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Yul



Anmeldungsdatum: 27.07.2023
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 01. Aug 2023 17:48    Titel: Elektrochemie Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hi
würde gerne wissen ob ich die Aufgabe richtig mache
Gegeben sei eine Zelle
Ga / Ga3+ ([Ga3+] = 0,03mol/l) // H+ ([H+] = 3mol/l) / H2 (1,013bar) / Pt
a) Berechnen Sie die Halbzellenpotenziale der Zelle. Welche Reaktionen laufen unter diesen Bedingungen freiwillig ab? Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen. Welches Potenzial kann man stromlos zwischen diesen beiden Halbzellen messen?
E°(Ga/Ga3+) = -0,529V

Meine Ideen:
Meine Antwort wäre:
Ga/Ga3+:
E= -0,529V+0,0592V/3 log 0,03mol/L = -0559V

Ga -> Ga3+ + 3e- -> Anode

H+/H2:

H2=1,013bar -> 1,013bar=101,3kPa
a(H2) = p(H2)/101,3kPa = 101,3kPa/101kPa = 1

E=0+0,0592V/2 log 3/1 = 0,014V

2H+ + 2e- = H2 -> Kathode

?E= Eº(Kathode)-Eº(Anode) = 0,014V - (-0.559V) = 0,573V

Die Reaktion läuft freiwillig ab, da ist H+/H2 die Kathode und Ga/Ga3+ die Anode

0,573V kann man stromlos zwischen den beiden Zellen messen
Nobby
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 6551
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 02. Aug 2023 22:22    Titel: Antworten mit Zitat

Sieht richtig aus.
Yul



Anmeldungsdatum: 27.07.2023
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 21:02    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hätte da noch ne frage.. ich habe gesagt bekommen das die Formel hierfür
0V = 0,529V + 0,0592/6 log x^6 / 0,03^2 * 1 ist
wäre das richtig oder eher das ∆E Ergebnis mit den Konzentrationen bei mir wäre das jetzt 0,588V also dann
0,588V ) 0,529V ] 0,0592V / 6 log x^6 / 0,03^2 *2

ich frage weil bei der ersten Formel ein ph von 9.44 rauskommt und bei der zweiten ein ph von -0.49 ist und bei der Aufgabe steht das der ph- wert abgesenkt wird...
ich frage mich ob ph von 9,44 falsch wäre, aber da wir den ph- wert vorher nicht kennen, könnte es ja auch sein das es davor noch basischer
Nobby
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 6551
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 21:17    Titel: Antworten mit Zitat

Wo kommt der pH Wert her.
Bei 3 mol/l H+ ist der -0,47 also ausserhalb der pH Skala.
Yul



Anmeldungsdatum: 27.07.2023
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 21:33    Titel: Antworten mit Zitat

oh ich hab vergessen zu schreiben das die aufgabe noch ein anderen teil hat und zwar b und c
bei b soll man das Potenzial unter Standardbedingungen ausrechnen. Da kommt ∆Eº = 0,529V raus
bei c steht das der ph wert der Wasserstoff-Halbzelle abgesenkt wird und es wird gefragt bei welchem pH- Wert sich das Vorzeichen des Potentials zwischen den beiden Halbzellen ändert. und welche Reaktionen dann ablaufen.

Ich bin auf die Werte gekommen indem ich x berechnet habe und dann in die pH-Formel, also pH= -log c(H+), eingesetzt habe


Zuletzt bearbeitet von Yul am 05. Feb 2024 21:43, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby
Moderator


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BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 21:40    Titel: Antworten mit Zitat

Dann hast Du Dich verrechnet. Für x kommt 3 mol/l raus.
Yul



Anmeldungsdatum: 27.07.2023
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 21:45    Titel: Antworten mit Zitat

könntest du mir das bitte erklären? Also warum ich hier die 0,588V als ∆E einsetze
Nobby
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
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BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 21:58    Titel: Antworten mit Zitat

Die Zahlen variieren hier zu viel. Keine Ahnung wo Du die Werte her hast.
Oben wurden 0,573 V ausgerechnet. Für c H+ = 3 mol/l.

Für b ist bei 1 mol/l H+ 0,529 V die Spannung , das Standardpotential.

Wo jetzt die 0,588 V herkommen weiß ich nicht.

Wenn man oben dann mit Δ 0V rechnet kommt zwar cH+ = 3,63 * 10^(-10) mol/l raus. Jedoch hat Wasser allein pH 7 also 10^(-7) H+ was 3 Zehnerpotenzen höher ist.Die Addition ergibt dann pH 6,99


Zuletzt bearbeitet von Nobby am 06. Feb 2024 09:57, insgesamt 2-mal bearbeitet
Yul



Anmeldungsdatum: 27.07.2023
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 22:17    Titel: Antworten mit Zitat

oh sorry sehe warum es verwirrend ist. Ich habe in der ersten Rechnung einen Fehler gemacht. ich habe bei der H2/H+ Halbzelle bei der Konzentration vergessen die zu Quadrat zu nehmen. die Formel sollte
∆E = 0 + 0,0592 / 2 log 3^2 /1 sein und da kommt dann gerundet 0,028V raus
dann würde 0,028V - (-0.56V) = 0,588V sein
Nobby
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 6551
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BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 22:21    Titel: Antworten mit Zitat

Richtig daher kommen ja auch die 3 mol/l wieder raus wenn man die Werte einsetzt. Ist ja die Formel nur rückwärts aufgedröselt.
Yul



Anmeldungsdatum: 27.07.2023
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 22:30    Titel: Antworten mit Zitat

ja wenn ich mit 0V rechne habe ich am ende einen pH von 9,44
also wäre das richtig?
Nobby
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 6551
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 05. Feb 2024 22:34    Titel: Antworten mit Zitat

Nein hab ich doch geschrieben.

Es liegen doch alleine im Wasser schon 10^(-7) H + vor, die musst Du zu den 3,63 *10^(-10) dazu rechnen.

Die Aufgabe hiess doch der pH soll abgesenkt werden. Ein pH auf 6,99 oder fälschlicherweise 9,44 ist ein Anstieg!!

Vermutlich muss es heissen die H+ Ionenkonzentration soll abgesenkt werden, also der pH muss steigenden.
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