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

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Alt 28.11.2006, 16:07   #1   Druckbare Version zeigen
Keira weiblich 
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Themenerstellerin
Beiträge: 765
Frage Brennstoffzelle mit Methanol

In der letzten Chemie- Stunde nahmen wir u. a. "Alternative Brennstoffe für die Brennstoffzelle" durch. Die 1. Alternative METHAN haben wir ganz durchgesprochen und abgeschlossen, die 2. Alternative METHANOL (CH3OH) noch nicht ganz: Die Reaktionen an Anode und Kathode im alkalischen Milieu haben wir aufgeschrieben, aber nicht, wenn sie im sauren Milieu stattfinden. Folgende "Vorgleichungen" haben wir bisher (=evtl. unvollständig...):
(+): _CH3OH + _H3O+ + _e- ==> _CO2 + _H2O
(-): _O2 + _H2O ==> _H3O+ + _e-

Nun sollen wir die Gleichungen angleichen (durch die _Unterstriche_ will ich andeuten, dass Koeffizienten fehlen...)

Damit mich niemand falsch versteht: ich will nicht, dass mir jemand die komplette Lösung angibt, sondern mir vielleicht mal einen Hinweis gibt! Ich habe als erstes versucht, die Reaktion am (-)-Pol (^= Ox.) anzupassen, aber ich nie kam auf der Eduktseite das Gleiche wie auf der Produktseite... So ähnlich ging's mir dann auch mit der Reduktion an der Anode...

Über Tipps wäre ich sehr dankbar!
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Alt 28.11.2006, 19:26   #2   Druckbare Version zeigen
PaGe  
Mitglied
Beiträge: 549
AW: Brennstoffzelle mit Methanol

Auf Edukt und Produktseite soll doch auch nicht das gleiche stehen. Dann würde ja nichts passieren.

Herangehensweise:
1. Oxidationszahlen bestimmen. Nach einiger Zeit entwickelst du ein Blick dafür, welche Elemente speziell betrachtet werden müssen. Jetzt musst du eventuell erst einmal alle Ox-Zahlen hinschreiben.
2. Die Anzahl der Elektronen angeben, die frei werden bzw. benötigt werden.
3. Du kennst die Edukte und Produkte. Nun musst du durch Hinzufügen von H+ und H2O die Bilanz ausgleichen. Rechts müssen die gleiche Anzahl jedes Elements stehen.
PaGe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.11.2006, 20:35   #3   Druckbare Version zeigen
Keira weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 765
AW: Brennstoffzelle mit Methanol

Zitat:
Zitat von PaGe2006 Beitrag anzeigen
Auf Edukt und Produktseite soll doch auch nicht das gleiche stehen. Dann würde ja nichts passieren.
Sorry, ich habe mich schlecht verständlich ausgedrückt. Ich meinte das, was Du unter 3.) geschrieben hast => die Anzahl der verschiedenen Elemente muss auf jeder Seite identisch sein.

zu 1.)Oxidationszahlen:
Das C in Methanol hat -2, O2 hat natürlich die Ox.- Zahl 0, H2O +1 (Wasserstoff) und -2 (Sauerstoff) usw. Das bereitet mir eher weniger Probleme, zumal wir für die Reaktionen im alkal. Milieu schon die Ox.- Zahlen bestimmt haben und man sie also übernehmen kann.
zu 2.)Anzahl der Elektronen:
An der Anode muss auf die Eduktseite ein e-, ebenso bei der Kathoden- Reaktion auf die Produktseite, damit die Ladungen ausgeglichen sind.
zu 3.) Bilanzausgleichung
===> genau darauf wollte ich bei meiner Problembeschreibung Bezug nehmen...!
Immerhin ist mir durch Deinen Beitrag schon aufgefallen, dass ich H+ vergessen habe => saures Milieu... tja, so konnte das natürlich nichts werden.
Ganz dumme Frage: müssen die H+- Ionen bei beiden Reaktionen (Oxidation und Reduktion) hinzugefügt werden? *"kleines" Blackout*
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Alt 28.11.2006, 23:16   #4   Druckbare Version zeigen
PaGe  
Mitglied
Beiträge: 549
AW: Brennstoffzelle mit Methanol

Formuliere bitte einmal für die Anode und die Kathode eine "Reaktionsgleichung". Das was ich haben will, müsste man dann noch Reaktionsschema nennen. Speziell die Anzahl der Elektronen bei den beiden Schemata ist von Interesse.
Danach helfe ich gerne weiter.
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Alt 29.11.2006, 00:17   #5   Druckbare Version zeigen
Keira weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 765
Frage AW: Brennstoffzelle mit Methanol

Ähm... die Reaktionsgleichungen habe ich doch schon im ersten Beitrag aufgeführt (Anode entspricht Pluspol, Kathode entspricht Minuspol). Nun war ja meine Frage, ob man bei beiden Reaktionen H+ zugeben muss, da das ganze ja im sauren Milieu ablaufen soll. Erst dann kann ich die Koeffizienten bestimmen! Daher bitte ich, dass mir jemand die fehlenden Elemente in den Vorgleichungen (erster Beitrag) nennt, damit ich alle Elemente auf Edukt- und Produktseite angleichen kann... bitte möglichst bald.
PS: Auch die Anzahl der Elektronen kann ich erst angeben, wenn ich weiß, ob H+ zugegeben werden muss oder nicht.
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Alt 29.11.2006, 01:02   #6   Druckbare Version zeigen
PaGe  
Mitglied
Beiträge: 549
AW: Brennstoffzelle mit Methanol

Ne, die Elektronen musst du aus der Änderung der Oxidationszahlen ableiten. Hatte ich mir schon gedacht, dass du das noch nicht ganz verstanden hast. Im obigen Post hast du nämlich die Oxidationszahl im Kohlenstoffdioxid nicht angegeben. Versuche es jetzt noch einmal mit der neuen Info.

Ich gebe auch noch mal ein Beispiel vor:
Mn(VII)O4- + 3 e- -> Mn(IV)O2
PaGe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.11.2006, 17:59   #7   Druckbare Version zeigen
Keira weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 765
AW: Brennstoffzelle mit Methanol

Ja, ich habe bemerkt, dass ich in meiner Hektik das bereits Gelernte total verdrängt habe... natürlich sieht man sich als erstes die Ox.- Zahlen an und kann dann die benötigte Anzahl an Elektronen angeben...
_____________________________
Zitat:
Zitat von PaGe2006 Beitrag anzeigen
3. Du kennst die Edukte und Produkte. Nun musst du durch Hinzufügen von H+ und H2O die Bilanz ausgleichen.
Das Ergebnis von unserere heutigen Chemie- Stunde:

(-): 2CH3OH + 14 H2O ==> 2CO2 + 12e- + 12H3O+
(+): 3O2 + 12H3O+ + 12e- ==> 6 H2O

gesamt: 2CH3OH + 3O2 ==> 2CO2 + 4H2O
____________________
Meine (neue) Frage: Hier wurden H3O+- Ionen hinzugefügt, Du schriebst aber, man müsse H+- Ionen nehmen. Ist es im Endeffekt egal, weil das Ergebnis am Ende identisch ist oder sind dann diese Reaktionen ganz unterschiedlicher Art? (Ich würde das erste vermuten...)
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Alt 29.11.2006, 18:20   #8   Druckbare Version zeigen
Mr.X Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.062
AW: Brennstoffzelle mit Methanol

H+ ist nur eine Vereinfachung. Im Grunde genommen liegen die H+ Ionen als H3O+ vor, und viel mehr noch, sie liegen in größeren Aggregaten vor.
Es ist also egal, was du schreibst.
__________________
Gruß,
Markus

"No amount of experimentation can ever prove me right; a single experiment can prove me wrong." (Albert Einstein)
Mr.X ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.12.2006, 20:13   #9   Druckbare Version zeigen
Keira weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 765
AW: Brennstoffzelle mit Methanol

Bin froh, dass meine Vermutung richtig war...;-) (PS: Man sollte keine Chemie- Aufgaben erledigen, wenn man gestresst ist - was man da so alles übersieht ...ich werd's mir merken )

@ PaGe2006 & Mr.X: Danke für alle Antworten!
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