Galvaaniset parit / Daniellin pari

Galvaaniset parit 1

Daniellin pari

Kuparin ja sinkin normaalipotentiaalit

1. Cu²⁺ + 2 e^–		Cu	E = +0,34 V
2. Zn²⁺ + 2 e^–		Zn	E = –0,76 V

Daniellin parin rakenne kaaviona
– Zn | Zn²⁺ | | Cu²⁺ | Cu +

Suolasilta

1.	Mitä tarkoittaa merkintä – Zn \| Zn²⁺?	Vastaus 1
2.	Miksi merkitään Zn \| Zn²⁺ mutta Cu²⁺ \| Cu eli metalli-ionin ja metalliatomin järjestys on erilainen?	Vastaus 2
3.	Mitä tarkoittaa merkintä \| \|?	Vastaus 3
4.	Mikä on Daniellin parin laskennallinen jännite reaktioiden 1 ja 2 normaalipotentiaalien perusteella?	Vastaus 4
5.	Miten kupari- ja sinkki-ionien konsentraatiot muuttuvat paria kuormitettaessa? Miksi?	Vastaus 5
6.	Miksi sulfaatti-ionit SO₄^2– (ja muut negatiiviset ionit) kulkevat parin sisällä negatiivista elektrodia kohti?	Vastaus 6
7.	Mitä tapahtuu, jos suolasilta poistetaan?	Vastaus 7
Vastaukset nurkkaikkunaan


1.	Merkintä – Zn \| Zn²⁺ tarkoittaa parin negatiivista napaa, jossa Zn-metalli on upotettu Zn²⁺-ioneja sisältävään liuokseen.


2.	Merkinnöissä Zn \| Zn²⁺ ja Cu²⁺ \| Cu järjestys kuvaa elektrodeilla tapahtuvien reaktioiden suuntaa: sinkki hapettuu (liukenee ioneiksi) ja kupari-ionit pelkistyvät (tarttuvat atomeina kuparielektrodin pintaan).


3.	Merkintä \| \| tarkoittaa, että elektrolyyttiliuokset ovat eri astioissa, jotka on yhdistetty suolasillalla.


4.	+0,34 V – (–0,76 V) = 1,1 V pienempi potentiaali vähennetään isommasta tai vaihdetaan merkkiä reaktion suunnan mukaan ja lasketaan yhteen +0,76 V + 0,34 V = 1,1 V


5.	Kuparia saostuu ja sinkkiä liukenee, joten c(Cu²⁺) pienenee ja c(Zn²⁺) kasvaa. Negatiivisten ionien konsentraatio muuttuu vastaavasti ionien vaeltaessa suolasiltaa pitkin astiasta toiseen. Suolasillan negatiivisia ioneja kulkeutuu myös anodiastiaan.


6.	Zn on negatiivinen elektrodi, koska jokaisen sinkkiatomin hapettuessa vapautuu 2 elektronia. Samalla liuokseen siirtyy yksi Zn²⁺-ioni, joka vetää negatiivisen SO₄^2–-ionin (tai kaksi negatiivista Cl^–-ionia) suolasillalta astiaan. Liuoksessa on oltava yhtä monta positiivista ja negatiivista ionia. Jokaista Cu-atomiksi pelkistyvää Cu²⁺-ionia kohti yksi SO₄^2–-ioni siirtyy suolasillan kautta sinkkisulfaattiliuoksen suuntaan, koska myös CuSO₄-liuoksessa on oltava sähköinen tasapaino.


7.	Virtapiiri katkeaa ja jännite putoaa nollaan, koska SO₄^2–-ionit (ja Cl^–-ionit) eivät enää pääse kuljettamaan virtaa astiasta toiseen.


	Suolasilta on valmistettu esimerkiksi lasiputkesta, jonka sisällä on KCl-liuoksella tai muulla sopivalla suolaliuoksella kostutettua vanua. Suolasillaksi riittää myös em. liuoksella kostutettu suodatinpaperin pala.