Hur ska man besvara denna delfråga?
"Ett galvaniskt element med cellschemat Zn | Zn2+ || Mn2+ | MnO2 har en spänning på 1.99 V. Beräkna halvcellspotentialen för katoden och diskutera hur bra mangan(II)joner och MnO2 är som oxidationsmedel respektive reduktionsmedel"
Att beräkna halvecellspotentialen var inga problem. Den blev då ε0+ = 1.23 V. Eftersom halvcellspotentialen är ganska hög måste det betyda att mangan(II)joner fungerar ganska bra som oxidationsmedel, då de gärna reduceras. Men jag förstår inte riktigt hur man ska kunna uttala sig om manganoxiden?
Du har rört ihop det lite. Eftersom MnO2 är ett starkare oxidationsmedel än Zn är det snarare MnO2 som reduceras till Mn2+ än tvärt om.
Cellschemat var uppskrivet med Mn2+ I MnO2 som pluspol. Var det fel då? Eller jag förstår inte riktigt hur du menar. Är hela katoden en lösning då?
Vid pluspolen får du en reduktion (tar emot elektroner), inte en oxidation.
Ja, precis. Men hur kan MnO2 reduceras till Mn2+? Finns det något sätt att veta att reduktionen sker åt det hållet och inte andra? Cellschemat var uppskrivet exakt så här:
- Zn | Zn2+ || MnO2 | Mn2+ +
Nu har jag googlat lite och det verkar som manganoxid är ett pulver. Ligger pulvret i en lösning av Mn2+ eller hur skulle ett sådant galvaniskt element ens se ut?
Aha, jag tror jag vet hur man kan se det nu. Mangans oxidationstal minskar från IV till II. Då måste manganet ta upp elektroner?
Aha, jag tror jag vet hur man kan se det nu. Mangans oxidationstal minskar från IV till II. Då måste manganet ta upp elektroner?
Ja precis. När man har ett ämne i fast fas som oxideras/reduceras intill elektroden kallas det ibland för ”aktivt material”. Ett problem är att det leder ström dåligt, så man brukar ofta blanda upp det med kolpulver (t.ex. grafit eller nåt som kallas för kimrök/carbon black). Eftersom det är elektriskt ledande hjälper det till att föra ut strömmen från i detta fall mangan(IV)oxid. Ett litiumjonbatteri fungerar på liknande sätt.
Okej, då förstår jag!
Lite elakt att ha det som provfråga faktiskt, för ett sådant element hade vi aldrig sett innan. Men det var ändå bara en poäng för den delfrågan så det spelar ingen roll.
Tack så mycket!
