Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Spänningskedja
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Spänningskedja
852
så snart spänningen i det elektriska dubbelskiktet
uppnått en viss storlek, beroende dels på
metallens lösningstryck, dels på den halt af
me-tallioner lösningen närmast intill metallytan
har. Spänningsskillnaden mellan en viss metall och
en lösning af ett salt af samma metall kan beräknas
enligt en af Nernst härledd lag, enligt
22 T .P hvilken spänningsskillnaden E = –
In–, hvarest
R är gaskonstanten (jfr Gas), T absoluta temperaturen,
n metallionernas valens, F 96540 (coulomb, jfr
lon), P det elektrolytiska lösningstrycket och p
metallionernas osmotiska tryck.
Af Nernsts formel synes, att i vissa fall
metallens elektriska laddning kan bli positiv och
lösningens negativ. Om nämligen lösningstrycket,
P, är mindre än ionernas osmotiska tryck, p, får
värdet på spänningsskillnaden, E, ombytt tecken,
hvilket innebär, att positivt laddade inetallioner ur
lösningen utfällas på metallen och till denna afge sin
positiva elektriska laddning. Detta inträffar lätt med
metaller, hvilka, som koppar och kvick-silfver, stå
långt ned i spänningskedjan, i fall lösningens halt
af metallioner från början är tillräckligt hög. För
att kunna bestämma dessa spänningsskillnader måste
man i allmänhet sammansätta ett galvaniskt element, i
hvilket den ifrågavarande metallen ingår, och uppmäta
elementets e l e k t r o-motoriska kraft. Dylika
element äro oftast uppbyggda efter samrna typ som det
bekanta Daniellska (se Galvaniskt element, sp. G62 och
667), eller schematiskt uttryckt: Zn\ Zn S04 | Cu S04
| Cu, d. v. s. zink i zinksulfat-lösning och koppar
i kopparsulfatlösning, med lösningarna åtskilda af en
porös mellanvägg (diafragma). Som jämförelseelektrod
i st. f. koppar i kopparsulfatlösning används vanligen
kvicksilfver i mättad lösning af kalomel (Hg Cl) eller
af mer-kurosulfat (Hg2 SOJ. Den i dylika element
uppmätta elektromotoriska kraften utgör tydligen
(om ionkoncentrationen i de båda saltlösningarna
är densamma) ett mått på skillnaden mellan de 2
metallernas lösningstryck. (Ang. möjligheterna
att bestämma de absoluta värdena på ifrågavarande
storheter jfr K a p i 11 ä r e l e k t r i c i t
.e t, sp. 848.) Med normalpotential betecknas den
spänningsskillnad, som en viss metall, omgifven
af en elektrolyt, innehållande 1-normal lösning
(se N o r-m a l l ö s n i n g) af metallens ioner,
har i förhållande till en elektrod, bestående af ett
med platinasvanip öfverdraget platinableck, som står
i beröring med vätgas af l atm. tryck och är omgifvet
af en 1-normal vätoionlösning. - Äfven lör vissa m e t
a 11 o i d e r, saltbildarna, kan man på motsvarande
sätt bestämma en lösningsten-sion eller potential,
utgörande ett mått på deras förmåga att bilda negativt
laddade ioner (anioner). - Följande tabell anger
i volt normalpotentialen (1. den elektrolytiska
lösningstensionen) för några viktigare metaller
och metalloider, d. v. s. den elektrolytiska
spänningskedjan för dessa grundämnen. Tecknet
- betyder, att metallen i förhållande till
vätgaselektroden antar negativ, tecknet +, att den
antar positiv elektrisk laddning. Siffrorna gälla
för saltlösningar af 1-normal ionkoncentration. För
andra kon-
centrationer ändras värdena i någon mån,
och den därvid nödiga korrektionen kan beräknas enligt
Nernsts formel.
r
M P. t a 1 1
1 Valens :
Normalpotential i volt
; Kalium .......
1
__ 9. 02
. –- . 0,76 - 0,43
0 - O’, w
- 0,10 - 0,01
+ o’,°i
+ 0,2 + 0,34 + 0,52 + 0,80 + 0,86 + 1,5
-f- l’os
-f- 1 "’
Natrium .. .....
1
i Magnesium ......
9
i Zink ...... .....
9
Järn ...................
.... : 2
Nickel ..................
i 9 i
Bly
1 2 :
Tenn
2 ’
Järn .........................
3 ^
Väte ........................
1 !
Antimon ...............
Vismut ..............
3 i
Koppar ...............
. 9 \
.... . 1 j 1 !
Silfver ..............
Kvicksilivcr
2 .
Guld ...................
1 >
~Jöd .~T ~
......
’ Brom
1 >
1 Klor ..........................
.... i J 1
Den elektrolytiska spänningskedjan är af
särdeles stort både fysikaliskt och kemiskt
intresse. För fysikern möjliggör den beräkning af
den elektromotoriska kraften hos olika galvaniska
element. Denna är nämligen lika med skillnaden
mellan lösningspotentialen hos de två metaller, som
bilda elementet. I Daniells element t. ex. är den
elektromotoriska kraften (om ionkoncentrationen i de
bägge metallsalternas lösning är densamma) = 0,34 -
(- 0,7e) = l,io volt. Ett element af sammansättningen
Zn j Zn S04 | Ag2 S04 ’j Äg ger 0,80- (-0,7e) = 1,56
volt, o. s, v. För kemisten utgör lösningspotentialen
ett mått på den kemiska kraftens 1. frändska-pens
storlek, när ett grundämne i vattenlösning uttränger
ett annat ur en förening. Så t. ex. ut-fälles koppar
ur en vattenlösning af ett koppar-salt medelst järn
(se Koppar, sp. 973 och 976) och i allmänhet af alla
metaller, som stå före koppar i spänningskedjan. Men
koppar kan själf utfälla kvicksilfver, silfver
och guld samt i allmänhet alla metaller, som i
spänningskedjan följa efter koppar. Ju närmare en
metall står mot slutet i spänningskedjan, desto
ädlare är den. De metaller, som stå först i kedjan,
sönderdela vatten under vätgasutveckling; de, som
stå före väte, äro "väteutdrifvande", d. v. s. lösas
i syror under vätgasutveckling. - För saltbildarna,
som i motsats till metallerna bilda negativt laddade
ioner (anioner), gäller en motsatt regel, så att
klor utdrifver brom och brom utdrifver jod ur deras
salters lösningar. - Litt.: W. Nernst, "Theo-retische
chemie" (6:e uppl., s. 739), R. Abesrg, Fr. Auerbach,
R. Luther, "Elektromotorische kräfte. Abhandlungen
der Punsengesellschaft:?, n:r 5 (1911) samt n:r 5
(1915), V. Palmser,
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
