Elektropositive gir lett fra seg elektroner (nede til venstre), (Kalium), elektronegative tar lett til seg (oppe til høyre), (Fluor)

Front 9

Hvilke av grunnstoffene blant ikkemetallene inngår oftest i redoksreaksjoner med metaller?

Back 9

Fluor og klor

Front 10

Hva er rust og hvordan blir det dannet?

Back 10

Rust, rødbrune korrosjonsprodukter som dannes på jern og stål i vann eller fuktig luft (Kan skje tørt men katalyseres av vann). De består av jernhydroksider eller hydratiserte jernoksider av vekslende sammensetning.

Front 11

Hva kjennetegner metallene?

Back 11

grunnstoffer som i ren tilstand leder elektrisitet og varme og har karakteristisk metallglans

Front 12

Hva skjer om du prøver å løse sølv i saltsyre?

Back 12

Sølv angripes ikke av saltsyre og andre ikke-oksiderende syrer

Front 13

Hva menes med edle metaller?

Back 13

Edelmetall er en betegnelse på metaller som er motstandsdyktige, eller lite reaktive, for korrosjon og oksidasjon i motsetning til de fleste andre metaller. Eksempler på disse er gull, sølv, platina

Front 14

Forklar hvordan vi kan framstille nøytrale metallformer

Back 14

Vi må tilføre energi, i en prosess som kalles elektrolyse. Vi smelter metallet i ei smelte, ionebindingene brytes, ved tilføring av elektrisk energi kan vi få dannet nøytrale metallformer

Front 15

Forklar elektrolyse

Back 15

Elektrolyse er redoksreaksjon hvor vi tilfører elektrisk energi for å danne grunnstoffer i nøytral form. Brukes blandt annet til å fremstille metaller av metallioner

Front 16

Gi eksempel på elektrolyse + reaksjonslikning

Back 16

s. 141 ELEKTROLYSE AV VANN: 2H2O(l) + elektrisk energi -> 2H2(g) + O2(g)

Front 17

Du løser litt kopperklorid (CuCl2) i vann og setter en positiv og en negativ elektrode nedi. Hva skjer når kopperkloridet løser seg? Hvilke stoffer blir dannet ved positiv og negativ elektrode og hvordan kan vi påvise disse? Skriv reaksjonslikninger

Back 17

KOPPER FRA KOPPERKLORID CuCl2 (s. 140). De to reaksjonene: Cu2+ (aq) + 2e- + energi -> Cu(s). Her blir Cu2+-ionene redusert til Cu. De danner metallisk kopper som fester seg på den negative elektroden, katoden. Cl-(aq) - e- + energi -> Cl og Cl + Cl -> Cl2 (g). Her blir Cl- -ioner oksidert til Cl og bindes sammen til klorgass. OKSEN ANTON ER REDD KATTA. Hvordan kan vi påvise? grublespørsmål

Front 18

Forklar hva anode og katode er

Back 18

OKSEN ANTON ER REDD KATTA. Elektroder, staver som leder elektrisk strøm til elektrolyseløsningen. Oksidasjon ved anode, reduksjon ved katode

Front 19

Skriv reaksjonslikning og forklar hvilke stoffer som blir dannet ved elektrolyse av vann. Hvordan blir forholdet mellom mengden av stoffene som blir dannet?

Back 19

s. 141 ELEKTROLYSE AV VANN: 2H2O(l) + elektrisk energi -> 2H2(g) + O2(g). Det dannes dobbelt så mye hydrogengass som oksygengass

Front 20

Forklar hva elektrisk strøm er

Back 20

Elektrisk strøm er ladninger som vandrer. Oftest elektroner i en elektrisk ledning, eller ioner løst opp i vann.

Front 21

Hva er en elektrisk krets

Back 21

En elektrisk krets er en sammenkoplet eller sammenhengede vandringsvei for elektriske ladninger

Front 22

Hva er en strømkilde? Gi eksempler

Back 22

Strømkilde/spenningskilde er en motor vi trenger i en elektrisk krets. F.eks batterier, solceller eller PEMceller

Front 23

Forklar hva et galvanisk element er og lag en figur

Back 23

Består av to forskjellige elektroder og en elektrolytt som leder strøm. En av elektrodene gir fra seg elektroner, det andre tar opp og leder videre til elektrolytten. Et eksempel: en sinkbit (Zn) i en løsning med kopperioner (Cu2+) Sink vil gi fra seg elektroner til kopperionene, og kopper blir utfelt. Sink blir oksidert, kopperionene redusert. Se side 143/144

Front 24

Hva er en elektrolytt? Gi eksempel

Back 24

Elektrolytt er en væske som kan lede elektrisk strøm.

Front 25

Hva er et batteri og hvordan er det bygd?

Back 25

Batterier består av ett eller flere galvaniske elementer. Elektrolytten er flytende og blir ofte sugd opp i et porøst materiale. (tørrelementer) Det som bestemmer spenningen og strømmen batterien kan levere er hvor mange galvaniske elementer som er koplet sammen, valget av metaller eller stoffer til elektrodene og elektrolytt. Redoksreaksjoner skjer.

Front 26

Hvilken hovedtype av kjemiske reaksjoner foregår i batterier?

Back 26

Redoksreaksjoner

Front 27

Hva kjennetegner ett alkalisk batteri?

Back 27

Positiv pol av karbon, negativ av sink som er formet som ett sylinder som holder elektrolytten på plass. Elektrolytten er blanding av manganoksid (MnO2), sinkklorid (ZnCl2) og kaliumhydroksid (KOH). Karbon deltar ikke direkte i redoksreaksjonene men leder elektroner til manganoksidet som blir redusert. Sink blir oksidert. se figur s. 147

Front 28

Hvilke bruksfordeler har alkaliske batterier framfor andre engangsbatterier?

Back 28

De alkaliske batteriene varer mer enn fire ganger så lenge som andre engangsbatterier

Front 29

Hva er knappcellebatterier og hvilke stoffer inneholder de fleste?

Back 29

Små batterier som brukes i små elektroniske apparater. I de fleste er det litium eller kvikksølv, men kvikksølv er forbudt i norge

Front 30

Hva menes med primærbatterier og sekundærbatterier? Gi eksempler

Back 30

Primærbatterier - engangsbatterier. Knappcelle, alkaliske batterier. Sekundærbatterier - oppladbare. Litium-ion-batterier

Front 31

Forklar hvordan oppladbare batterier virker

Back 31

Redoksreaksjonene kan reverses ved bruk av elektrisk energi. De vanligste er litium-ion-batterier. Den positive elektroden er en litiumforbindelse, den negative er karbon med litium. Ved utladning flytter Li+ seg fra den positive til den negative elektroden, og motsatt vei med oppladning.

Front 32

Hvilke kjemiske reaksjoner foregår i brenselsceller?

Back 32

Frigjør energi via redoksreaksjon som og er brenselsreaksjoner (Når hydrogen og andre stoffer reagerer med Ogass får vi eksoterm brensel). Oksygen blir redusert og andre stoffer oksidert, mens energi blir frigjort. En brenselcelle får hele tiden tilført drivstoff i en jevn strøm utenifra.

Front 33

På hvilke bruksområdet regner en med at brenselceller kan bli viktige i framtiden?

Back 33

Mange tror at økt bruk av brenselceller vil bedre miljøet. Biler, busser og i kraftindustrien, varme eller elektrisk energi.

Front 34

Hva er forbrenningsreaksjoner? Gi eksempler på noen

Back 34

Forbrenningsreaksjoner er når hydrogen og andre stoffer reagerer med oksygengass. Eks: Metangass + O2 -> CO2 + H2O + energi. H2 + O2 -> H2O + energi

Front 35

Sammenlign brenselcelle og batteri

Back 35

Brenselceller og batterier er forskjellige ved at brenselceller får konstant tilstrøm av drivstoff og er laget slik at de prøver å fange opp og utnytte energien som blir frigjort i redoksreaksjonene.

Front 36

Hva er fordelene ved brenselcelle framfor bensin/dieselmotor?

Back 36

Fordelene med hydrogen som brennstoff er at det gir brenselcellene et energiutbytte tre ganger høyere enn bensin/diesel

Front 37

Lag figur av en PEM brenselscelle og forklar hvordan den virker

Back 37

Se figur s. 150. H (g) ledes inn på ene siden av en protonledende membran og O (g)/luft på den andre siden. Ved anoden blir H til H+ioner og kan gå gjennom membranen sammen med H2O, mens elektronene må gå i en ytre krets som elektrisk strøm. På O-siden av membranen, katoden, blir det dannet vann

Front 38

Skriv de kjemiske reaksjonene som skjer ved hver elektrodene i PEMcellen

Back 38

Anode: 2H2 -> 4H+ +4e-. Ved katoden: O2 + 4H+ +4e- -> 2H2O. Samlet reaksjon: 2H2 + O2 -> 2H2O + energi

Front 39

Hva er grunnen til at det ikke blir dannet nitrogenoksider (Nox) i PEM brenselcellen

Back 39

Fordi det ikke skjer en forbrenningsreaksjon med høy temperatur som ved bruk av bensin/diesel

Front 40

Hvilke utfordringer har forskere når de prøver å lage gode og varigebrenselceller?

Back 40

Øke levetiden og virkningsgraden, forbedre membrankvalitet, bruke billigere materialer