Allgemeine Chemie
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Alt 14.04.2007, 19:29   #1   Druckbare Version zeigen
Chillakhe  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 126
Nernst Gleichung

Hallo Leute!
Ich komme hier nicht weiter...:

Eine Konzentrationszelle besteht aus einer Standardwasserstoffhalbzelle und einer Wasserstoffhalbzelle mit unbekannter Hydroniumkonzentration.
Es wird eine Spannung von:
a) 0,531 V
b) 0,708 V
c) 0,455 V gemessen.
Berechne jeweils den pH-Wert der Elektrolytlösung und nimm dabei die Nernst Gleichung zur Hilfe: E= E° + 0,059 V/z lgcMz+

Ich weiß dass mann die Nernst Gleichung zuerst umformen muss, aber ich glaube nicht das mein Ergebnis richtig ist. E° kann man durch 0 ersetzen, übrig bleibt der Rest. Aber was jetzt?


Danke für jede Hilfe!
Chillakhe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.04.2007, 21:07   #2   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Nernst Gleichung

Zuerst mußt Du Dir Klarheit darüber verschaffen, welche der Halbzellen die positivere Spannung hat. Da die Standardwasserstoffelektrode Ihr Standardpotential bei c(H+) = 1 mol/l hat, kann es nicht mehr wesentlich weiter zum Positiven verschoben werden, da c(H+) nicht wesentlich erhöht werden kann. Das bedeutet, daß das Potential der unbekannten Zelle negativer sein muß.
Für Beispiel 1 ist also E = -0,531 V
Redoxgleichung: H2 <--> 2 H+ + 2 e- + 0,00 V
Für diese Halbzelle gilt also die Nernstgleichung in der folgenden Form
-0,531 = 0,059/2 * lg(c(H+)2 und wegen lg Potenz = Exponent * lg Basis:
-0,531/0,059 = lg(c(H+)
lg(c(H+) = -9
c(H+) = 10-9
pH = 9

Die anderen Aufgaben kannst Du nach dem gleichen Schema lösen!
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2007, 21:25   #3   Druckbare Version zeigen
Chillakhe  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 126
AW: Nernst Gleichung

Wawrum ist die Spannung - 0,531? Warum kann die Standardwasserstoffhabzelle nicht die negativere Halbzelle sein?
Ich meine die Standwasserstoffhalbzelle die negativere und die Wasserstoffhalbzelle mit unbekannter H+ Konzentration die positive?

Weiß jemand Bescheid?

Geändert von Chillakhe (16.04.2007 um 21:33 Uhr)
Chillakhe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2007, 21:30   #4   Druckbare Version zeigen
Chillakhe  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 126
AW: Nernst Gleichung

Woher kommt außerdem die hoch 2 bei lg(c(H+))2?

Geändert von Chillakhe (16.04.2007 um 21:36 Uhr)
Chillakhe ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 17.04.2007, 09:58   #5   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Nernst Gleichung

Zu Deinen Fragen: "warum c2 ?"
Das ist die Konsequenz aus dem Massenwirkungsgesetz und der Redoxgleichung.Wenn in der Gleichung 2(H+) steht, was ja c(H+) + c(H+) bedeutet, hat das beim MWG zur Konsequenz daß dort auf dem Zähler c(H+){\cdot }c(H+) stehen muß.
MWG: {{c(H^+)^2\over c(H_2)}= {c(ox) \over c(red)}} Weil H2 ein Gas mit beschränkter konstanter Löslichkeit bei Luftdruck ist, wird seine Konzentration als Konstante in die MWG Konstante einbezogen, sodaß für die Wasserstoffelektrode nur c(H+) als Variable übrig bleibt.
"warum kann die Standardelektrode hier nicht der Minuspol sein ?"
Ganz einfach,weil eine Wasserstoffelektrode pro Zehnerpotenz an c(H+)mehr (oder weniger) gemäß der Nernstgleichung ihre Potential nur um +0,059 V (-0,059 V) ändert und Du in eine wässerige Lösung keine 1000 mol/l oder mehr H+ Ionen hineinkrigst!
Das zu erkennen war ja der eigentliche Zweck der Aufgabenformulierung !
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
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