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Alt 06.05.2007, 23:42   #20   Druckbare Version zeigen
liederwieorkane Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 38
AW: Abitur: mündliche Prüfung in Chemie

Nun mein zweites, ähnlich gelagertes Problem - wieder eine Klausuraufgabe, damit vielleicht klarer wird, was gefordert war und was dabei mein Problem ist.

Ein Eisenstab und ein Kupferstab befinden sich in einer Lösung, die Essigsäure enthält. Eine räumliche Trennung liegt also nicht vor, die Elektroden sind über einen Leiter miteinander verbunden.

Aufgabe war es nun, die chemischen Prozesse mit R.gleichungen zu erläutern und eine theoretisch zu erwartende Spannung zu berechen.

Lösung:
Fe -> Fe2+ + 2e-
2 H+ + 2e- -> H2

(Die Hydroniumionen stammen also aus der Lösung, genauer von der Essigsäure)

U = 0V - (-0.41)V = 0.41V

(Ferner sollte man noch versuchen, die Abweichung vom tatsächlich gemessenen Wert zu erklären; das schenke ich mir jetzt).

Mein Problem: Wie bereits geschrieben, ist mein Verständins, dass die Elektroden für die Spannung und somit auch für den Betrieb der galvanischen Zelle verantwortlich sind.
Das alte Spiel: Eisen ist unedler als Kupfer, folglich gehen dort mehr Ionen in Lösung, die Eisenelektrode ist negativer geladen als die Kupferelektrode. Infolge dieser unterschiedlichen Aufladung (Potentialdifferenz) entsteht eine Spannung und ein Elektronenfluss, mit dem das Elektrolyt doch erstmal nichts zu tun haben dürfte.

Wenn ich also nun die theoret. zu erwartende Spannung ausrechnen soll, würden für mich normal die Elektroden eine Rolle spielen, weil sie doch (in Abhängigkeit davon, wie edel/unedel die Metalle sind) für die Spannung verantwortlich sind.

In dem Moment, wo ich aber diese Rechnung

U = 0V - (-0.41)V = 0.41V

durchführen soll, wird zumindest die Kupferelektrode und ihre Aufladung doch völlig irrelevant, was meinem Wissensstand nach (s.oben) doch nicht sein dürfte...ganz zu schweigen davon, dass ich weder für die Eisen- noch für die Kupferelektrode das Potential in Abhängigkeit von der Elektrolytkonzentration ausrechnen kann, weil die entsprechenden Ionen (Fe2+ und/oder Cu2+)schlicht und ergreifend nicht vorliegen .

Bei einem Daniell-Element besipielsweise, was Schulbücher bevorzugt demonstrieren, stellt sich dieses Problem natürlich nicht, weil dort
a)eine räumliche Trennung der Elektroden und Lösungen vorliegt
b)die oxidierte Form, sprich das Kation der beiden Elektroden in der jeweiligen Lösung vorliegt und somit selbst Nernst ohne Schwierigkeiten angewendet werden kann.

Hoffe, ich konnte mich jetzt klarer ausdrücken
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