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Alt 06.07.2009, 10:28   #1   Druckbare Version zeigen
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Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

2 Platinelektroden, Schwefelsäure, destilliertes Wasser und eine Spannungsquelle.
So soll R. Grove den Brennstoffzellen-Effekt entdeckt haben. Wie sieht aber die Reaktionsgleichung dabei aus? Ich habe mir darüber Gedanken gemacht und kam auf folgende Reaktionsgleichung:

(Säure-Base-Reaktion)





(Elektrolyse)




(Brennstoffzelle oder Rückreaktion nach meiner Überlegung)







Stimmt so meine Überlegung?
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Alt 06.07.2009, 11:03   #2   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Der Nettoeffekt ist einfach die Elektrolyse des Wassers

H2O --> H2 + 1/2O2

Beim Betrieb der Zelle :

H2 + 1/2O2 --> H2O

Es gibt übrigens kein einfach geladenes O- Ion. Die Sauerstoffreduktion müsste also so formuliert werden :

O2 + 4H+ + 4e- --> 2 H2O

lg
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Alt 06.07.2009, 11:32   #3   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Zitat:
Zitat von ricinus Beitrag anzeigen
O2 + 4H+ + 4e- --> 2 H2O
Von wo kommen die 4 Elektronen und das Wasserstoffproton jetzt her?
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Alt 06.07.2009, 12:59   #4   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Hmmm... irgendwie kann ich mir das nicht vorstellen.
Wasserstoff kann doch nicht einfach so von der Schwefelsäure "kommen"!?

(Kathodenreaktion bei der Elektrolyse)

(Oxidation an der ursp. Kathode durch katalytische Wirkung begünstigt)

(Die Reaktion nach der Oxidation des Wasserstoffs)

(Reduktion an der ursp. Anode durch katalytische Wirkung begünstigt)

(Reagiert mit dem Wasserstoffproton, das irgendwie von der ursp. Kathodenseite zur Anodenseite gelangt)

{2H_2O \rightarrow OH^{-} + H_3O^{+}} (Autoprotolyse)

Zitat:
Zitat von ricinus
Es gibt übrigens kein einfach geladenes O- Ion.
Stimmt es jetzt?

Geändert von up_quark (06.07.2009 um 13:12 Uhr)
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Alt 06.07.2009, 13:31   #5   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Zitat:
Zitat von up_quark Beitrag anzeigen
(Reagiert mit dem Wasserstoffproton, das irgendwie von der ursp. Kathodenseite zur Anodenseite gelangt)
Das H+ braucht nicht "irgendwie" von der Kathoden- zur Anodenseite zu kommen, sondern es ist überall in der Lösung (Schwefelsäure !) reichlich vorhanden !
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Alt 06.07.2009, 13:44   #6   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Zitat:
Zitat von ricinus Beitrag anzeigen
Das H+ braucht nicht "irgendwie" von der Kathoden- zur Anodenseite zu kommen, sondern es ist überall in der Lösung (Schwefelsäure !) reichlich vorhanden !
Ohne das der Wasserstoff dabei oxidiert wurde?!

Wenn Schwefel durch die Säure-Base-Reaktion Oxoniumionen bildet, wie kann sich dann vom Oxoniumion Wasserstoff bilden, ohne dass das Oxoniumion oxidiert?

Ich möchte jetzt bitte wissen, ob die Reaktionsgleichungen so okay sind und welche Änderungen vorgenommen werden müssen.

Danke!
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Alt 06.07.2009, 13:55   #7   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Zitat:
Zitat von up_quark Beitrag anzeigen
Ohne das der Wasserstoff dabei oxidiert wurde?!
Was ist eine saure Lösung ? Eine, die H+ enthält.
I.a.W. sind schon massenweise H+ Ionen in der Lösung, bevor du den Versuch beginnst.
Zitat:
Wenn Schwefel durch die Säure-Base-Reaktion Oxoniumionen bildet, wie kann sich dann vom Oxoniumion Wasserstoff bilden, ohne dass das Oxoniumion oxidiert?
Hier reagiert nirgendwo "Schwefel" mit nichts und niemandem.
Zitat:
Ich möchte jetzt bitte wissen, ob die Reaktionsgleichungen so okay sind und welche Änderungen vorgenommen werden müssen.
siehe FKSs Beitrag.
Zitat:
Danke!
gern geschehen.

lg
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Alt 06.07.2009, 14:33   #8   Druckbare Version zeigen
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AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Zitat:
Hier reagiert nirgendwo "Schwefel" mit nichts und niemandem.
Ich habe nicht aufgepasst, Schwefelsäure nicht Schwefel entschuldigung!

Zitat:
Was ist eine saure Lösung ? Eine, die H+ enthält.
Okay, es gibt ja aber 2 Definitionen von Säuren die eine ist . Soll ich statt , verwenden?

Zitat:
Zitat von Friedrich Karl Schmitdt
Und ich möchte "jetzt bitte " bitten, den ultimativ klingenden Ton zu unterlassen.
Tut mir leid, wenn das so "frech" rübergekommen ist.
Ich möchte aber bitte trotzdem zum Punkt kommen, da die Antworten bei mir offene Fragen hinterlassen haben und ich das nur schwer ertragen kann.

Bitte um Verständnis.

Zitat:
Zitat von ricinus
I.a.W. sind schon massenweise H+ Ionen in der Lösung, bevor du den Versuch beginnst.
Aha,



(Kathodenreaktion bei der Elektrolyse)

(Oxidation an der ursp. Kathode durch katalytische Wirkung begünstigt)

(Die Reaktion nach der Oxidation des Wasserstoffs)

(Reduktion an der ursp. Anode durch katalytische Wirkung begünstigt)

(Reagiert mit dem Wasserstoffproton, das bereits in der Lösung war. Aber ich es irgendwie nicht verstehe, wenn man die Definition nach Arhenius verwenden würde)

(Autoprotolyse)

Stimmt es jetzt?
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Alt 06.07.2009, 16:10   #9   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Ich finde es sehr schade, dass offenbar wegen einer kleinigkeit nicht mehr geantwortet wird.
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Alt 06.07.2009, 17:07   #10   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Die Gasbatterie nach Grove und ihre Reaktionsgleichung

Es ist egal, ob man das mit H+ oder H3O+ formuliert. H3O+ ist in dem Sinne korrekter, dass es der Tatsache Rechnung trägt, dass H+ Ionen in wässriger Lösung nicht "nackt" sind, sondern hydratiert. Das ändert aber am Wesen der besprochenen Reaktionen nichts.

lg

EDIT Deine Reaktionen an sich stimmen, ausser natürlich dass es heissen muss :

4H+ + 4 H2O --> 4 H3O+

Und du musst natürlich klar unterscheiden zwischen den
(a) den Reaktionen die bei der Elektrolyse ablaufen und
(b) denen, die beim Betrieb der Zelle ablaufen.

Diese Unterscheidung geht aus deinem "Gewusel" an Gleichungen nicht klar hervor.
lg
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