Nernstsche Gleichung < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe 1 | 1. Eine Zink-Elektrode wird mit einer Normalwasserstoff-Elektrode kombiniert. Berechnen Sie mit Hilfe der Nernstschen Gleichung die Potentiale (Spannungen) bei verschiedenen Konzentrationen der Zinksulfat-Lösung
a) c= 1 mol [mm] \* l^{-1}
[/mm]
b) c= 0,1 mol [mm] \* l^{-1}
[/mm]
c) c= 0,01 mol [mm] \* l^{-1} [/mm] |
| Aufgabe 2 | 2. Eine galvanische Zelle mit folgendem Zellendiagramm liegt vor:
[mm] Zn/Zn^{2+} [/mm] (c= 1 [mm] \* 10^{-4} [/mm] mol [mm] \* l^{-1}) [/mm] // [mm] Pb^{2+} [/mm] (c= 1 [mm] \* 10^{-1} [/mm]
mol [mm] \* l^{-1}) [/mm] / Pb
Berechnen Sie das Potential an beiden Elektroden sowie die Zellspannung!
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| Aufgabe 3 | 3. Ein Konzentrationselement besteht aus zwei Silberhalbzellen. Die Konzentration der Silbernitrat-Lösung beträgt in der ersten Halbzelle c= 1 mol [mm] \* l^{-1} [/mm] und in der zweiten Halbzelle c= 1 [mm] \* 10^{-3} [/mm] mol [mm] \* l^{-3}
[/mm]
a) Entwickeln Sie dazu die Reaktionsgleichungen für die anodische Oxidation und kathodische Reduktion und geben Sie dazu die jeweiligen Metall / Metall-Ionen-Elektroden an.
b) Berechnen Sie die Elektrodenpotentiale beider Halbzellen sowie Zellspannung. |
So, ich schon wieder... wie gesagt verstehe = 0, aba probier's und hoffe auf hilfe;)
1. Erstmal das Elektrodenpotential von [mm] Zn^{2+} [/mm] / Zn => -0,76
So, die Nernstsche Gleichung haben wir so bekommen:
[mm] U_{H}(Me^{z+}/Me) [/mm] = [mm] U^{0}_{H} (Me^{z+} [/mm] / Me) + [mm] \bruch{0,059V}{z} [/mm]
[mm] \* [/mm] lg [mm] c(Me^{z+}
[/mm]
Aber was ist den lg???
2. Ist dass das gleiche [mm] Zn/Zn^{2+} [/mm] wie [mm] Zn^{2+} [/mm] / Zn ??? weil ich finds
nicht in meiner tabelle... Genauso beim Pb / [mm] Pb^{2+}...
[/mm]
3. Was ist eine anodische Oxidation? und was eine kathodische reduktion???
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Hi, Niko,
stell' doch nicht so viele Fragen in einem Strang! Wenn mich der Server raushaut und ich muss alles nochmal tippen, krieg' ich die Krise!
> 1. Eine Zink-Elektrode wird mit einer
> Normalwasserstoff-Elektrode kombiniert. Berechnen Sie mit
> Hilfe der Nernstschen Gleichung die Potentiale (Spannungen)
> bei verschiedenen Konzentrationen der Zinksulfat-Lösung
> a) c= 1 mol [mm]\* l^{-1}[/mm]
> b) c= 0,1 mol [mm]\* l^{-1}[/mm]
> c) c= 0,01 mol [mm]\* l^{-1}[/mm]
> 1. Erstmal das Elektrodenpotential von [mm]Zn^{2+}[/mm] / Zn =>
> -0,76
> So, die Nernstsche Gleichung haben wir so bekommen:
> [mm]U_{H}(Me^{z+}/Me)[/mm] = [mm]U^{0}_{H} (Me^{z+}[/mm] / Me) +
> [mm]\bruch{0,059V}{z}[/mm]
> [mm]\*[/mm] lg [mm]c(Me^{z+}[/mm]
> Aber was ist den lg???
Erstmal: lg ist der dekadische Logarithmus. Auf manchen Taschenrechnern wird er auch mit "log" abgekürzt!
a) Da lg(1)=0 ist, kommt hier als Potential -0,76 V heraus.
b) lg(0,1) = -1. Daher [mm] U_{H}(Zn^{2+}/Zn) [/mm] = -0,76V + [mm] \bruch{0,059}{2}*(-1)V \approx [/mm] -0,79V.
c) schaffst Du nun selbst.
mfG!
Zwerglein
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| Aufgabe | | [Siehe Oben Aufgabe 1 + 2 + 3] |
Hallo nochmal;)
Habe jetzt mal 1.c berechnet, bei den anderen komme ich auf das gleiche Ergebnis (jetzt wo ichs verstanden hab:D):
c) V= -0,82 => [mm] U_{H}= [/mm] -0,76V + [mm] \bruch{0,059 V}{2} \* [/mm] lg 0,01
So, aber kommen wir nun nochmal zu 2. und 3. [falls es Server Probleme gibt, beantworte doch einzenln:D]
2. Ich habe jetzt einfach mal berechnet:
[mm] U_{H}(Zn/Zn^{2+}= [/mm] -0,76 (Tabellenwert)
[mm] U_{H}(Pb/Pb^{2+}= [/mm] -0,13 (ebenfalls)
U= 0,63 V => ergibt sich aus [mm] U_{H} [/mm] (Akzeptorzelle) - [mm] U_{H} [/mm] (Don.zelle.)
Stimmts? Ich war mir nicht sicher, ob die Werte stimmen, weil in der Tabelle statt [mm] Zn/Zn^{2+} [/mm] => [mm] Zn^{2+} [/mm] + [mm] 2e^{-} [/mm] = Zn stand, was doch andersrum ist?! Oder ist das egal???
Und wie erkennt man Donator- und Akzeptorzelle? Ich habe gelernt, die positivere ist die Akzeptorzelle, richtig???
3. Also was ist nochmal eine Anodische Oxidation? Und was eine Kathodische Reduktion? Und was soll jetzt das mit [mm] l^{-1} [/mm] und [mm] l^{-3}??? [/mm] Muss man das beachten? Bzw. ich versteh diesen Part nicht wirklich:(
Danke schonmal
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Hi, Niko,
> [Siehe Oben Aufgabe 1 + 2 + 3]
> Hallo nochmal;)
> Habe jetzt mal 1.c berechnet, bei den anderen komme ich
> auf das gleiche Ergebnis (jetzt wo ichs verstanden hab:D):
>
> c) V= -0,82 => [mm]U_{H}=[/mm] -0,76V + [mm]\bruch{0,059 V}{2} \*[/mm] lg
> 0,01
OK!
> So, aber kommen wir nun nochmal zu 2. und 3. [falls es
> Server Probleme gibt, beantworte doch einzenln:D]
>
> 2. Ich habe jetzt einfach mal berechnet:
> [mm]U_{H}(Zn/Zn^{2+}=[/mm] -0,76 (Tabellenwert)
> [mm]U_{H}(Pb/Pb^{2+}=[/mm] -0,13 (ebenfalls)
> U= 0,63 V => ergibt sich aus [mm]U_{H}[/mm] (Akzeptorzelle) -
> [mm]U_{H}[/mm] (Don.zelle.)
Jetzt hast Du aber vergessen, die Nernstsche Gleichung anzuwenden!
Die Tabellenwerte gelten doch nur, wenn die Konzentrationen der zugehörigen Lösungen genau 1 mol/l betragen!
Daher: Zink-Halbzelle: -0,76V + [mm] \bruch{0,059}{2}*lg(10^{-4})V [/mm] = -0,88V
Pb-Halbzelle: -0,13V - [mm] \bruch{0,059}{2}*lg(10^{-1})V [/mm] = -0,16 V
Daher: 0,72V Spannung!
> Ich war mir nicht sicher, ob die Werte stimmen,
> weil in der Tabelle statt [mm]Zn/Zn^{2+}[/mm] => [mm]Zn^{2+}[/mm] + [mm]2e^{-}[/mm] =
> Zn stand, was doch andersrum ist?! Oder ist das egal???
Du musst das so lesen: Das Element mit dem "negativeren" Wert gibt Elektronen ab (hier Zink), das mit dem positiveren (bzw. weniger negativen) nimmt sie auf. Im ersten Fall geht die Reaktion von links nach rechts: Zn [mm] \to Zn^{2+} [/mm] + 2 [mm] e^{-},
[/mm]
im zweiten Fall von rechts nach links: [mm] Pb^{2+} [/mm] + 2 [mm] e^{-} \to [/mm] Pb.
> Und wie erkennt man Donator- und Akzeptorzelle? Ich habe
> gelernt, die positivere ist die Akzeptorzelle, richtig???
Richtig: "Acceptare" (lateinisch) heißt "aufnehmen", was sich natürlich auf die Elektronenaufnahme bezieht; "donare" heißt "geben", meint also die Abgabe von Elektronen.
mfG!
Zwerglein
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Achso, hab ich vergessen...:| dann weiss ich jetzte bescheid;)
danke
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:59 Do 15.12.2005 | | Autor: | Zwerglein |
Hi, Niko,
Manno! Jetzt hat mich der Server wieder mal geblufft!
Ich glaub', ich probier's lieber morgen noch mal!
mfG!
Zwerglein
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Tut mir leid, nächstemal nur eine Frage pro Strang;)
Ich rechne jetzt erstmal die 1. Aufgabe aus mit deiner Hilfe, und dann pposte ich nochmal und komme dann nochmal zu 2. u. 3....
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Hi, Niko,
> 3. Ein Konzentrationselement besteht aus zwei
> Silberhalbzellen. Die Konzentration der Silbernitrat-Lösung
> beträgt in der ersten Halbzelle c= 1 mol [mm]\* l^{-1}[/mm] und in
> der zweiten Halbzelle c= 1 [mm]\* 10^{-3}[/mm] mol [mm]\* l^{-3}[/mm]
Tippfehler Deinerseits:
Die Benennung lautet in beiden Fällen mol/l bzw. [mm] mol*l^{-1} [/mm]
(Sprich: "Mol pro Liter").
> a)
> Entwickeln Sie dazu die Reaktionsgleichungen für die
> anodische Oxidation und kathodische Reduktion und geben Sie
> dazu die jeweiligen Metall / Metall-Ionen-Elektroden an.
> b) Berechnen Sie die Elektrodenpotentiale beider
> Halbzellen sowie Zellspannung.
> Was ist eine anodische Oxidation? und was eine
> kathodische Reduktion???
Da die Oxidation (Elektronenabgabe) an der Anode stattfindet, die Reduktion (Elektronenaufnahme) an der Kathode, redet man manchmal auch von "anodischer Ox." bzw. "kathodischer Red."
Potential von Halbzelle 1: +0,80V
Potential von Halbzelle 2 (mit Nernst): +0,62V.
Daher ist Halbzelle 1 die Kathode (positiverer Wert!), Halbzelle 2 die Anode.
Anodenreaktion (Halbzelle 2): Ag [mm] \to Ag^{+} [/mm] + [mm] e^{-} [/mm]
Kathodenreaktion: [mm] Ag^{+} [/mm] + [mm] e^{-} \to [/mm] Ag.
(Die Reaktion findet so lange statt, bis die Konzentrationen beider Lösungen gleich groß sind!)
mfG!
Zwerglein
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Ich nochmal,
bei Aufgabe 3. steht auf dem Bogen aber wortwörtlich:
erste Halbzelle c= 1 mol [mm] \* l^{-1}
[/mm]
zweite Halbzelle c= 1 mol [mm] \* 10^{-3} [/mm] mol [mm] \* l^{-3}
[/mm]
oder vielleicht hab ich dich falsch verstanden???
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Hi, Niko,
> Ich nochmal,
> bei Aufgabe 3. steht auf dem Bogen aber wortwörtlich:
> erste Halbzelle c= 1 mol [mm]\* l^{-1}[/mm]
> zweite Halbzelle c= 1
> mol [mm]\* 10^{-3}[/mm] mol [mm]\* l^{-3}[/mm]
Dabei kann sich's nur um einen Tippfehler handeln!
Die Benennung einer Konzentration ist IMMER (!!) mol/l bzw. [mm] mol*l^{-1}.
[/mm]
mfG!
Zwerglein
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Dann ist ja alles okay;)
Danke nochmal
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