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Versteh hier was nicht Elektrochemie
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DonMarco
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Anmeldungsdatum: 02.04.2006
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BeitragVerfasst am: 17 Apr 2006 - 22:14:10    Titel: Versteh hier was nicht Elektrochemie

Hallo zusammen, hab mal ne einfache Frage zur Elektrochemie:

Also nehmen wir ein Galvanisches Element mit einer sagen wir Standartwasserstoffhalbzelle und einer Mg/Mg2+ ,Halbzelle.

Also der Elektronendruck der Magnesiumhalbzelle wird doch je größer,je geringer die Konzentration der Mg2+ Ionen in der Lösung ist.
Das hieße dann doch, wenn ich garkeine Mg2+ Ionen in der Lösung hätte,
wäre der Elektronendruck der Mg2+ Halbzelle am größten.
Also wäre die größtmögliche Spannung des Galvanischen Elementes zu erreichen, wenn die Magnesiumelektrode einfach in Wasser taucht?
Oder ist da ein Denkfehler?

Die Nerst-Gleichung wäre nicht definiert, da es keinen Logarithmus aus 0 gibt, oder? Heißt das es funzt nicht oder wie oder was?

Danke für die Nachhilfe
_Amateur
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Anmeldungsdatum: 06.02.2006
Beiträge: 118

BeitragVerfasst am: 20 Apr 2006 - 17:59:54    Titel:

Zitat:
Das hieße dann doch, wenn ich garkeine Mg2+ Ionen in der Lösung hätte,
wäre der Elektronendruck der Mg2+ Halbzelle am größten.


Prinzipiell richtig gedacht. Man sollte jedoch sagen "wenn die Mg2+-Konzentration gegen Null geht", denn wirklich Null wird sie nie.
Das gleiche Prinzip findest Du mit dem Gold im Meerwasser. Früher hat man einmal versucht, durch Elektrolyse das Gold aus dem Meerwasser zu gewinnen. Da jedoch die Gldkonzentration dort sehr gering ist, war auch das Reduktionspotential des Edelmetalls enorm gering und man musste so hohe Energien aufwenden, dass man es schließlich sein ließ. Die Kosten waren wohl höher als der Marktpreis von Gold.
Lumilaus
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Anmeldungsdatum: 12.01.2007
Beiträge: 82

BeitragVerfasst am: 04 Feb 2007 - 17:58:39    Titel:

Hätte zur Elektrochemie mal eine diffuse Aufgabe...

Berechnen Sie das Reduktionspotential einer Permanganat-Lösung mit:
c(MnO4-)=10(hoch-5)mol/l
c(Mn2+)=10(hoch3-)mol/l
bei
pH=1
Eo=1,51 V

Könnte mir jemand vielleicht die einzelnen Rechenschritte hier aufschreiben?!...Das wäre SUPIIIIIIIIIIIIIIIII
Lumilaus
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Anmeldungsdatum: 12.01.2007
Beiträge: 82

BeitragVerfasst am: 04 Feb 2007 - 18:09:27    Titel:

Damit vielleicht nicht jemand komplett rechnen braucht. Hier mein Rechenschritt, wobei ich mir aber schon bei der Elektronenangabe von MnO4- zu Mn2+ nicht sicher bin...in meinen Augen ist die Oxidationsstufe wie folgt:
MnO4- --> hier hat Mn +VII
Mn2+ --> hier hat Mn +II
Also brauche ich zum rechnen 5 Elektronen?!

Habe dann wie folgt weitergerechnet:
E(MnO4-)= 1,51 V + 0,06V/5 + log 10(hoch-5)=1,45V
E(Mn2+)= 1,51 V + 0,06V/5 + log 10(hoch-3)=1,474

Und da es heißt:
Eges=Reduktion-Oxidation
Eges=1,474V - 1,45V=0,024V

?!?!?!
p8003
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Anmeldungsdatum: 30.07.2006
Beiträge: 2488
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 04 Feb 2007 - 18:10:48    Titel:

Also zuerst stellt man die entsprechende Reaktionsgleichung auf:

MnO4^- + 8 H^+ + 5 e^- --> Mn^2+ + 4 H2O

Dann einfach in die Nernstgleichung einsetzen:

E = Eo - 0.059V/z * log c(Reduziert)/c(Oxidiert)

also:
Immer darauf achten, wie sich der pH-Wert hier auf die Reaktion auswirkt, im Nenner des Logarithmus steht
c(MnO4^-) * c(H^+)^8

E = 1,51V - 0.059V/5 * log [10^3- / (10^5- * ( 10^-1)^8 )]
E = 1,392V


Zuletzt bearbeitet von p8003 am 04 Feb 2007 - 18:38:23, insgesamt 2-mal bearbeitet
p8003
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Anmeldungsdatum: 30.07.2006
Beiträge: 2488
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 04 Feb 2007 - 18:14:58    Titel:

Lumilaus hat folgendes geschrieben:

Habe dann wie folgt weitergerechnet:
E(MnO4-)= 1,51 V + 0,06V/5 + log 10(hoch-5)=1,45V
E(Mn2+)= 1,51 V + 0,06V/5 + log 10(hoch-3)=1,474

Vorsicht! Es heißt Eo + 0.059V/z * log c(Ox)/c(Red).

Lumilaus hat folgendes geschrieben:

Und da es heißt:
Eges=Reduktion-Oxidation
Eges=1,474V - 1,45V=0,024V
?!?!?!

Die Reaktion MnO4- zu Mn2+ ist hier nur die Reduktion! Eine Oxidation ist hier nicht mit aufgeführt. Die EMK kann also nicht berechnet werden. Oder hast du noch weitere Angaben?
Lumilaus
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Anmeldungsdatum: 12.01.2007
Beiträge: 82

BeitragVerfasst am: 04 Feb 2007 - 18:16:28    Titel:

Sorry, aber checke das gerade nicht...was daran liegen mag, daß ich mich schon seit 10 Stunden mit Chemie beschäftige...
wo liegt denn dann mein Fehler?
Lumilaus
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Anmeldungsdatum: 12.01.2007
Beiträge: 82

BeitragVerfasst am: 04 Feb 2007 - 18:18:00    Titel:

Nee, habe keine weiteren Angaben und auch gerade festgestellt, daß wir uns hier gegenseitig überschneiden...versuche jetzt mal eine kreative Pause einzulegen - zwecks Erholung - und schaue mir das ganze dann nochmal an.

1000000000000000000000 Dank auf jeden Fall mal wieder für Deine tolle Hilfe!
Lumilaus
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Anmeldungsdatum: 12.01.2007
Beiträge: 82

BeitragVerfasst am: 04 Feb 2007 - 18:21:03    Titel:

Bist Du Dir sicher bei dem Nerntschen Verteilungssatz...es heißt doch:
...log (Oxidation)/(Reduktion)...Du schreibst oben etwas anderes...
p8003
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Anmeldungsdatum: 30.07.2006
Beiträge: 2488
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 04 Feb 2007 - 18:24:03    Titel:

Der Fehler liegt a) darin, dass du oben den pH-Wert nicht mit berücksichtigt hast (über die Reaktionsgleichung ersichtlich) und b) dass du hier wohl etwas verwechselt hast.
Im log-Term steht c(oxidierte Form)/c(reduzierte Form), also c(MnO4^-)/[c(Mn^2+)*c(H^+)^8].
Denn Mn^2+ (Oxzahl +II) ist die reduzierte Form von MnO4^- (Oxzahl +VII).

Du hast hier also das Potential der MnO4-/Mn2+ Halbzelle berechnet.

Die EMK ist ja über Eges = EKathode - EAnode definiert. Du hast hier nur eine Kathodenreaktion.

Würdest du noch ein anderes System (in dem eine Oxidation abläuft) betrachten, wie etwa
2 I- --> I2 + 2 e-
könnte man eine EMK berechnen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromotorische_Kraft
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe


Zuletzt bearbeitet von p8003 am 04 Feb 2007 - 18:41:51, insgesamt 3-mal bearbeitet
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