Standartpotenziale < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:42 Mo 07.07.2008 | | Autor: | GK-Niete |
| Aufgabe | a) schwefelwasserstoff wird in eine wässrige Lösung von Iod eingeleitet
b)Brom wird in eine wässrige Lösung von Natriumchlorid gegeben
Untersuchen sie anhand der elektrochemischen Spannungsreihe,welche Reaktionen ablaufen können,und formulieren sie die entsprechenden Reaktionsgleichungen. |
War an diesem Tag krank und da wir einen Test darüber schreiben würde ich gerne wissen,wie ich auf die Ergebnisse komme:(sorry für schreibweise,denke aber ihr wisst wies gemeint ist)
a) H2S + J ------> 2HJ + S
S2+/S // J-/J2
S muss also 2 e- abgeben?Aber warum? + heißt doch zu wenig elektronen.wenn Schwefel jetzt noch 2 abgibt dann komm ich doch nciht zu elementaren Schwefel oder?
ALs nächstes haben wir dann gesagt,das E(null) von schwefel kleiner ist als E(null)von Iod. Deshalb findet eine Reaktion statt.... Warum?
b) Br2+ NaCl ---->
Br-/br2// Cl-/Cl2
E=1,07 E= 1,36
Also Cl müsste Elektronen abgeben,da aber die Spannung größer ist geht das nicht... Hab jetzt noch nciht verstanden woher ich weiß wer was abgibt. Schau ich da nur auf der liste wer der "Partner" ist und schau wie ich zu diesem komme?(abgabe oder aufnahme)...Aber dann versteh ich a) nocht nicht..warum nicht iod was abgibt...
Gab auch noch mehr aufgaben aber ich würde es anhand der Beispiele gerne erst einmal verstehen,vllt kann mir auch jemand einen Tipp geben wie ich vorgehe.Vllt gibt es ja eine Reihenfolge die am meisten sinn macht...
Und noch eine allgemeine Frage: Wenn ich 2 Halbzellen habe ist dann immer die mit der negativeren spannung die Anode?
Vielen Dank im Vorraus für die Mühe..freue mich auch über I-seiten(außer wikipedia) die mich weiterbringen könnten!
DANKE!!
Gruß =)
|
|
| |
|
Hallo,
> a) schwefelwasserstoff wird in eine wässrige Lösung von Iod
> eingeleitet
>
> b)Brom wird in eine wässrige Lösung von Natriumchlorid
> gegeben
>
> Untersuchen sie anhand der elektrochemischen
> Spannungsreihe,welche Reaktionen ablaufen können,und
> formulieren sie die entsprechenden Reaktionsgleichungen.
> War an diesem Tag krank und da wir einen Test darüber
> schreiben würde ich gerne wissen,wie ich auf die Ergebnisse
> komme:(sorry für schreibweise,denke aber ihr wisst wies
> gemeint ist)
>
> a) H2S + J ------> 2HJ + S
>
> S2+/S // J-/J2
[mm] S^{2-}/S [/mm] // [mm] 2I^{-}/I_2
[/mm]
> S muss also 2 e- abgeben?Aber warum? + heißt doch zu wenig
> elektronen.wenn Schwefel jetzt noch 2 abgibt dann komm ich
> doch nciht zu elementaren Schwefel oder?
>
> ALs nächstes haben wir dann gesagt,das E(null) von schwefel
> kleiner ist als E(null)von Iod. Deshalb findet eine
> Reaktion statt.... Warum?
Wir hatten damals in der Schule erst einmal gelernt, elektrochemische (Halb-)Reaktionen formal richtig hin zu schreiben. Also die reduzierte Spezies nach links, die oxidierte nach rechts samt Elektronen, wofür dann das Standardpotential aus der Spannungsreihe gilt. Das Vorzeichen gilt jeweils für den Ablauf von links nach rechts.
$2 [mm] I^{-}\rightleftharpoons I_2 [/mm] + 2 [mm] e^{-}$ [/mm] ; E°=+0,53V
[mm] $S^{2-}\rightleftharpoons [/mm] S + 2 [mm] e^{-}$ [/mm] ; E°=-0,48V
Sollen die Reaktionen nun umgekehrt ablaufen, dann ändert das Standardpotential das Vorzeichen:
[mm] $I_2 [/mm] + 2 [mm] e^{-}\rightleftharpoons [/mm] 2 [mm] I^{-} [/mm] $ ; E°=-0,53V
$S + 2 [mm] e^{-}\rightleftharpoons S^{2-}$ [/mm] ; E°=+0,48V
Nun ist es deine Aufgabe, aus den Reaktionen diejenigen 2 auszuwählen, die zusammen einer Gesamtreaktion (nach vorgegebenen Chemikalien) entsprechen könnten.
Wenn Du in eine Iod-Lösung Schwefelwasserstoff einleitest, dann liegen zu Beginn also [mm] S^{2-}-Ionen [/mm] und [mm] I_{2}-Molekuele [/mm] vor: beide Halbgleichungen untereinander hinschreiben und einfach addieren - auch die Normalpotentiale.
[mm] $S^{2-}\rightleftharpoons [/mm] S + 2 [mm] e^{-}$ [/mm] ; E°=-0,48V
[mm] $I_2 [/mm] + 2 [mm] e^{-}\rightleftharpoons [/mm] 2 [mm] I^{-} [/mm] $ ; E°=-0,53V
--------------------------------------------
[mm] $I_2 [/mm] + [mm] S^{2-}\rightleftharpoons [/mm] 2 [mm] I^{-}+S$ [/mm] ; E=-1,01V
Die elektromotorische Kraft der Reaktion beträgt nun EMK=-1,01V. Ihre freie Enthalpie errechnet man nach
[mm] $\Delta [/mm] G°_{R}=z*E*F=2*(-1,01V)*96485 [mm] C/mol\approx-195kJ/mol$
[/mm]
Verfährt man nach diesem Formalismus, so haben die elektromotorische Kraft und freie Enthalpie das gleiche Vorzeichen, d. h., man sieht am Vorzeichen der EMK schon, ob die Reaktion endergon oder exergon ist. In unseren Falle ist die Reaktion exergon, d. h., sie läuft in thermodynamischer Betrachtung spontan, also freiwillig in die angegebene Richtung ab.
Im Reagenzglas würde also die rotbraune Farbe der wässrigen Iodlösung langsam schwinden und durch eine milchig-trübe Schwefelsuspension ersetzt werden.
(Die oben angegebene Rechnung gilt eigentlich nur für 1-molare Lösungen. Wollte man genauer sein, müsste man noch die Konzentrationen der Reaktanten berücksichtigen, mit Hilfe der Nernst'schen Gleichung - was aber anfänglich nur zu einem stärker negativerem Standardpotential beim Sulfid und einem positiverem Standardpotential beim Iod führen würde.)
>
> b) Br2+ NaCl ---->
>
> Br-/br2// Cl-/Cl2
> E=1,07 E= 1,36
>
> Also Cl müsste Elektronen abgeben,da aber die Spannung
> größer ist geht das nicht... Hab jetzt noch nciht
> verstanden woher ich weiß wer was abgibt. Schau ich da nur
> auf der liste wer der "Partner" ist und schau wie ich zu
> diesem komme?(abgabe oder aufnahme)...Aber dann versteh ich
Wie bereits oben erwähnt: schreibe dir, wenn Du möchtest und um dir Klarheit zu verschaffen, einmal alle 4 Halbreaktionen hin, samt Standarpotentiale. Und dann wähle die beiden Halbreaktionen aus, von denen die linke Seite (Edukte) deinen vorliegenden Chemikalien entspricht. Dann addiere sie und berechne die freie Enthalpie. Ist sie negativ, dann handelt es sich um eine exergone Reaktion, welche aus thermodynamischen Gründen ablaufen könnte. Ist sie positiv (was hier der Fall ist: [mm] $\Delta [/mm] G°_R=+56kJ/mol$), dann handelt es sich um eine endergone Reaktion, welche so nicht spontan ablaufen kann.
> a) nocht nicht..warum nicht iod was abgibt...
Iod gibt in der Reaktion mit Sulfid nichts ab (sonst würde es zu positiven Oxidationsstufen oxidiert, also Iodat o. ä.), sondern nimmt im Gegenteil gerne Elektronen auf, da es ja ein Halogen ist! Iod steht in der Spannungsreihe oberhalb von Wasserstoff und würde diesen z. B. zu [mm] H^{+} [/mm] oxidieren.
Und Sulfid gibt gerne Elektronen ab, da es unterhalb von Wasserstoff steht (es würde z. B. [mm] H^{+} [/mm] zu Wasserstoff reduzieren, bei pH = 0).
> Gab auch noch mehr aufgaben aber ich würde es anhand der
> Beispiele gerne erst einmal verstehen,vllt kann mir auch
> jemand einen Tipp geben wie ich vorgehe.Vllt gibt es ja
> eine Reihenfolge die am meisten sinn macht...
>
>
> Und noch eine allgemeine Frage: Wenn ich 2 Halbzellen habe
> ist dann immer die mit der negativeren spannung die Anode?
Im elektrochemischen Sinne ja, da dort ja die Oxidation stattfindet - am Redoxpaar mit dem negativeren Standardpotential (vorausgesetzt, die Konzentrationen stimmen - Nernst'sche Gleichung), welches weiter unten in der Spannungsreihe steht.
Im elektrischen Sinne allerdings wäre die elektrochemische Anode eine Kathode, da diese den Minuspol bildet (im galvanischen Element).
>
> Vielen Dank im Vorraus für die Mühe..freue mich auch über
> I-seiten(außer wikipedia) die mich weiterbringen könnten!
>
> DANKE!!
>
>
> Gruß =)
|
|
|
|
