Allgemeine Chemie
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Alt 02.10.2005, 12:38   #1   Druckbare Version zeigen
robert87  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
Veränderung der Spannung einer Konzentrationskette durch Fällung und Komplexbildung

Also folgende Aufgabenstellung galt es durchzuführen:

Aufgabe:

Spannungsbestimmung einer Konzentrationskette nach Zugabe von Kaliumiodid bzw. Ammoniaklösung.

Durchführung:

- Zunächst stellt man eine Versuchsanordnung nach folgendem Schema her.
2 Bchergläser, in jedes CUSO4 Lösung einmal mit 0,1 M und einmal mit 0,01 M und dann jeweils ne Kupfer Elektrode rein und Bechergläser mit Stromschlüssel verbinden
- Man verbindet jetzt zunächst jeweils die Kupferelektrode, welche sich in der CuSO4 –Lösung 0,1 M befindet, mit dem Pluspol des Messgerätes
- Nun stellt man das zweite Becherglas mit der CuSO4 –Lösung 0,01 M auf einen Rührmotor und gibt einen Rührer in das Becherglas
- Nun füllt man den Stromschlüssel mit der gesättigten Kaliumchloridlösung
- zweite Elektrode dann mit Minus Pol verbinden
- Beim ersten durchgang gibt man nun Kaliumiodid Lösung in das 0,01 M Becherglas und beim zweiten Versuch gibt man konzentrierte Ammoniak Lösung rein
- Spannungsänderung galt es zu ermitteln
(bei zutropfung von Kaliumiodid ging Spannung von 0,4 auf 5,4 V)
(bei zutropfung von der Ammoniak Lösung ging Spannung von 0,6 auf 5,2 V)

FRAGE 1:
Wie kann ich nun aus der Spannungsänderung die Konzentrationsänderung in der CUSO4 Lösung berechnen?

FRAGE 2:
Erleutere anhand des im Praktikum durchgeführten Experiments Möglichkeiten der Veränderung der Spannung in ausgewählten Konzentrationsketten?


Ich wäre euch sehr dankbar wenn ihr mir eine nicht zu "kurze" Antwort auf meine Fragen geben könntet.

MfG Rob
robert87 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.10.2005, 13:37   #2   Druckbare Version zeigen
Der verrückte Engländer Männlich
Mitglied
Beiträge: 153
AW: Veränderung der Spannung einer Konzentrationskette durch Fällung und Komplexbildung

Grundsätzlich kannst Du die Konzentrationänderung per Nernstscher Gleichung bestimmen.
Der Trick ist hier dass in beiden Halbzellen das gleiche Redoxsystem wirkt und somit Standartelektrodenpotetiale keine Rolle spielen.
Die Spannung geht nach oben, da die in der niedrigKonzetrierten Lösung die Konzentration an Cu(2+) per Fällung (CuI2) oder per Komplexbildung (Kupferaminkomplex) herabgesetzt wird.
Mein Problem sind allerdings Eure Messwerte. Um aus einer Konzentrationskette Spannungen von 5V zu holen müsste sich die Konzentrationen in zwei Halbzellen um mehr als 100 Grössenordnungen (Zehnerpotenzen) unterscheiden.
Der verrückte Engländer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.10.2005, 15:08   #3   Druckbare Version zeigen
Sebastian.Fessel Männlich
Mitglied
Beiträge: 174
AW: Veränderung der Spannung einer Konzentrationskette durch Fällung und Komplexbildung

Zitat:
Zitat von Der verrückte Engländer
Mein Problem sind allerdings Eure Messwerte. Um aus einer Konzentrationskette Spannungen von 5V zu holen müsste sich die Konzentrationen in zwei Halbzellen um mehr als 100 Grössenordnungen (Zehnerpotenzen) unterscheiden.
Warum? Die Löslichkeit von CuI2 ist ziemlich klein und wenn du dir die Komplexstabilitätskonstante vom Kupfertetramin-Komplex anguckst, wirst du feststellen, dass die Umwandlung quasi vollständig ist, wenn man ausreichend Ammoniak zusetzt. Dann kann das imo durchaus sein.
__________________
Gruß, Sebastian.

Murphys Gesetz: Alles dauert länger als geplant, selbst wenn man das schon berücksichtigt hat.
Sebastian.Fessel ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.10.2005, 15:40   #4   Druckbare Version zeigen
Sebastian.Fessel Männlich
Mitglied
Beiträge: 174
AW: Veränderung der Spannung einer Konzentrationskette durch Fällung und Komplexbildung

Zitat:
Zitat von Sebastian.Fessel
Warum? Die Löslichkeit von CuI2 ist ziemlich klein und wenn du dir die Komplexstabilitätskonstante vom Kupfertetramin-Komplex anguckst, wirst du feststellen, dass die Umwandlung quasi vollständig ist, wenn man ausreichend Ammoniak zusetzt. Dann kann das imo durchaus sein.
Ich hab gerade nochmal nachgesehen. Es fällt CuI, das in H2O bei RT ein Löslichkeitsprodukt von 5*10-12 hat.
http://www.cci.ethz.ch/vorlesung/de/al1/node29.html
__________________
Gruß, Sebastian.

Murphys Gesetz: Alles dauert länger als geplant, selbst wenn man das schon berücksichtigt hat.
Sebastian.Fessel ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.10.2005, 16:03   #5   Druckbare Version zeigen
robert87  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: Veränderung der Spannung einer Konzentrationskette durch Fällung und Komplexbildung

Könnte mir vielleicht (wenn es net zu viele Umstände macht) einer die Berechnung für Frage eins hier reinschreiben?

Und reicht denn das hier schon für Frage zwei "Die Spannung geht nach oben, da die in der niedrigKonzetrierten Lösung die Konzentration an Cu(2+) per Fällung (CuI2) oder per Komplexbildung (Kupferaminkomplex) herabgesetzt wird."

oder könnte man das noch etwas ausbauen?

Danke aber schonmal das ihr euch mit meinem Problem beschäftigt da ich sonst echt aufgeschmissen wäre.
robert87 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 02.10.2005, 19:06   #6   Druckbare Version zeigen
Der verrückte Engländer Männlich
Mitglied
Beiträge: 153
AW: Veränderung der Spannung einer Konzentrationskette durch Fällung und Komplexbildung

Zitat:
Zitat von Sebastian.Fessel
Warum? Die Löslichkeit von CuI2 ist ziemlich klein und wenn du dir die Komplexstabilitätskonstante vom Kupfertetramin-Komplex anguckst, wirst du feststellen, dass die Umwandlung quasi vollständig ist, wenn man ausreichend Ammoniak zusetzt. Dann kann das imo durchaus sein.
Tja quasi vollständig reicht hier nicht

Also der umgebaute Nernst für eine Konzentrationszelle, was wir hier vorliegen haben, ist
E=(R*T)/z*F*ln(C1/C2)
mit C1: Konzentration (Aktivität) in Zelle 1
C2 Konzentration in Zelle 2
R=8,31441 J/(K*mol)
T=298K
F=96500 C/mol
E=0,4 bzw 5 V (V=J/C)
gehen wir mal von z=2 (Cu2+) aus so müsste die Grundzelle eine Spannung von ca 30 mV und nicht von 0,4V haben.
für E=5V komme ich mit C1=0,1mol/L auf
C2 ca 1*10^(-170) mol/L
Das würde bedeuten, dass kein Atom Kupfer mehr in der Lösung wäre.
Deswegen würde ich Werte nochmals überprüfen
Nur als Kommentar 5V sind energetisch eine Menge Holz nämlich
482 kJ/mol
Der verrückte Engländer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.10.2005, 20:04   #7   Druckbare Version zeigen
robert87  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: Veränderung der Spannung einer Konzentrationskette durch Fällung und Komplexbildung

jo vielleicht haben wir uns beim Multimeter wirklich verlesen aber da kann ich ja in der Auswertung so schreiben, dass ein Messfehler Vermutet wird.

Trotzdem riesen dank an euch

MfG Rob
robert87 ist offline   Mit Zitat antworten
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