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Spannung zwischen zwei Halbzellen
 
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    Foren-Übersicht -> Anorganische Chemie
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Marcel H.



Anmeldungsdatum: 06.10.2018
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 00:49    Titel: Spannung zwischen zwei Halbzellen Antworten mit Zitat

Abend,
es geht um folgende Aufgabe:
Elektrochemische Zelle, beide Ag-Elektroden, die eine mit AgNO3-Lösung und die andere Ag2SO4-Lösung. Mit einer Salzbrücke verbunden.
Beide Lösungen haben eine Konzentration von 0,03 mol/L.

Man soll nun die Spannung bei einer Temperatur von 18°C angeben.

Die Spannung dürfte 0 betragen, da die Konzentrationen gleich sind, oder?

Und noch eine Frage: Kommt das Standardredoxpotenzial nur bei einer Halbzelle vor?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 2634
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 09:53    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, die Konzentrationen von Silber sind nicht gleich. In der Silbersulfatlösung ist doppelt so viel drin wie in der Silbernitratlösung.

Die Nernstgleichung für beide Halbzellen aufstellen, E0 ist für beide gleich. Jedoch im Logarithmus unterscheiden sich die Konzentrationen.
Marcel H.



Anmeldungsdatum: 06.10.2018
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 15:42    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, danke, das erklärt einiges Big Laugh

Ist das hier eine Konzentrationszelle? Also wäre E0=0?

Nach dem Aufstellen der Nernstgleichung für beide macht dann nur noch
E(kathode)-E(Anode), richtig?


Mfg
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 2634
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 15:44    Titel: Antworten mit Zitat

Richtig erkannt.
Marcel H.



Anmeldungsdatum: 06.10.2018
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 16:27    Titel: Antworten mit Zitat

So, ich habe die Aufgabe mal gelöst.
An der Anode (niedrigere Konzentration, hier AgNO3) ist z=1 und es gilt ln(0,03 mol/L).
An der Kathode (höhere Konzentration, hier Ag2SO4) ist z=2 und es gilt ln(0,06 mol/L).
Dann nur noch E(Kathode)-E(Anode) und man bekommt die Spannung.

Habe ich jetzt einen Fehler gemacht was ich als Oxidations- bzw. Reduktionsmittel ausgewählt habe? Da habe ich noch Probleme drin. Oder ist alles richtig?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 2634
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 16:34    Titel: Antworten mit Zitat

z ist in beiden Fällen 1, da ja Silber reduziert wird. Ag+ + e- => Ag

Im Logarithmus hast Du es schon richtig betrachtet. Jetzt bildest Du die Differenzen, kommt eine negative Spannung raus musst Du Kathode und Anode vertauschen.


Zuletzt bearbeitet von Nobby am 06. Okt 2018 17:02, insgesamt einmal bearbeitet
Marcel H.



Anmeldungsdatum: 06.10.2018
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 16:59    Titel: Antworten mit Zitat

Perfekt, jetzt habe ich es verstanden smile

Nur noch eine Frage, bei der 2. Aufgabe haben beide Lösungen ein Volumen von 100 mL und bei der Halbzelle mit AgNO3 werden nun 1 mol/L 100mL NaCl-Lösung hinzugegeben. Man hat auch das Löslichkeitsprodukt AgCl gegeben.

Wie kommt man denn vom Löslichkeitsprodukt auf die Konzentrationen von Ag+?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 2634
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 17:02    Titel: Antworten mit Zitat

Was passiert denn wenn NaCl mit Silbernitrat in Kontakt kommt? Über das Löslichkeitsprodukt (für Silberchlorid aufstellen) bestimmt man die Konzentration an Silber.
Marcel H.



Anmeldungsdatum: 06.10.2018
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 17:07    Titel: Antworten mit Zitat

AgCl fällt aus.
Das Löslichkeitsprodukt errechnet sich ja aus [Ag+] mal [Cl-], so müsste man das Löslichkeitsprodukt durch [Cl-] rechnen um auf [Ag+] zu kommen, oder?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 2634
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 06. Okt 2018 17:10    Titel: Antworten mit Zitat

Es kommt darauf an wieviel Silber vorher da war und die Differenz bilden was ausfiel. Sollte soviel NaCl zugesetzt worden sein, dass alles Silber gefällt wurde, dann über das LP die noch lösliche Menge berechnen.
Marcel H.



Anmeldungsdatum: 06.10.2018
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 08. Okt 2018 03:06    Titel: Antworten mit Zitat

Dankeschön, das mit dem LP habe ich verstanden.
Könntest du mir am Beispiel von Ag2SO4 erklären wie ich da auf die Konzentration von Ag+ komme? Die Stoffmenge wäre ja 0,003 mol, wie mache ich damit weiter?
Den Rest würde ich dann selber hinbekommen.
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 2634
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 08. Okt 2018 08:57    Titel: Antworten mit Zitat

Silbersulfat enthält 2 Ag+. Also sind 0,03 mol Ag2SO4 = 0,06 mol Ag+
Marcel H.



Anmeldungsdatum: 06.10.2018
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 08. Okt 2018 18:57    Titel: Antworten mit Zitat

Ag2SO4 hat ein Volumen von 100 mL (=0,1L), 0,1L mal die 0,03 mol/L wären 0,003 mol, also hat Ag+ hier 0,006 mol, das meintest du, oder?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 2634
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 08. Okt 2018 19:04    Titel: Antworten mit Zitat

Ja stimmt.
Marcel H.



Anmeldungsdatum: 06.10.2018
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 08. Okt 2018 19:07    Titel: Antworten mit Zitat

Die 0,006 mol macht man durch 0,1L, dann müsste man die Konzentration haben?
Und danke schonmal, das hilft mir wirklich sehr.
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