Galvanische Zelle, nur Kupfer? < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | 14) Sie wollen ein galvanisches Element bauen. Dafür stehen Ihnen als Elektrodenmaterial nur zwei Kupferbleche, Bechergläser, sowie eine [mm] CuSO_{4}-Loesung [/mm] zur Verfügung.
a) Können Sie daraus ein galvanisches Element bauen, bei dem eine Spannung größer als 0V abgreifbar ist? (Wasser, Kabel und andere Materialen stehen nach belieben zur Verfügung!)
b) Wenn nein, können Sie "irgendwie" ein Vorrichtung bauen, mit der Sie eine Spannung abgreifen können? |
a) Also für 1. scheitert es meiner Auffassung nach schon an der Definition der galvanischen Kette. Man braucht doch in der Regeln 2 Elektroden mit unterschiedlichen Material oder nicht?
b) Alternativ: Metalle haben das Bestreben in Wasser in Lösung zu gehen. Das gilt vermutlich auch für Kupfer (obwohl ein [mm] E_{0}>0V [/mm] hat) oder?
Mann darf also schreiben:
Cu [mm] \gdw Cu^{2+} [/mm] + 2e [mm] (E_{0}=0,35V)
[/mm]
Mit der Nernstgleichung folgt dann (unter der Annahme Elektrode 1. Art), dass die Spannung nur noch von der Konzentration der Kationen abhängt.
Aber wie soll man hier jetzt mit 2 Kupferblechen irgendwie Spannung abgreifen? Was soll ich mit dem Kupfersulfat machen? Ich weiß, dass man eine Kupferelektrode basteln könnte (Das ist doch dieser beliebte Schulversuch mit der Kupferspirale in gesättigter Lösung). Aber wie greift man die Spannung mit zwei Blechen ab, und warum geht das denn überhaupt?
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Hallo newflemmli,
> 14) Sie wollen ein galvanisches Element bauen. Dafür
> stehen Ihnen als Elektrodenmaterial nur zwei Kupferbleche,
> Bechergläser, sowie eine [mm]CuSO_{4}-Loesung[/mm] zur Verfügung.
> a) Können Sie daraus ein galvanisches Element bauen, bei
> dem eine Spannung größer als 0V abgreifbar ist? (Wasser,
> Kabel und andere Materialen stehen nach belieben zur
> Verfügung!)
> b) Wenn nein, können Sie "irgendwie" ein Vorrichtung
> bauen, mit der Sie eine Spannung abgreifen können?
> a) Also für 1. scheitert es meiner Auffassung nach schon
> an der Definition der galvanischen Kette. Man braucht doch
> in der Regeln 2 Elektroden mit unterschiedlichen Material
> oder nicht?
>
> b) Alternativ: Metalle haben das Bestreben in Wasser in
> Lösung zu gehen. Das gilt vermutlich auch für Kupfer
> (obwohl ein [mm]E_{0}>0V[/mm] hat) oder?
>
> Mann darf also schreiben:
>
> Cu [mm]\gdw Cu^{2+}[/mm] + 2e [mm](E_{0}=0,35V)[/mm]
>
> Mit der Nernstgleichung folgt dann (unter der Annahme
> Elektrode 1. Art), dass die Spannung nur noch von der
> Konzentration der Kationen abhängt.
Hier bist Du auf dem richtigen Weg.
Das Stichwort lautet: "Konzentrationselement".
Schaue in Dein schulisches Chemiebuch - oder recherchiere im Internet (Wikipedia).
> Aber wie soll man hier jetzt mit 2 Kupferblechen irgendwie
> Spannung abgreifen? Was soll ich mit dem Kupfersulfat
> machen? Ich weiß, dass man eine Kupferelektrode basteln
> könnte (Das ist doch dieser beliebte Schulversuch mit der
> Kupferspirale in gesättigter Lösung). Aber wie greift man
> die Spannung mit zwei Blechen ab, und warum geht das denn
> überhaupt?
LG, Martinius
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:47 Mo 19.05.2014 | | Autor: | wolfi90 |
Der bereits gegebene Hinweis auf das Stichwort "Konzentrationskette" hilft Dir weiter.
Die Gleichung, um die Potenzialdifferenz zu errechnen, lautet:
ΔE = 0,059 V • lg [c₁(Cu²⁺)/c₂(Cu²⁺)]
dabei ist c₁(Cu²⁺)die Kupfersulfatlösung mit der kleineren und c₂(Cu²⁺)die Kupfersulfatlösung mit der größeren Konzentration.
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