Allgemeine Chemie
Buchtipp
Wie funktioniert das?
H.-J. Altheide, A. Anders-von Ahlften, u.a.
23.00 €

Buchcover

Anzeige
Stichwortwolke
forum

Zurück   ChemieOnline Forum > Naturwissenschaften > Chemie > Allgemeine Chemie

Hinweise

Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

Anzeige

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
Alt 27.02.2008, 13:40   #1   Druckbare Version zeigen
HansMeiser  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 14
Latimer-Diagramm

Hallo allerseits.
Ich schlage mich gerade mit Latimer-Diagrammen rum und steige einfach nicht dahinter, wie ich so etwas ergänzen kann. Die Aufgabe besteht darin ein lückenhaft gefülltes Diagramm zu vollenden und Schlüsse zu ziehen, was an einigen Stellen passiert. Ich habe zwar im Mortimer auf Seite 396 die kompletten Diagramme gefunden, weiß aber nicht, wie man sie richtig liest und vor allem die Werte berechnen kann. Leider finde ich auch im Netz oder anderen Büchern fast keine Einträge zum Begriff Latimer-Diagramm. Gibt es zu diesem Begriff vielleicht noch ein Synonym, das weiter verbreitet ist?
Vielen Dank im Voraus
HansMeiser ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 15:38   #2   Druckbare Version zeigen
Ahrac Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.230
AW: Latimer-Diagramm

Ich bin auch auf der Suche. Irgendwelche hilfreichen Hinweise??
Ahrac ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 15:45   #3   Druckbare Version zeigen
HCHO Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.387
AW: Latimer-Diagramm

Latimer-Diagramm ist einfach das Diagramm mit den zugehörigen Standardreduktionspotentialen.

Das kann man sich über die freien Standardreaktionsenthalpien zusammenbasteln. (Für die gilt ja {\Delta}G°=-zFE°; dann Additivität der entspr. {\Delta}G° ausnutzen). Allg. kommt man dann auf sowas:

Für

A -- me- -- B -- ne- -- C

ist

m*E°(A/B)+n*E°(B/C)=(m+n)*E°(A/C).

Analog für komplexere Dinge.

Grüße HCHO
HCHO ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 16:11   #4   Druckbare Version zeigen
Ahrac Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.230
AW: Latimer-Diagramm

Wie kann ich denn von sowas auf die thermodynamische Stabilität einer Verbindung schließen? Wenn ich jetzt zB eine "Reihe" habe von Verbindungen - wie kann ich allein aus dem Diagramm schließen, welche stabiler ist?

Mache ich das dann einfach über die Gibbs-Energie?
Ahrac ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 16:15   #5   Druckbare Version zeigen
HCHO Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.387
AW: Latimer-Diagramm

Absolut?

Die übliche Frage ist immer, ob ein Stoff thermodynamisch stabil ggü. Disproportionierung ist. Dann muss das Potential "links" größer sein als "rechts", dann kann sich der Stoff selber oxidieren und wird dabei reduziert.

Nur dann wird {\Delta}G° = -zFE° < 0 da dann E°(Dispr.) = E°(Akz., also nach "links") - E°(Don., also nach "rechts") > 0.

Grüße HCHO
HCHO ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 16:31   #6   Druckbare Version zeigen
Ahrac Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.230
AW: Latimer-Diagramm

Wenn ich jetzt zB das Diagramm ClO4- bis Cl- habe: http://de.wikipedia.org/wiki/Latimer_Diagramm
Wie kann ich zeigen, dass die Oxidationsstufe ganz rechts am stabilsten ist?

Ich meine, ob eine Verbindung komproportioniert oder disproportioniert, kann ich ja Anhand der Steigung in einem Frostdiagramm einfach feststellen. Würde ich das in diesem Fall mit Cl- machen, würde das ja nicht gehen, da ich keine Oxidationsstufe habe, die niedriger ist.
Ahrac ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 16:37   #7   Druckbare Version zeigen
HCHO Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.387
AW: Latimer-Diagramm

Die ganzen E° sind positiv, d.h. wenn man von links nach rechts geht erhält man für die entsprechenden {\Delta}G° Werte <0, d.h. thermodynamisch wäre Chlorid am besten (in der Halbreaktion).

(Das muss jetzt nicht heißen, dass die anderen Ionen einfach alles oxidieren was gerade vorbeiläuft, um sofort zum Chrorid werden zu können. Entweder ist einfach kein passendes Red.mittel dar, oder es ist kinetisch gehemmt, ...)

Grüße HCHO
HCHO ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 16:57   #8   Druckbare Version zeigen
Ahrac Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.230
AW: Latimer-Diagramm

Welche Gibbs-Energien muss ich denn dabei betrachten? Die zwischen den einzelnen Stufen oder immer von jeder einzelnen Stufe auf die ganz rechts?

Hier mal noch ein Anhang. Laut der Definition würde dann:

Cu+ zu Cu und Cu2+
H2O2 zu O2 und H2O
disproportionieren

und

Ag2+ und Ag zu Ag+
Co3+ und Co zu Co2+
komproportionieren
Angehängte Grafiken
Dateityp: jpg latimer.jpg (86,2 KB, 15x aufgerufen)

Geändert von Ahrac (13.06.2008 um 17:16 Uhr)
Ahrac ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 18:26   #9   Druckbare Version zeigen
HCHO Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.387
AW: Latimer-Diagramm

Alle Stufen, z.B. für

ClO4- + 2e- + 2H+ <==> ClO3- + H2O

{\Delta}G° = -2 F E°(ClO4-/ClO3-) < 0 usw.

Dis-/Synproportionierung stimmt; Disproportionierung dann, wenn rechts > links, sofern das Latimer-Diagramm sorum aufgeschrieben wird, dass die Ox.zahlen nach rechts abnehmen. Das ist i.ü. keine "Definition", sondern eine Folgerung daraus, dass {\Delta}G°=-zFE°=-zF(E°Akz.-E°Don.)<0, also E°Akz.-E°Don.>0 sein muss.

Grüße HCHO
HCHO ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige
Alt 13.06.2008, 18:39   #10   Druckbare Version zeigen
Ahrac Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.230
AW: Latimer-Diagramm

Ok, das ist mir jetzt soweit klar. dh dann bei meiner Chlor-Reihe:


ClO2
HClO2
disproportionieren zu ihren Nachbarn.

Das würde dann aber zB heißen, dass Cl- und HClO generell zu Cl2 komproportionieren?

Aber warum dann Cl- am stabilsten ist, verstehe ich immer noch nicht...


Teil 2 der Aufgabe wäre übrigens festzustellen, welches das stärkste Oxmittel ist und welches das stärkste Redmittel. Das hab ich über {\Delta}E berechnet und komme dann auf HClO2 (Ox) und Cl- (Red). Stimmt das?
Ahrac ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.06.2008, 18:48   #11   Druckbare Version zeigen
HCHO Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.387
AW: Latimer-Diagramm

Ja, in saurer Lösung tun sie das auch (hier pH=0). Das Redoxpotential ist jedoch oftmals pH-abhängig:

2 HClO + 2e- + 2H+ <=> Cl2 + 2H2O

d.h. für Nernst:

E(HClO/Cl2) = E°(HClO/Cl2, pH=0) - RT/2F*ln(p(Cl2)/((c(HClO)^2*c(H+)^2))

mit p in bar und c in mol/L.

Sinkt nun c(H+), so wird der ln-Term größer, E(HClO/Cl2) nimmt ab. Damit rutscht es evtl. unter E(Cl2/Cl-). Irgendwann entsteht dann auch vermehrt Hypochlorit, das E° davon zu Chlor ist 0.81 V (pH = 14), was mit der Abschätzung 1.63V-14*0.059V=0.804V ganz gut hinkommt; im Basischen disproportioniert Chlor.

Grüße HCHO

Geändert von HCHO (13.06.2008 um 19:02 Uhr)
HCHO ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.06.2008, 19:23   #12   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Latimer-Diagramm

Kann mir jemand bitte erklären, warum das stärkste Ox-Mittel hier HClO2 und das stärkste Red-Mittel CL- ist?

Ich hätte nämlich einfach anhand der angegeben Standardpotentiale in Latimer-Diagramm das mit dem höchstem als das stärkste Ox-Mittel und das niedrigste das stärkste Red-Mittel bestimmt, d.h. HClO2 (Ox) aber ClO3- als das stärkste Red-Mittel.

http://de.wikipedia.org/wiki/Latimer_Diagramm
  Mit Zitat antworten
Alt 16.06.2008, 15:05   #13   Druckbare Version zeigen
Ahrac Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.230
AW: Latimer-Diagramm

Man muss nicht E0 betrachten, sondern die Werte für {\Delta}E der jeweiligen Reaktionen.

In diesem Falle erhält man für die Reaktionen
(1) HClO2 --> Cl2
(2) Cl- --> Cl2

(1) {\Delta}E = 1,68 V
(2) {\Delta}E = 1,36 V

Das stärkste Oxidationsmittel hat den positivsten Wert, das stärkste Reduktionsmittel den negativsten Wert bzw den weniger positiven Wert.
Ahrac ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.06.2008, 15:08   #14   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Latimer-Diagramm

Wie hast du die Werte für {\Delta}E berechnet?
  Mit Zitat antworten
Alt 16.06.2008, 15:24   #15   Druckbare Version zeigen
HCHO Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.387
AW: Latimer-Diagramm

Für ox. Form + z e- <=> red. Form ; E°:

höheres E° heißt ox. Form = besseres Oxidationsmittel da {\Delta}G° = -zFE° für die Hin-Halbreaktion (!) stärker negativ

kleineres E° heißt red. Form = besseres Reduktionsmittel da {\Delta}G° = +zFE° für die Rück-Halbreaktion (!) stärker negativ

Bei dem ganzen kann einem die kinetische Hemmung etc. in der Praxis einen Strich durch die Rechnung machen.

Außerdem muss man angeben, zu was reduziert/oxidiert werden soll. Permanganat z.B. geht im Basischen nur bis Mn(IV), im Sauren aber bis Mn(II).

Grüße HCHO
HCHO ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige


Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Gehe zu

Ähnliche Themen
Thema Autor Forum Antworten Letzter Beitrag
stabile Oxstufen aus Latimer-Diagramm QuecksilberHannes Schwerpunktforum: Stöchiometrie und Redoxgleichungen 8 21.05.2012 09:15
MO Diagramm O2 calella Anorganische Chemie 12 07.07.2009 18:15
MO-Diagramm HF mahed Physikalische Chemie 3 10.10.2008 20:26
MO-Diagramm Peroxisom Allgemeine Chemie 4 24.01.2005 11:38
p/T-Diagramm alexis Physikalische Chemie 1 18.01.2005 23:17


Alle Zeitangaben in WEZ +2. Es ist jetzt 03:10 Uhr.



Anzeige