2.Nachprfüfung 95/96 < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 11:05 Sa 10.04.2004 | | Autor: | aLeX.chill |
Once again ;). Das war dann mein (vorerst) letzter Post an diesem Wochende. Danke für jede Hilfe ! ;), frohe Ostern!
Und hier für mein gehaßtes Thema die Fragen:
http://mitglied.lycos.de/mikpics//ABI/seite3.jpg
http://mitglied.lycos.de/mikpics//ABI/seite4.jpg
Elektrolyse:
1.1.
Kathode(Reduktion):
2H20+2e- -> H2+2OH-
K+ + e- -> K
1.2.
2H20+2e- -> H2+2OH-
Aufgrund der kleinsten Zersetzungsspannung
Oder muss man jetz sagen das K+ +e - ->K tatsächlich abläuft, weil bei der Reaktion von H2O noch eine Überspannung einzuberechnen ist !? Aber da keine Überspannung angegebn ist, müsste die Therorie wegfallen ;)
1.3.
2H2O + 4H2O -> 2H2+4OH- +O2+4H+
(also ich hatte so gedacht, da die Oxidation von H2O und Red. von H2O die kleinste Uz hat, reagieren die beide miteinander.)
1.4.
Der pH Wert geht hoch, weil OH- ensteht. Der Kathodenraum wird basischer.
1.5.
Da für die Abscheidung von O2 zusätzlich mehr Energie aufgebraucht werden muss, um dessen Abscheidung zu ermöglichen (Überspannung erforderlich), scheidet sich Brom ab.
1.6.
Die Spannung ist konstant, bis die Concentrationen der Stoffe Aufgabe aufgebraucht sind.
1.7.
Wenn längere Zeit Strom entnommen wird, enstehen weniger Elektronen, dh. die Spannung nimmt ab (!?)
1.7
Herstellung von Magnesium:
2.1. 2MgO + C + Cl2 -> 2 MgCl +CO2
2.2. Kathodenvorgänge
Mg2+ + 2e- -> Mg
2H2O + 2e- -> H2 + 2 OH-
Anodenvorgänge
2H20-> O2 + 4H+ + 4e-
2Cl- -> Cl2 +2e-
2.3.
Ca/Ca2+ hat eine zu hohe Standardspannung und nimmt daher an der Reaktion nicht teil. CaCl2 senkt die Schmelztemperatur.
2.4.
M=m/n 24,31=1000/n n=41,14
Q=41,14*2*96485=7938785,8 As
Korrosion:
3.1.
3Fe + 2O2 -> F3O4
3.2.
Die Masse des Eisenrohrs nimt ab, da es korridiert.
3.3.
Fe + 2H3O+ -> Fe(OH)2 + 2H2
3.4.
Man müsste das Einsenrohr einölen um die Korrision zu verhindern. ( Ich weiss nicht genau ob einölen eine kathodische Schutzmaßnahme ist)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 11:54 Sa 10.04.2004 | | Autor: | Stefan |
[Dateianhang nicht öffentlich]
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 10:41 Di 13.04.2004 | | Autor: | Stefan |
> 3.1.
> 3Fe + 2O2 -> F3O4
Hier machst du es dir ein wenig einfach. Das ist ja nur die endgültige Nettogleichung. Passieren tut bei der Korrosion aber viel mehr:
1) Redoxreaktion:
[mm]2Fe \to 2Fe^{2+} + 4e^{-}[/mm]
[mm]O_2 + 2H_2O + 4e^{-} \to 4OH^{-}[/mm]
gesamt: [mm]2Fe(s) + O_2(g) + H_2O(l) \to 2Fe^{2+}(aq) + 4OH^{-}(aq)[/mm]
2) Durch Diffusion treffen sich die Eisen(II)-Ionen und die Hydroxid-Ionen zwischen Tropfenmitte und Tropfenrand. Dort bildet sich ein poröser Niederschlag aus Eisen(II)-hydroxid, der durch den Luftsauerstoff zu wasserhaltigen Eisen(III)-oxiden oxidiert wird:
[mm]2Fe(OH)_2(s) + \frac{1}{2}O_2(g) \to Fe_2O_3\cdot H_2O + H_2O(l)[/mm].
Es entstehen dabei jedoch auch Eisen(II,III)-Oxide sowie Eisen(II)-Oxid.
> 3.2.
> Die Masse des Eisenrohrs nimt ab, da es korridiert.
Falsch! Überleg doch mal... Was passiert denn mit den Eisenatomen? Die verschwinden doch nicht. Stattdessen kommt was dazu: Aus zwei Eisenatomen wird ein wasserhaltiges Eisen(III)-oxid, was ja wohl deutlich schwerer ist also die zwei Eisenatome vorher, oder?
> 3.3.
> Fe + 2H3O+ -> Fe(OH)2 + 2H2
Auch hier würde ich das genauer als Redoxreaktion schreiben.
> 3.4.
> Man müsste das Einsenrohr einölen um die Korrision zu
> verhindern. ( Ich weiss nicht genau ob einölen eine
> kathodische Schutzmaßnahme ist)
Das ist höchstens eine katholische Schutzmaßnahme. 
Im Ernst: Das ist ein wirksamer Korrosionsschutz, allerdings keine kathodische Korrosionsschutzmaßnahme. Darunter versteht man das Folgende: Man verbindet das korrosionsgefährdete Metall (in diesem Fall Eisen) elektisch leitend mit einem Metall, das sich leichter oxidieren lässt. Geht man davon aus, dass die Bodenfeuchtigkeit den Elektrolyten darstellt, so liegt eine galvanische Zelle vor, bei der das unedlere Metall als Anode fungiert und das zu schützende als Kathode. So werden z.B. Magnesiumstücke in regelmäßigen Abständen parallel zu Eisenrohrer verlegt und mit ihnen leitend verbunden. Im Verlauf des Korrosionsvorgangs gibt das unedlere Magnesium über das Eisen Elektronen an Elektronenakzeptoren im Elektrolyten ab und löst sich dabei auf ("Opferanode"). Das als Kathode wirkende Eisen hingegen bleibt unbeschädigt. Ein zu schneller Verbrauch des Magnesiums lässt sich vermeiden, wenn man durch die Wahl geeigneter elektrischer Widerstände die Stromdichte niedrig hält.
Viele Grüße
Stefan
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:35 Di 13.04.2004 | | Autor: | aLeX.chill |
ok thx ;). Das mit der Korrosion mussten wir nie wirklich in der Arbeit können, deswegen ist da noch vieles unklar ;|
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:21 Di 13.04.2004 | | Autor: | Stefan |
Hallo Alex!
> 2.1. 2MgO + C + Cl2 -> 2 MgCl +CO2
Reaktionstyp? Redoxreaktion!
Begründung? Über die Oxidationszahlen!
> 2.2. Kathodenvorgänge
> Mg2+ + 2e- -> Mg
> 2H2O + 2e- -> H2 + 2 OH-
Ja, das sieht gut aus...
> Anodenvorgänge
> 2H20-> O2 + 4H+ + 4e-
> 2Cl- -> Cl2 +2e-
Das auch...
> 2.3.
> Ca/Ca2+ hat eine zu hohe Standardspannung und nimmt daher
> an der Reaktion nicht teil.
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
> CaCl2 senkt die
> Schmelztemperatur.
Wie kommst du darauf? (Mag sein, dass das richtig ist, aber davon habe ich noch nichts gehört.) Habt ihr das so im Unterricht besprochen?
Kann es denn nicht auch sein, dass man die Sauerstoffentwicklung unterbinden möchte (warum auch immer, vielleicht zu gefährlich?)?
Es gilt (bei einer Überspannung von [mm]0,72V[/mm] (Sauerstoff) und [mm]0,02V[/mm] (Chlor)):
[mm]U(O_2) = 1,23V -0,059V \cdot pH + 0,78V[/mm],
also etwa: [mm]U(O_2) = 1,83V[/mm] bei [mm]pH=3[/mm],
[mm]U(Cl_2) = 1,36V - 0,059V \cdot \lg(c(Cl^-)) + 0,02V = 1,38V - 0,059V \cdot \lg(c(Cl^-))[/mm].
Hieraus ergibt sich, dass die Sauerstoffabscheidung bei zu niedriger [mm]Cl^-[/mm] Konzentration (in diesem Fall bei [mm]c(Cl^-)<10^{-8}mol/l[/mm]) begünstigt ist. Diese Konzentration wird aber in der nächsten Umgebung der Anode sehr schnell unterschritten. Die Zugabe von Calciumchlorid sorgt dafür, dass diese Konzentration nicht so schnell unterschritten wird und daher die Sauerstoffabscheidung nicht in Konkurrenz zur Chlorentwicklung tritt.
Es mag aber sein, dass das keine Rolle spielt und dass dein Argument richtig ist.
> 2.4.
> M=m/n 24,31=1000/n n=41,14
> Q=41,14*2*96485=7938785,8 As
Du hast hier das 2. FARDAYsche Gesetz verwendet, richtig?
Scheint zu stimmen...
Liebe Grüße
Stefan
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 19:48 Di 13.04.2004 | | Autor: | aLeX.chill |
> Hallo Alex!
>
> > 2.1. 2MgO + C + Cl2 -> 2 MgCl +CO2
>
> Reaktionstyp? Redoxreaktion!
> Begründung? Über die Oxidationszahlen!
Jo vergessen, aber hätt ich gewusst ;)]
>
> > CaCl2 senkt die
> > Schmelztemperatur.
>
> Wie kommst du darauf? (Mag sein, dass das richtig ist, aber
> davon habe ich noch nichts gehört.) Habt ihr das so im
> Unterricht besprochen?
Wir haben im Heft aufgeschrieben (hab extra nochmal nachgeschaut) das CaCl2 die Schmelztemperatur absinken lässt. Desweiteren wenn ich mich recht erinnere hatten wir auch gesagt dass das alle Salze machen . ( Aber ohne Gewehr)
> > 2.4.
> > M=m/n 24,31=1000/n n=41,14
> > Q=41,14*2*96485=7938785,8 As
>
> Du hast hier das 2. FARDAYsche Gesetz verwendet, richtig?
Wir haben nur eine Formel und die lautet halt Q=n*z*F und dann halt eingesetzt von dem her dürft es schon stimmen ;)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 19:54 Di 13.04.2004 | | Autor: | Stefan |
Hallo Alex!
> > Begründung? Über die Oxidationszahlen!
> Jo vergessen, aber hätt ich gewusst ;)]
Glaube ich dir- 
> > > CaCl2 senkt die
> > > Schmelztemperatur.
> >
> > Wie kommst du darauf? (Mag sein, dass das richtig ist,
> aber
> > davon habe ich noch nichts gehört.) Habt ihr das so im
>
> > Unterricht besprochen?
> Wir haben im Heft aufgeschrieben (hab extra nochmal
> nachgeschaut) das CaCl2 die Schmelztemperatur absinken
> lässt. Desweiteren wenn ich mich recht erinnere hatten wir
> auch gesagt dass das alle Salze machen . ( Aber ohne
> Gewehr)
Gut, dann wird das stimmen. Vergiss meine Antwort besser!
> > > 2.4.
> > > M=m/n 24,31=1000/n n=41,14
> > > Q=41,14*2*96485=7938785,8 As
> >
> > Du hast hier das 2. FARDAYsche Gesetz verwendet,
> richtig?
> Wir haben nur eine Formel und die lautet halt Q=n*z*F und
> dann halt eingesetzt von dem her dürft es schon stimmen ;)
Okay, das ist das 2. FARADAYsche Gesetz!
Alles Gute
Stefan
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:52 Di 13.04.2004 | | Autor: | Stefan |
Hallo Alex!
> Elektrolyse:
>
> 1.1.
> Kathode(Reduktion):
> 2H20+2e- -> H2+2OH-
> K+ + e- -> K
> 1.2.
> 2H20+2e- -> H2+2OH-
> Aufgrund der kleinsten Zersetzungsspannung
> Oder muss man jetz sagen das K+ +e - ->K tatsächlich
> abläuft, weil bei der Reaktion von H2O noch eine
> Überspannung einzuberechnen ist !? Aber da keine
> Überspannung angegebn ist, müsste die Therorie wegfallen
> ;)
Doch, die muss schon eingerechnet werden und die solltest du auswendig kennen. (Ich habe ohne Witz bei meinem Chemie-Abi die gängigsten Spannungen auswendig lernen müssen.) Sie ist aber so niedrig (und die Zersetzungsspannung von Kalium gleichzeitig so hoch), dass die Reaktion [mm]K^+ + e^- \to K[/mm] an der Kathode nicht stattfindet.
> 1.3.
> 2H2O + 4H2O -> 2H2+4OH- +O2+4H+
> (also ich hatte so gedacht, da die Oxidation von H2O und
> Red. von H2O die kleinste Uz hat, reagieren die beide
> miteinander.)
Nein, hier ist die Überspannung von Sauerstoff so hoch, dass an der Anode Brom ensteht (und kein Sauerstoff!).
> 1.4.
> Der pH Wert geht hoch, weil OH- ensteht. Der Kathodenraum
> wird basischer.
> 1.5.
> Da für die Abscheidung von O2 zusätzlich mehr Energie
> aufgebraucht werden muss, um dessen Abscheidung zu
> ermöglichen (Überspannung erforderlich), scheidet sich Brom
> ab.
Aha!
> 1.6.
> Die Spannung ist konstant, bis die Concentrationen der
> Stoffe Aufgabe aufgebraucht sind.
Die Spannung bleibt zunächst konstant. Der Rest ist mir unklar.
> 1.7.
> Wenn längere Zeit Strom entnommen wird, enstehen weniger
> Elektronen, dh. die Spannung nimmt ab (!?)
Hmmh? Das verstehe ich auch nicht. Aber ich weiß es leider auch nicht besser. :-(
Zu dieser Aufgabe (insbesondere 1.6 + 1.7) fragst du am besten doch mal deinen Chemielehrer.
Liebe Grüße
Stefan
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 20:10 Di 13.04.2004 | | Autor: | aLeX.chill |
> Doch, die muss schon eingerechnet werden und die solltest
> du auswendig kennen. (Ich habe ohne Witz bei meinem
> Chemie-Abi die gängigsten Spannungen auswendig lernen
> müssen.) Sie ist aber so niedrig (und die
> Zersetzungsspannung von Kalium gleichzeitig so hoch), dass
> die Reaktion [mm]K^+ + e^- \to K[/mm] an der Kathode nicht
> stattfindet.
Uns hat niemand gesagt, das wir die auswendig lernen sollen, von dem her geh ich mal davon aus, das wir die nicht auswendig lernen müssen. Bin auf einem Wirtschaftsgymnasium und schreib daher ein "einfacheres" Ch Abi wie die normalen Gymnasien.
> > 1.3.
> Nein, hier ist die Überspannung von Sauerstoff so hoch,
> dass an der Anode Brom ensteht (und kein Sauerstoff!)
Und das muss ich halt dann vom Text ableiten, das da Brom ensteht und zusätzlich noch denken , dass der Grund dafür die Überspannung ist (?!)..cool ;)
> Zu dieser Aufgabe (insbesondere 1.6 + 1.7) fragst du am
> besten doch mal deinen Chemielehrer.
Der gibt mir bestimmt keine Antwort, der sagt immer nur wir sollen uns in Gruppen hocken die Probleme lösen.. ;(
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