Titration/Faraday

[nobody]

Hallo, ich habe folgende Fragen:

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1. Äquivalenzpunkt.
Nach der Definition aus dem Chemiebuch liegt der Äquivalenzpunkt bei einer Säure – Base - Titration dann vor, wenn n (H3O+) = n (OH-), also sollte der Aquivalenzpunkt beim pH = 7 auftreten, denn genau dann liegt ja diese Situation vor. Ok bei der Salzsäure, die mit Natronlauge titriert wird, ist das auch der Fall, aber bei der Essigsäure liegen zwei Äquivalenzpunkte vor, einmal bei pH = 4,75 und ein mal bei pH = 10, das verstehe ich nun überhaupt nicht. Erstens wieso zwei, wenn die n (H3O+) ein mal gleich (OH-) ist, dann kann es ja bei der Zugabe weiterer Lauge doch nur noch mehr (OH-) werden und zweitens wie kann es sein, daß sie nicht im pH 7 Bereich liegen, denn alles außerhalb des Bereiches pH 7 hat doch mehr (OH-) oder (H3O+) Ionen.

2. Elektrolyse / Faraday
Folgender Versuchsaufbau:
Es wird eine Kupfersulfat - Lösung elektrolysiert. Der Versuchsaufbau sieht folgendermassen aus als Anode (+) dient eine ganz normale Elektrode, als Kathode (-) dient eine Federwaage, an der ein Metallstück ( ich weiß nicht genau welches, das spielt beim Experiment auch keine Rolle) hängt. Dadrunter ist eine Tabelle mit t/min und m/mg, die Stromstärke ist 0,5 A die Spannung ist 0,9 V. Die Aufgabe lautet nun Bestimmen sie aus den Daten des Messprotokolls „g r a f i s c h“ die Faradaykonstante. Ich habe die Daten in ein Koordinatensystem übertragen kommt eine Ursprungsgerade raus, ok ich kann also daraus die Steigung berechnen wäre somit eine Konstante, aber wie bringe ich die Geradengleichung in Verbindung mit dem Faradaygesetz?
Noch mal alle bekannten Größen:
U 0.9 V
I 0.5 A
CuSO4
PS.: Das Faradaygesetz an sich ist mir bekannt.

3. Verwendet man eine größere Stromstärke kommt ein „falscher“ Wert für die F.Konstante.
Warum? I ~ m also sollte der Bruch F= (I * t * M)/(z * m) doch immer konstant bleiben. Könnte es was mit Widerstand zutun haben und mit Wärmeverlusten.


Das wären meine drei Fragen, für Hilfe wäre ich sehr dankbar.

Mit freundlichen Grüßen
Alex
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[mp67]

zu 1.) Die Definition hast Du offenbar falsch verstanden. Sie besagt, dass der AeP erreicht ist, wenn die Stoffmengen an umgestzter Base (OH-)und Saeure (H3O+) aequivalent sind, das heisst nicht, dass deren <u>Konzentrationen</u> am AeP gleich sein muessen. Der pH am AeP haengt von den pKa und pKb der umgestzten Stoffe ab. Bei pH=4.75 ist Essigsaeure genau zur Haelfte mit einer starken Base umgesetzt, lies mal unter Puffer nach. HAc hat nur einen AeP.

zu 2.) Was ist eine ganz normale Elektrode? Am sinnvollsten waere ein Cu-Blech! (Warum?), ein ebensolches waere auch als Kathode gut brauchbar. Die Idee mit dem Anstieg ist schon nicht schlecht, ich denke, dass dieserhier aber nur grafisch ermittelt werden soll, um Dir eine lineare Regression zu ersparen. Wenn Du nun Masse gegen Zeit auftraegst, gibt Dir der Anstieg die Massenzunahme pro Zeiteinheit, der Ordinatenabschnitt sollte 0 oder das Gewicht der Elektrode vor der Elektrolyse sein. Jetzt stelle das Faraday-Gesetz so um, dass Du F aus allen gegebenen Groessen bestimmen kannst. Du brauchst dazu noch das Atomgewicht von Cu. Wenn ich Deine Beschreibung richtig verstanden habe, wird man mit dieser Methode aber einen einen falschen Wert fuer F rausbekommen. Warum? Tip:Archimedes!

zu 3.) Das Faraday-Gesetz setzt den Ablauf <u>einer</u> Reaktion an der Elektrode voraus. Bei zu hoher Stromstaerke, die man durch Anlegen einer hoeheren Spannung erzwingen koennte, kommt es an der Kathode zu einer Nebenreaktion, die die Stromausbeute senkt. (Welche?)

Micha.

[nobody]

als aller erstes Danke
zu 1) werde noch ein mal nachsehen
zu 2) Ja genau das habe ich heute doch noch rausbekommen. Ich habe y=mx durch Zeit Masse und alle konstanten Werte ausgedrückt. Ach ja da kommt schon der richtige Wert raus, der Auftrieb darf vernachlässigt werden http://www.studenten-city.de/forum/smilies/evil.gif
zu 3) also ich bin mir echt nicht so sicher ich könnte mir vorstellen, daß das Ohmsche Gesetz eine Rolle spielt, aber wie gesagt ist halt nur eine Vermutung ich denke es wird ein Teil der Energie wegen des Widerstandes in Wärme umgewandelt und kann dann garnicht oxidation/reduktion genutzt werden.
Noch mal danke für die Antwort.

[mp67]

Neee, neee. Waerme spielt keine Rolle: Du bist doch nicht an der Energiebilanz des Prozesses interessiert, sondern an der Material- und Ladungsbilanz. Wenn man bei zu hohen Potentialen arbeitet, wird an der Katode nicht nur Cu, sondern auch H2 abgeschieden. Und den wiegst Du doch nicht mit, er verbraucht aber trotzdem Elektronen.

Micha.