Galvaniska element – Introduktion

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson
Download our mobile app to listen on the go
Get App

Questions and Answers

Vad är syftet med ett galvaniskt element?

  • Att omvandla elektricitet till kemisk energi.
  • Att skapa elektrisk energi genom kemiska reaktioner. (correct)
  • Att förhindra elektronernas rörelse.
  • Att lagra elektricitet till senare användning.

Vilken metall fungerar som ett bättre reduktionsmedel i ett galvaniskt element mellan zink och koppar?

  • Zink (correct)
  • Silver
  • Koppar
  • Järn

Vad händer med elektronerna i ett galvaniskt element?

  • De omvandlas till protoner.
  • De lagras i metallen.
  • De rör sig från den ena metallen till den andra. (correct)
  • De försvinner helt och hållet.

Vad krävs för att ett galvaniskt element ska kunna utföra arbete?

<p>Att elektronerna rör sig genom en ledning. (B)</p> Signup and view all the answers

Vad beskriver en redoxreaktion i kontexten av galvaniska element?

<p>En process där både oxidation och reduktion sker. (A)</p> Signup and view all the answers

Vilka joner rör sig mot anoden i ett galvaniskt element med zink och koppar?

<p>SO42- (C)</p> Signup and view all the answers

Vad sker vid katoden i ett galvaniskt element?

<p>Reduktion av kopparjoner (C)</p> Signup and view all the answers

Vad är drivitkraften för det galvaniska elementet?

<p>Skillnaden i elektrisk potential (D)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande reaktioner representerar oxidation i zink-koppar-elementet?

<p>Zn → Zn2+ + 2e- (B)</p> Signup and view all the answers

Vad beskriver begreppet 'relativt elektronöverskott'?

<p>Ett överskott av elektroner vid minuspolen (C)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande metaller oxideras lättast i zink-kopparelementet?

<p>Zink (B)</p> Signup and view all the answers

Vad skapas vid anodreaktionen i zink-kopparelementet?

<p>Zinkjoner (B)</p> Signup and view all the answers

Vad är resultatet av reduktionsreaktionen vid katoden i zink-kopparelementet?

<p>Kopparjoner tar emot elektroner och bildar kopparatomer (B)</p> Signup and view all the answers

Vilken påverkan har vattenmolekyler på zinkjoner i lösning?

<p>De binder med jon-dipolbindningar till zinkjonerna. (C)</p> Signup and view all the answers

Vad innebär ett relativt elektronöverskott på katoden?

<p>Katoden är negativ i förhållande till anoden. (A)</p> Signup and view all the answers

Vilken mekanism förhindrar zinkjoner från att lätt återfå elektroner och bilda zinkatomer?

<p>Stark jon-dipolbindning med vatten. (D)</p> Signup and view all the answers

Vilket av följande påståenden är sant om kopparflateringen jämfört med zink?

<p>Kopparjoner är bättre på att plocka tillbaka elektroner. (A)</p> Signup and view all the answers

Vad kallas den del av en elektrolytcell där elektroner samlas?

<p>Katod (A)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande joner rör sig mot anoden?

<p>SO42- (D)</p> Signup and view all the answers

Vad är elektrolytlösningen runt katoden vanligtvis rik på?

<p>Kopparsulfat (D)</p> Signup and view all the answers

Vilken process sker vid anoden?

<p>Zink oxideras (A)</p> Signup and view all the answers

Vad är skillnaden mellan anod och katod i en elektrolytcell?

<p>Anoden har ett elektronöverskott, katoden ett underskott (B)</p> Signup and view all the answers

Vilken funktion har det porösa membranet i en elektrolytcell?

<p>För att tillåta jonvandring (C)</p> Signup and view all the answers

Vad attraherar Cu2+ i elektrolytlösningen?

<p>Elektroner från katoden (B)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande beskrivningar stämmer bäst med hur elektroner rör sig i en elektrolytcell?

<p>Från anoden till katoden (A)</p> Signup and view all the answers

Vilken metall i följande lista oxideras mest lätt?

<p>Zink (Zn) (A)</p> Signup and view all the answers

I ett galvaniskt element med zink och koppar, vilken av följande påståenden är sant om de två elektroderna?

<p>Zink kommer att oxideras snabbare än koppar. (B)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande metallpar skulle producera den högsta elektriska spänningen (EMK) i ett galvaniskt element?

<p>Magnesium and Aluminium (D)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande påståenden om ett galvaniskt element är korrekt?

<p>Elektronerna rör sig från katoden till anoden. (C)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande metallkombinationer skulle INTE kunna användas för att skapa ett galvaniskt element?

<p>Silver och Guld (A)</p> Signup and view all the answers

Vilka av följande påståenden om ett galvaniskt element med zink och koppar är KORREKTA? (Välj två alternativ)

<p>Zink fungerar som anod. (A), Koppar reduceras. (D)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande är en korrekt beskrivning av vad som sker i ett galvaniskt element?

<p>En spontan kemisk reaktion som producerar elektricitet. (D)</p> Signup and view all the answers

Vilken typ av jonrörelse sker i elektrolytlösningen i ett galvaniskt element?

<p>Negativa joner rör sig mot anoden och positiva joner rör sig mot katoden. (C)</p> Signup and view all the answers

Vad är det starka oxidationsmedlet i elektrolytlösningen runt katoden?

<p>Kopparjoner (Cu2+) (A)</p> Signup and view all the answers

Vad är den primära orsaken till att elektroner rör sig från zinkelektroden till kopparelektroden?

<p>Kopparatomerna har en starkare attraktion till elektroner än zinkatomerna. (A)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande processer sker vid anoden i ett galvaniskt element?

<p>En oxidation av zinkatomer till zinkjoner. (B)</p> Signup and view all the answers

Vilken roll spelar det porösa membranet i ett galvaniskt element?

<p>Det styr flödet av joner från en elektrolytlösning till den andra. (C)</p> Signup and view all the answers

Varför rör sig elektronerna från minuspolen till pluspolen i ett galvaniskt element?

<p>På grund av skillnaden i elektriska potentialer mellan polerna, vilket skapar en elektrisk ström. (D)</p> Signup and view all the answers

Varför kan man säga att en elektrolytcell är en kemisk energikälla?

<p>Eftersom den kan skapa en elektrisk ström genom att omvandla kemisk energi till elektrisk energi. (B)</p> Signup and view all the answers

Vad är orsaken till att jonerna rör sig i elektrolytlösningen i ett galvaniskt element?

<p>Jonerna dras till poler med motsatt laddning. (A)</p> Signup and view all the answers

Vad är ett annat namn på ett galvaniskt element?

<p>Batteri (B)</p> Signup and view all the answers

Vad är huvudorsaken till att vi får en elektrisk spänning i ett galvaniskt element?

<p>Anoden är gjord av en mer oxiderbar metall än katoden. (A)</p> Signup and view all the answers

Om båda elektroderna i ett galvaniskt element är gjorda av samma metall, vad händer?

<p>Elektroner kommer inte att flöda i ledningen, eftersom det inte finns någon laddningsskillnad. (C)</p> Signup and view all the answers

Vad är en saltbrygga eller ett poröst membran nödvändigt för i ett galvaniskt element? (Välj ett svar)

<p>Att säkerställa att lösningarna runt elektroderna förblir elektroneutrala. (C)</p> Signup and view all the answers

Vad betyder det att en metall är ”mer oxiderbar” än en annan i contexten av galvaniska element?

<p>Den har tendens att förlora elektroner lättare och bilda positiva joner. (B)</p> Signup and view all the answers

Enligt den elektrokemiska spänningsserien, vilka metaller ger den högsta EMK (elektromotoriska kraften)?

<p>Metaller som är mycket olika i sin förmåga att oxideras. (B)</p> Signup and view all the answers

Vad händer när elektronerna rör sig genom ledningen i ett galvaniskt element?

<p>De flyttar från den mer oxiderbara metallen till den mindre oxiderbara metallen. (D)</p> Signup and view all the answers

Vad är en av de viktigaste funktionerna för elektrolytlösningen i ett galvaniskt element?

<p>Att tillhandahålla joner som deltar i redoxreaktionerna i båda elektroder. (C)</p> Signup and view all the answers

Vad är den huvudsakliga skillnaden mellan ett galvaniskt element och en elektrolytisk cell?

<p>En galvanisk cell omvandlar kemisk energi till elektrisk energi, medan en elektrolytisk cell gör motsatsen. (A)</p> Signup and view all the answers

Hur påverkas spänningen i ett galvaniskt element av avståndet mellan elektroderna i spänningsserien?

<p>Ju längre avståndet är, desto högre är spänningen. (C)</p> Signup and view all the answers

Vad är den primära anledningen till att elektroner rör sig från zinkelektroden till kopparelektroden i det galvaniska elementet?

<p>Zinkelektroden har ett relativt elektronöverskott medan kopparelektroden har ett elektronunderskott. (B)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande reaktioner beskriver vad som händer vid katoden i det galvaniska elementet?

<p>Cu2+ + 2e- à Cu (C)</p> Signup and view all the answers

Varför är en saltbrygga eller ett poröst membran nödvändigt i ett galvaniskt element?

<p>Att förhindra att elektrolytlösningen blandas och därigenom avbryta elektronflödet. (D)</p> Signup and view all the answers

Vilket av följande påståenden om metallerna i det galvaniska elementet är sant?

<p>Zink oxideras lättare än koppar. (A)</p> Signup and view all the answers

Vilka av följande påståenden om jonrörelsen i det galvaniska elementet är korrekta? (Välj två alternativ)

<p>Zn2+ joner rör sig från anoden till katoden. (B), SO42- joner rör sig från katoden till anoden. (C)</p> Signup and view all the answers

Var sker oxidationen i ett galvaniskt element med zink och koppar?

<p>Vid zinkelektroden (C)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande påståenden om saltbryggan/membranet i ett galvaniskt element är korrekt?

<p>Den förhindrar att elektrolytlösningarna blandas (C)</p> Signup and view all the answers

Vad händer med jonerna i elektrolytlösningen runt katoden under en galvanisk cellreaktion?

<p>De rör sig mot katoden (B)</p> Signup and view all the answers

Vad är den primära drivkraften bakom elektronflödet i ett galvaniskt element?

<p>Skillnaden i elektrisk spänning mellan elektroderna (C)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande påståenden om elektrolytlösningen i ett galvaniskt element är korrekt?

<p>Den innehåller alltid vattenmolekyler (B)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande är INTE en förutsättning för att ett galvaniskt element ska fungera?

<p>En extern elektrisk krets (A)</p> Signup and view all the answers

Vad är det huvudsakliga syftet med saltbryggan/membranet i ett galvaniskt element?

<p>Att förhindra elektrolytlösningarna från att blandas (B)</p> Signup and view all the answers

Varför behövs det en saltbrygga/membran mellan elektroderna i ett galvaniskt element?

<p>För att hålla elektrolytlösningen neutral (B)</p> Signup and view all the answers

Hur fungerar en saltbrygga i ett galvaniskt element?

<p>Den tillåter joner att förflytta sig mellan elektrolytlösningarna (D)</p> Signup and view all the answers

Varför behövs elektrolytlösningar i ett galvaniskt element?

<p>De fungerar som en ledare för joner och möjliggör den elektriska kretsen. (A)</p> Signup and view all the answers

Vilket av följande är INTE en funktion av membranet eller saltbryggan i ett galvaniskt element?

<p>Att tillföra extra elektroner till katoden. (C)</p> Signup and view all the answers

Vad händer med elektrolytlösningen runt katoden i ett galvaniskt element under reaktionen?

<p>Den blir mer koncentrerad med positiva joner. (A)</p> Signup and view all the answers

Hur påverkar en ökad koncentration av joner i elektrolytlösningen den elektriska spänningen i ett galvaniskt element?

<p>Den ökar spänningen. (B)</p> Signup and view all the answers

Vad är den huvudsakliga orsaken till att ett galvaniskt element slutar producera elektricitet efter en viss tid?

<p>Den kemiska reaktionen i det galvaniska elementet går mot jämvikt. (D)</p> Signup and view all the answers

Vilken av följande faktorer kan påverka spänningen i ett galvaniskt element?

<p>Alla ovanstående faktorer. (E)</p> Signup and view all the answers

Om man ersätter det porösa membranet i ett galvaniskt element med en vanlig saltlösning, vad händer?

<p>Spänningen minskar eftersom jonrörelsen blir oorganiserad. (D)</p> Signup and view all the answers

Hur kan man öka spänningen i ett galvaniskt element?

<p>Alla ovanstående alternativ är korrekta. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Galvaniska element

Anordningar som skapar elektrisk energi från kemiska reaktioner (redoxreaktioner).

Redoxreaktion

Kemosk process där elektroner avges (oxidation) och tas emot (reduktion) av metaller.

Oxidation

Processen där en atom eller jon avger elektroner, ofta en metall.

Reduktion

Processen där en atom eller jon tar emot elektroner, ofta metalljoner.

Signup and view all the flashcards

Elektrokemisk spänningsserie

Ordning av metaller baserat på deras förmåga att avge elektroner.

Signup and view all the flashcards

Anod

Den negativa polen där oxidation sker i ett galvaniskt element.

Signup and view all the flashcards

Katod

Den positiva polen där reduktion sker i ett galvaniskt element.

Signup and view all the flashcards

Elektrolyt

En elektrolyt är en lösning som gör att joner kan röra sig, vilket möjliggör elektrisk ström.

Signup and view all the flashcards

Jonvandring

Rörelsen av joner mellan anoden och katoden genom ett membran.

Signup and view all the flashcards

Elektrisk spänning

Skillnaden i laddning mellan anoden och katoden som driver elektroner.

Signup and view all the flashcards

Zinksulfat

En elektrolytlösning som används i samband med zinkelektroden i en cell.

Signup and view all the flashcards

Kopparsulfat

En elektrolytlösning som används i katoden i detta exempel.

Signup and view all the flashcards

Oxidationsmedel

Ett ämne som attraherar elektroner, som Cu2+ i elektrolytlösningen.

Signup and view all the flashcards

Relativt elektronöverskott

Ett tillstånd där det finns fler elektroner vid anoden jämfört med katoden.

Signup and view all the flashcards

Relativt elektronunderskott

Ett tillstånd där det finns färre elektroner vid katoden jämfört med anoden.

Signup and view all the flashcards

Zink-kopparelement

En elektrokemisk cell som använder zink och koppar för att generera elektricitet.

Signup and view all the flashcards

Spänningsserie

En ordning av metaller baserad på deras förmåga att oxideras.

Signup and view all the flashcards

Jon-dipolbindningar

Bindningar som uppstår mellan zinkjoner och vattenmolekyler.

Signup and view all the flashcards

Reduktionsmedel

Ämne med hög förmåga att avge elektroner, bra för oxidation.

Signup and view all the flashcards

Elektronöverskott

Tillstånd där det finns fler elektroner på anoden än på katoden.

Signup and view all the flashcards

Spänning i galvaniskt element

Skillnaden i laddning mellan anoden och katoden som driver elektroner.

Signup and view all the flashcards

Skillnad mellan metaller

Ju större skillnad i elektronavlämning, desto högre spänning.

Signup and view all the flashcards

Elektrodoxidation

Process där en elektroden avger elektroner, resulterar i elektronöverskott.

Signup and view all the flashcards

Strömstyrka i galvaniska celler

Beror på skillnad av elektrontryck mellan elektroderna.

Signup and view all the flashcards

EMK

Den elektromotoriska kraften, spänningen mellan elektroder.

Signup and view all the flashcards

Anod och katod

Anoden är negativ, katoden är positiv i en cell.

Signup and view all the flashcards

Metallernas oxidationsförmåga

Metallernas förmåga att avge elektroner; avgör spänningen.

Signup and view all the flashcards

Samma metallelektroder

Ingen spänning skapas om elektroderna är av samma metall.

Signup and view all the flashcards

Hög spänning

Får vi från metaller som ligger långt ifrån varandra i spänningsserien.

Signup and view all the flashcards

Laddningsskillnad

Skillnaden i laddning mellan anoden och katoden i en cell.

Signup and view all the flashcards

Poröst membran

Ett membran som möjliggör jonvandring mellan elektroder.

Signup and view all the flashcards

Elektrolytlösning

Lösning som möjliggör joner att röra sig, viktigt för elektrisk ström.

Signup and view all the flashcards

Kopparjoners rörelse

Negativa joner alså hjärtsjukdomar som rör sig mot anoden.

Signup and view all the flashcards

Zinkjonernas rörelse

Zn2+ joner rör sig från zinkelod till elektrolytlösning.

Signup and view all the flashcards

Starkt oxidationsmedel

En substans som Cu2+ som attraherar elektroner.

Signup and view all the flashcards

Anodens funktion

Negativ pol där oxidation och elektronfrigörelse sker.

Signup and view all the flashcards

Katodens funktion

Positiv pol där reduktion och upplockning av elektroner sker.

Signup and view all the flashcards

Kopparens roll i cellen

Används som katoden där Cu2+ reduceras genom att ta upp elektroner.

Signup and view all the flashcards

Negativa joner

Joner som rör sig mot anoden i ett galvaniskt element.

Signup and view all the flashcards

Zn-oxidation

Oxidationen av zink där Zn avger två elektroner för att bilda Zn2+.

Signup and view all the flashcards

Cu-reduktion

Reduktionen av kopparjoner där Cu2+ tar emot två elektroner för att bilda Cu.

Signup and view all the flashcards

Elektrolytisk lösning

Lösning där joner kan röra sig fritt, möjliggör elektrisk ström.

Signup and view all the flashcards

Elektronunderskott

Tillstånd där katoden har färre elektroner än anoden, kallas reduktion.

Signup and view all the flashcards

Zinkelektrod

Elektrod som agerar som negativ pol där oxidation av zink sker.

Signup and view all the flashcards

Kopparelektrod

Elektrod som agerar som positiv pol där reduktion av kopparjoner sker.

Signup and view all the flashcards

Saltbrygga

En struktur som möjliggör jonvandring mellan elektrolytlösningar för att upprätthålla spänning.

Signup and view all the flashcards

Nettoladdning

Skillnaden i laddning mellan två elektrolytlösningar som förblir neutral tack vare saltbryggan.

Signup and view all the flashcards

Jonvandring via membranet

Bevakar hur joner rör sig mellan anoden och katoden genom en saltbrygga eller membran.

Signup and view all the flashcards

Oxidation vid anoden

Process där Zn avger elektroner och blir Zn2+ vid anoden.

Signup and view all the flashcards

Reduktion vid katoden

Process där Cu2+ tar emot elektroner och blir Cu vid katoden.

Signup and view all the flashcards

Elektrolytiska lösningar

Lösningar som innehåller joner och möjliggör elektrisk ström.

Signup and view all the flashcards

Zink-kopparförhållande

Förhållandet mellan zink och koppar i en galvanisk cell, avgör spänningen.

Signup and view all the flashcards

Membran

En barriär som tillåter joner att passera mellan elektroder.

Signup and view all the flashcards

Jonrörelse

Rörelsen av joner mellan anoden och katoden genom elektrolyten.

Signup and view all the flashcards

Elektrolytens funktion

Tillhandahåller joner som deltar i redoxprocesser i ett galvaniskt element.

Signup and view all the flashcards

Jonteori i elektrokemi

Teorin som förklarar joners roll i elektriska strömmar och reaktioner.

Signup and view all the flashcards

Elektrolytens stabilitet

Förmågan hos en elektrolytlösning att upprätthålla effektiva jonkoncentrationer.

Signup and view all the flashcards

Laddningsbrytare

Process där laddningar mellan elektroderna balanserar genom jonrörelse.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Galvaniska element – Introduktion

  • Galvaniska element är anordningar som skapar elektrisk energi från kemiska reaktioner (redoxreaktioner).
  • Batterier är exempel på galvaniska element.
  • I galvaniska element sker en redoxreaktion där elektroner avges från en metall (oxidation) och tas emot av metalljoner från en annan metall (reduktion).
  • Elektronernas rörelse mellan metallerna skapar elektrisk ström.
  • Denna ström kan användas för att driva en lampa, radio m.m.

Innehåll i de olika delarna

  • Del 1: Introduktion till galvaniska element
  • Del 2: EMK och normalpotentialer
  • Del 3: Varför behövs elektrolytlösningar och ett membran eller saltbrygga?

Uppbyggnad av ett galvaniskt element

  • Består av två metallelektroder (anod och katod).
  • Anoden är metallen som lättare oxideras (avger elektroner).
  • Katoden är metallen som svårare oxideras (tar emot elektroner).
  • Anoden är minuspol och katoden är pluspol.
  • Elektrolytlösningar är lösningar som innehåller joner i vatten, runt elektroderna.
  • Elektrolytlösningarna är kopplade med ett poröst membran eller saltbrygga för att möjliggöra jonvandring.

Om zinkstav i kopparlösning

  • Zink är ett bättre reduktionsmedel än koppar.
  • Elektroner överförs från zink till kopparjoner.
  • Zinkatomerna oxideras och kopparjonerna reduceras.

Ett galvaniskt element

  • Elektronerna som avges från zinkatomerna kan utföra arbete.
  • Elektronerna vandrar från anoden till katoden genom en ledning.
  • Vid katoden plockas elektronerna upp av positiva joner.

Översiktlig förklaring

  • Anoden avger elektroner.
  • Elektronerna vandrar till katoden.
  • Vid katoden plockas elektronerna upp av positiva joner.

Galvaniskt element med zink och koppar

  • Elektroner rör sig från minuspol till pluspol.
  • Negativa joner rör sig mot anoden.
  • Positiva joner rör sig mot katoden.
  • Zink oxideras och bildar zinkjoner.
  • Kopparjoner reduceras till kopparatomer.

Zink-koppar-elementet

  • Skillnaden i laddning mellan katod och anod är den elektriska spänningen.
  • Anoden är minuspol och katoden är pluspol.
  • Elektrolytlösningarna innehåller joner som möjliggör elektronvandring.

Förklaring hur zink-kopparelementet fungerar

  • Zink oxideras lättare än koppar.
  • Zinken avger elektroner som rör sig till koppar.

Håll reda på anod resp. katod!

  • Anod: Oxidation (elektroner avges), minuspol
  • Katod: Reduktion (elektroner tas upp), pluspol

Reaktionerna som sker i zink-koppar-elementet

  • Anodreaktion: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
  • Katodreaktion: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
  • Totalreaktion: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

Ett galvaniskt element/cell kan beskrivas med ett cellschema

  • Cellschema visar oxidation och reduktion i halvceller.
  • Halvceller är separatorerna mellan anod och katod.
  • Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu

Uppgift 1

  • a) Sant: Vid zinkelektroden sker oxidation.
  • b) Falskt: Kopparmetallens massa minskar ej.
  • c) Falskt: Inte Cu²⁺, utan Cu bildas

Uppgift 2

  • a) Blyelektroden (Pb): Bly är ett bättre reduktionsmedel än silver (Ag).
  • b) Kemisk reaktion vid katoden: Ag⁺ + 1e⁻ → Ag
  • c) Totalreaktion: Pb + 2Ag⁺ → Pb²⁺ + 2Ag
  • d) Cellschema: Pb(s) | Pb²⁺ (aq) || Ag⁺ (aq) | Ag(s)

Sammanfattning

  • Galvaniskt element skapar elektrisk energi från kemiska reaktioner (redoxreaktioner)
  • Består av två elektroder, anod och katod
  • Anod: avger elektroner, minuspol
  • Katod: tar emot elektroner, pluspol
  • Elektrolytlösningar möjliggör jonvandring mellan elektroderna
  • Cellschema beskriver ett galvaniskt element och dess reaktioner

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team
Use Quizgecko on...
Browser
Browser