MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Általános és bioszervetlen kémia
Elektródok
A galvánelem egy-egy redoxirendszerét képviselő félcellákat tekintjük elektródnak. Gyakran alkalmaznak rövidített jelölést a galvánelem leírására. A részt vevő anyagokat képlettel jelölik (utalva koncentrációjukra, gázoknál nyomásukra). A fázishatárt függőleges vonallal, míg a sóhidat (diafragmát) kettős függóleges vonallal jelölik. Bal oldalra írják az oxidálódó elektródot, általánosan:
anód | anód elektrolit || katód elektrolit | katód .
Az elektródok legegyszeruöb típusa a fémelektród, amelyben a fém saját ionjait tartalmazó sóoldatba merül (107.a ábra). Jelölésükre példa:
Zn | Zn2+, ill. általánosan M | Mn+.
Az elektródon lejátszódó félcella-reakció reverzíbilis, azaz oxidáció és redukció egyaránt lejátszódhat:
A reakció irányát a galvánelem másik elektródja határozza meg, Cu | Cu2+ esetén a cinkelektród oxidálódik.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1438aebszk_1937/#m1438aebszk_1937 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_1937/#m1438aebszk_1937)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_1937/#m1438aebszk_1937)
107. ábra. Az elektródok típusainak áttekintése. a) Fémelektród, az M jelöli a fémet és Mn+ az elektrolitban lévő fémkationt. b) Gázelektród rajzában a kétatomos gázmolekula, X2 oxidációval/redukcióval Xn±-ionná alakulhat át. c) A fém–csapadék elektródban a vonalkázott rész jelöli a fém oldhatatlan csapadékát (MnAm), míg An– az elektrolitban található aniont. d) A redoxielektródban a Q töltéssel rendelkező ion reverzíbilis redoxireakcióját szemléltettük
A gázelektródban (107.b ábra) a folyamatosan áramló gáz és ionjai (oldatban) indifferens fém (általában Pt) közvetítésével oxidálódnak/redukálódnak. A hidrogénelektródban a H2-molekula atomosan ,,oldódik” a Pt felületén, az elektronátmenet ezért a
reakció szerint játszódhat le. A hidrogénelektród jelölése
(Pt)H2(g; 0,1 MPa) | H+(1 M)
0,1 MPa nyomású hidrogéngázra és 1 M hidrogéniont tartalmazó oldatra (pl. 1 M HCl) vonatkozik.
A fém–csapadék elektródok oldata a fém kis oldhatósági szorzatú sóját (MnAm) tartalmazza (107.c ábra). Az elektrolitban a só anionjának koncentrációját (An–) jól oldódó só hozzáadásával megnövelik. Működésük eltér a megfelelő fémelektródtól, így az ezüst–ezüst-klorid elektródon
Ag | AgCl(s)| Cl– (1 M)
az alábbi reverzíbilis reakció játszódik le:
A fém–csapadék elektródok másodfajú elektródok. Jellemző rájuk, hogy működés közben az elektrolit ionkoncentrációja állandó, mivel a csapadékból folyamatosan pótlódik, ill. a fémion feleslege a só anionjával csapadék formájában kiválik. Az elektródpotenciált alapvetően a redoxifolyamatban részt vevő anyagok koncentrációi határozzák meg (l. később), ezért a másodfajú elektródok potenciálja igen állandó.
Az elsőfajú elektródokban működés közben változik a koncentráció, ezért potenciáljuk is folyamatosan módosul. Az elsőfajú elektródok közé tartoznak a fém-, gáz- és redoxielektródok.
A redoxielektródban (107.d ábra) indifferens fém közvetíti az oldatban lévő oxidált és redukált ionfajták közötti elektronátmenetet. Így pl. a (Pt) | Fe2+, Fe3+ elektródon
a vas(II)ionok oxidációja vagy a vas(III)ionok redukciója játszódhat le.
A különböző elektródokból kialakítható galvánelemek jelölését két példán tekintjük át. A 106. ábra galvánelemének leírása
nem rögzíti az elektrolitok koncentrációját.
A hidrogénelektródból és fém–csapadék elektródból álló galvánelemben
pontosan megadtuk az elektrolitok koncentrációját és a gáz nyomását. Az elektronátmenetet biztosító kémiai reakció
2 AgCl(s) + H2(g) →2 Ag(s) +2 H++2 Cl–
két félcella-reakcióból áll:
Tartalomjegyzék
- ÁLTALÁNOS ÉS BIOSZERVETLEN KÉMIA
- Impresszum
- Az Olvasóhoz
- Általános kémia
- Kémiai alapfogalmak
- Az atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer
- A molekulák szerkezete
- Halmazállapotok
- Oldatok és kolloidok
- A víz és a vizes oldatok
- Kémiai egyensúlyok
- A kémiai egyensúly törvénye
- Egyensúlyok elektrolitoldatokban
- A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH
- Savakdisszociációs egyensúlya: Ks
- Bázisok disszociációs egyensúlya: Kb
- Összefüggés a Ks, Kb és Kv között
- Ionok reakciója vízzel
- Vizes sóoldatok kémhatása: hidrolízis
- A közös ion hatása
- Titrálási görbék
- Többértékű savak disszociációja
- Pufferoldatok
- Foszfátpuffer
- Hidrogén-karbonát–szén-dioxid puffer
- A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH
- Elektrolitok oldhatósága és az oldhatósági szorzat
- Kémiai termodinamika
- Reakciókinetika
- Elektrokémia
- A redoxifolyamatok termodinamikája
- Az elektrokémia gyakorlati alkalmazásai
- Bioszervetlen kémia
- Komplex vegyületek
- Az élethez szükséges elemek áttekintése
- Az alkálifémek szerepe biológiai rendszerekben
- A magnézium és a kalcium biológiai jelentősége
- Az átmenetifémek komplexei
- A vas biológiai jelentősége
- A réz biológiai jelentősége
- A cinkcsoport elemeinek biológiai jelentősége
- Metallotioneinek és funkciójuk
- A molibdén és a mangán biológiai szerepe
- A vanádium, króm, kobalt és nikkel élettani hatása
- A platinakomplexek daganatellenes hatása
- Az alumínium- és az óncsoport elemeinek biológiai szerepe
- A szilíciumvegyületek biológiai szerepe
- A nitrogén és foszfor szerepe a biológiai rendszerekben
- Az oxigéncsoport elemeinek biológiai jelentősége
- A halogének bioszervetlen kémiája
- Irodalom a bioszervetlen kémia fejezeteihez
- Rendszám- és atomtömeg-táblázat
Kiadó: Semmelweis Kiadó
Online megjelenés éve: 2026
ISBN: 978 963 331 705 1
A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.
Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
