Oppimistehtävä 4 - YTO2-FKV-opintojakso

Oppimistehtävä 4 – esimerkit ja harjoitukset

Tiheys

Kappaleen koko voidaan mitata massan ja tilavuuden avulla. Tiheys on suure, joka kertoo massan ja tilavuuden suhteen. Sen tunnus on $\rho$ (eli roo).

Kirjoitetaan tiheyden SI-yhtälö.

Kirjoitetaan tiheyden yksikkö.

$[\rho] = \frac{[m]}{[V]} = \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}$

Energiantuotanto ja -kulutus

Suomessa kulutetaan energiaa asukasta kohti eniten koko Euroopan unionissa. Tämä johtuu mm. siitä, että Suomi on harvaan asuttu maa ja käytetystä energiasta noin viidennes kuluu lämmitykseen. Suurimman osan eli noin puolet kulutetusta energiasta vie teollisuus. Energiapoliittiset kysymykset ovat siis Suomelle merkittäviä asioita. Aina kun puhutaan energiantuotannosta, on syytä puhua myös ympäristönäkökohdista.

Metallien sähkökemiallinen jännitesarja

Metallit luokitellaan jaloihin ja epäjaloihin. Jalo metalli ei reagoi hapon vesiliuoksen kanssa muodostaen vetykaasua. Vastaavasti epäjalo metalli reagoi hapon vesiliuoksen kanssa muodostaen vetykaasua.

Mitä helpommin metalli luovuttaa elektroneja hapon vesiliuoksessa muodostaen vetykaasua, sitä epäjalompi metalli on. Epäjalot metallit luovuttavat elektroneja helpommin kuin jalot metallit. Tämän vuoksi epäjalot metallit reagoivat nopeammin muiden aineiden kanssa.

Metallit voidaan järjestää niiden reaktiivisuuden eli elektronien luovutuskyvyn mukaan metallien sähkökemialliseksi jännitesarjaksi. Alla on yleisimmät metallit.

Litium (Li) on kyseisistä metalleista epäjaloin ja kulta (Au) on jaloin. Vety (H) on jännitesarjan ainoa epämetalli, joka jakaa metallit epäjaloihin ja jaloihin metalleihin.

Vedyn oikealla puolella ovat jalometallit, joista kupari (Cu) tosin on puolijalo. Jalometallit eivät hapetu herkästi, joten niitä löytyy luonnosta puhtaina alkuaineina.

Vedyn vasemmalla puolella ovat epäjalot metallit, jotka hapettuvat (eli liukenevat, tummuvat ja ruostuvat) helposti. Epäjaloja metalleja löytyy luonnosta usein yhdisteinä. Epäjalot metallit reagoivat happojen kanssa muodostaen vetyä.

Jos kaksi jännitesarjan metallia on kosketuksissa toistensa kanssa, epäjalomman metallin pinnalla tapahtuu hapettumista ja jalomman metallin pinnalla pelkistymistä (eli puhdistumista). Arkielämän esimerkkinä huonosti valitusta metalliparista voisi olla ruosteisen pellin paikkaaminen hopealevyllä tai peltikaton kiinnittäminen kupariruuveilla.