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Alt 02.05.2007, 08:49   #5   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Abitur: mündliche Prüfung in Chemie

Zitat:
Zitat von liederwieorkane Beitrag anzeigen
Wenn ich dich richtig verstanden habe, werden sonst geltende Prinzipien (wie LeChatelier) von Abläufen "größerer, chemischer Kraft" dominiert...
Zitat:
Zitat von liederwieorkane Beitrag anzeigen
Bin mir noch nicht sicher, ob ich das gleiche unter dem "Gewinn für das System" verstehe. Die Tatsache, dass wir uns über den Effekt galvanischer Zellen "freuen", dürfte den vielen Elektronen, Ionen etc. ja relativ egal sein. Was ist also aus chemischer Sicht der "Gewinn für das System".
Um das zu beantworten, muss ich jetzt ein bisschen tiefer in die Materie eintauchen, versuche aber, es möglichst anschaulich zu halten.
Jeder Stoff hat das sogenannte chemische Potential. Das Potential sorgt ganz automatisch dafür, dass, wann immer die Möglichkeit besteht, es zu verringern, der Stoff es auch tut, da Potentialdifferenzen immer unvorteilhaft sind.
Zum Vergleich: Jeder Gegenstand auf der Erde hat ein Ortspotential, die "potentielle Energie". Wird ihm die Möglichkeit gegeben, dieses Potential zu erniedrigen (=runterzufallen), wird er das auch tun.

Das chemische Potential lässt sich auf verschiedenen Wegen verringern. Zum Einen durch Verdünnung (in der Mischung ist das Potential geringer als im Reinstoff) oder eben durch chemische Reaktion.
Da an Reaktionen aber mehr als ein Stoff beteiligt ist, kommt es häufig dazu, dass nicht alle ihr Potential erniedrigen können.

Beim galvanischen Element beispielsweise, wo ein Stoff in reiner Form abgeschieden wird, erhöht sich das Potential. Dafür erniedrigt es sich auf der anderen Seite, wo ein Stoff oxidiert wird und in Lösung geht.

Ich hoffe, soweit ist es dir verständlich.

Was jetzt betrachtet werden muss, ist die Potentialdifferenz des Gesamtsystems, also das, was "unterm Strich" rauskommt. Es wird dabei vom in System in Kauf genommen, dass der eine Stoff sein Potential erhöhen muss, wenn dafür ein anderer das Potential um einen größeren Betrag erniedrigen kann und damit die Gesamtdifferenz <0 ist.

Insofern kann das System sich durchaus "freuen", wenngleich ihm die menschliche Nutzung des galvanischen Elemtents natürlich tatsächlich herzlich egal sein dürfte
(Ich gehe einen Schritt weiter und sage: Die Tatsache, dass wir uns über das galvanische Element freuen, ist darin begründet, dass es auch das Element selbst tut, aber das ist jetzt philosophisch)

Diese Potentialdifferenz um die es hier geht, ist {\Delta G}.
Jetzt kannst du natürlich fragen, wo denn der Gewinn herkommt, wenn ox->red und red->ox.
Es hat ja scheinbar nur ein Austausch stattgefunden. Und hier kommt das Redoxpotential bzw. die elektrochemische Spannungsreihe ins Spiel. Auch wenn alles auf das chemische Potential zurückzuführen ist, geht es bei Redoxreaktionen etwas einfacher, da man sehr leicht Potentialdifferenzen (in Volt) messen kann, die dann das System ins Gleichgewicht (aber ins globale Gleichgewicht, also nicht nur in das auf der einen oder anderen Seite) bringen.

Damit hat Le Chatelier weiterhin Gültigkeit, denn Le Chatelier beinhaltet nur Fragestellungen, die ein System im Gleichgewicht betreffen. Solange ein galvanisches Element existiert, ist es aber im Ungleichgewicht, denn genau aus diesem Ungleichgewicht können wir den iPod, Laptop und was auch immer zum Laufen kriegen!

Ist die Batterie "leer", gilt Le Chatelier wieder "so wie man's kennt"

Zitat:
Zitat von liederwieorkane Beitrag anzeigen
Zu den beiden Formeln: Gehe ich richtig in der Annahme, dass delta G (kann es leider nicht besser darstellen) eine Art Aktivität darstellt? Wenn also die Konzentrationen irgendwann so sind, dass die Reaktion zum Erliegen kommt, bedeutet das doch, dass die häufig(von meinem Lehrer) propagierte Vorstellung, dass die eine Elektrode mehr und mehr "schrumpft", während die andere "wächst", äußerst plakativ ist, oder?
Aktivität ist nicht ganz das richtige. Ich habe ja schon eine Menge zu {\Delta G} (btw:
Code:
[tex]\Delta G[/tex ] aber ohne das Leerzeichen vor ]
geschrieben und vielleicht erklärt sich das schon von selbst.
Dass eine Elektrode "schrumpft", währende die andere "wächst", ist zwar korrekt, es ist aber für die Zellspannung m.E. kaum von Bedeutung. Im MWG ist die Aktivität von Feststoffen 1. Das heißt, wie groß die Elektrode ist, ist für das Gleichgewicht ohne Belang, wohingegen die Aktivitäten (in der Schule = Konzentrationen) des gelösten Elektrodenmaterials sehr wichtig sind!

Zitat:
Frage: Spielt die Masse der Elektrode eine Rolle für die Entstehung des Gleichgewichts?
Nein.

Zitat:
2)Das Ungleichgewicht der jeweiligen Aufladung führt zu einem Elektronenfluss von der stärker zur schwächer neg. aufgeladenen Elektrode, wo Ionen aus der Lösung reduziert werden.

Frage: Wieso können die angekommenen Elektronen nicht in der Elektrode bleiben oder gilt hier nun doch wieder LeChatelier?
Das verstehe ich leider nicht. Warum sind beide Elektroden negativ geladen?! Dann könnte doch die Ladungsbilanz niemals 0 sein?!
Zitat:
3)Angenommen, das unedlere Metal wäre Zink:
Zn <-> Zn(2+) + 2e
Da das Gleichgewicht durch den Elektronenfluss gestört wurde, werden Ionen/Elektronen "nachgebildet".
Parallel kann es zu einem Ladungsausgleich über die Ionenbrücke kommen.

Frage(von oben): Hat dieser Ladungsausgleich Konsequenzen für die jeweiligen Konzentrationen?
Es gibt (noch) kein Gleichgewicht und damit auch kein Le Chatelier.

Ich hoffe, es ist alles ein bisschen klarer, aber frag einfach weiter nach!

Lg, baltic

Geändert von baltic (02.05.2007 um 09:15 Uhr)
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