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Alt 21.04.2007, 16:11   #1   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 42
Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Hallo zusammen!
Ich würde mich sehr freuen wenn ihr mir bei einem kleinen Problem helfen könntet:

Mir ist leider nicht klar, warum bei der Elektrolyse bei ausreichender Spannung gleichzeitig verschiedene Redoxpaare beispielsweise an der Kathode umgesetzt werden können, während bei einer galvanischen Zelle nur das das beispielsweise unedlere Redoxpaar an der Anode reagiert.

Handelt es sich im zweiten Fall denn nicht auch um eine Gleichgewichtsreaktion?

Beste Grüße rundell32
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Alt 21.04.2007, 16:16   #2   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Bei einer Elektrolyse wird von Aussen Energie geliefert,die die möglichen Reaktionen erzwingt.
Bei einem galvanischen Element wird die Energie aus dem Gleichgewichtsbestreben der vorhandenen Stoffe selbst erzeugt.
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Alt 21.04.2007, 16:28   #3   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Thx für die Antwort, aber leider trifft sie das Problem nicht ganz:
Schon klar, dass bei der Elektrolyse Energie zugeführt wird und bei der Galvanischen Zelle welche frei wird (umgekehrter Vorgang), nur scheint mir etwas Paradox, dass in einer Richtung(Elektrolyse) zwei Redoxpaare reagieren können während in Umgekehrte nur eins Reagieren kann. [Unter der Annahme, dass die Elektrolysespannung genau die Zersetzungsspannung für beide Redoxpaare erreicht].

Gruß rundell32
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Alt 21.04.2007, 16:57   #4   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
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Beiträge: 9.766
AW: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Mir ist nicht ganz klar, was Du mit Deinem zweiten Beispiel meinst, ein galvanisches Element kann doch nicht seine eigene Zersetzungsspannung produzieren, das wäre ein perpetuum mobile, kannst Du ein konkretes Beispiel nennen?
Bei der Elektrolyse von z.B. Zn++ und Cu++ ist doch klar, wenn beide "Zersetzungsspannungen" durch die angelegte Spannung übertroffen werden, werden beide Ionen als gemischter Metallüberzug abgeschieden.
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Alt 21.04.2007, 17:17   #5   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Klar kann ich:
Betrachtet man das Modell der Elektrochemischen Doppelschicht, so ergibt sich das Potential der Halbzelle durch Abscheidungsdruck der Ionen in der Elektrolytlösung und Lösungsdruck des verwendeten Stoffes.
Auch bei der Elektrolyse wirkt das Potential der bei der elektrolyse entstehenden galvanischen Zelle gegen die Elektrolysespannung (daher ja die Zersetzungsspannung).
Zusammenfassend sind also sowohl Elektrolyse als auch die Galvanische Zelle von Lösungs und Abscheidungsdruck der Stoffe abhängig. Diese sind doch meiner Meinung nach als Gleichgewichtsreaktion zu betrachten. Was zu meiner oben gestellten Frage führt...
--> Warum können bei der Elektrolyse in einer Halbzelle zwei Redoxpaare reagieren, bei der galvanischen Zelle aber nicht, obwohl es sich doch um die jeweilieg Umkehr einer Gleichgewichtsreaktion handelt?!

Ziemlich problematisch das Problem deutlich zu machen ^^

Gruß rundell32
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Alt 21.04.2007, 17:25   #6   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Sorry zu spät gepostet und den neuen Beitrag nicht gesehen:

Die beschriebene Art der Konkurrenz, müsste dann aber doch auch bei der Elektrolyse vorkommen?! Dh. das schwächere Oxidationsmittel(Für die ELektrolyse dann reduziert in Lösung) müsste zuerst vollständig oxidiert werden, bevor das zweite oxidiert wird?!Ergebnis ist aber, dass beide gleichzeitig Reagieren. Kann man das anhand der Reaktionskinetik/Gleichgewichtskonstanten irgendwie deutlich machen?

Gruß rundell32
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Alt 21.04.2007, 17:35   #7   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Die Elektrolyse ist doch keine Gleichgewichtsreaktion, sie ist durch "brutale Gewalt" erzwungen, die Ionen wollen sich doch garnicht abscheiden. Wenn die Gewalt übermächtig ist, hilft kein "Sträuben".
Ergänzung: wenn man ganz langsam über die kleinere der beiden Zersetzungsspannungen elektrolysiert, scheidet sich ja auch nur das betreffende Metall ab.
Das nutzt man ja in dem Analysenverfahren der "Polarographie" aus, bei dem es gelingt,aus der I-U Kennlinie sogar Simultanbestimmungen verschiedener Redoxreaktionen simultan zu bestimmen. Nur wenn mqan gleich mit höherer Spannung herangeht,werden alle möglichen Reaktionen "erzwungen"

Geändert von Auwi (21.04.2007 um 17:41 Uhr)
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Alt 21.04.2007, 17:50   #8   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Naja solange bei der galvansichen zelle das Gleichgewichtspotential der elektrochemischen Doppelschicht noch nicht erreicht ist, ist beispielsweise der Lösungsdruck von beiden verwendeten Metallen auch "übermächtig", bis zum Punkt des erreichten Gleichgewichts.

Außerdem dachte ich immer, dass selbst die stäksten einseitig ablaufenden Reaktion dennoch Gleichgewichtsreaktionen sind, ist das nicht alles eine Frage der Reaktionskinetik?

Anschaulich: Elektrolysiert man genau mit der Zersetzungsspannung, dann müsste sich doch aufgrund der durch Konzentrationsänderung bedingten Änderung de potentials der galvanischen Zelle, die Zersetzungsspannung ändern.
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Alt 21.04.2007, 18:17   #9   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Mit der Zersetzungsspannung = Redoxpotential kannst Du nicht elektrolysieren, da kein Strom fließt. zwischen angelegter Spannung und Redoxspannung herrscht Gleichgewicht. Die Elektrolyse erfordert eine "Überspannung" und dann herrscht eben kein Gleichgewicht mehr. (So sehe ich es wenigstens)
Es ist eine Frage des Systems. Beziehe ich auch die "Elektronenkonzentration ein und das System,welches diesen erzeugt, und schließlich auch noch die Welt und das Weltall, dann gibt es sicherlich auch einen Gleichgewichtszustand dem alles entgegenstrebt, aber der ist nicht berechenbar.
Ein schönes Wochenened wünscht Auwi
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Alt 21.04.2007, 18:26   #10   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Sorry, aber ich finde du vereinfachst das zu sehr. Schon ein etwas höhere SPannung als die aktuelle Zersetzungsspannung (wobei Überspannung glaube ich etwas anderes beschreibt) führt zu einem fließenden Strom, wobei sich die aktuelle Zersetuzungsspannung ja meiner Meinung nach auch verändert: siehe Argumentation im Beitrag zuvor. Wobei nach wie vor die urspüngliche Frage offen bleibt.
Ich würde mich sehr über eine teilchenorientierte modellhafte Erklärung freuen.

Gruß rundell32

Ps. und wer weiß ... die Hoffnung, dass man das Weltall einmal berechnen kann sollte man nicht aufgeben ^^
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Alt 22.04.2007, 08:14   #11   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Klingt logisch, aber ist dass denn wirklich so?
Einfaches Beispiel: 1 molare Lösung aus Silberionen und eine 1 molare aus Kupferionen soll elektrolysiert werden. (Meinetwegen nicht in einer Lösung sondern einfach parallel geschaltet). Angenommen die Anodenreaktion in der anderen halbzelle ist gleich und wird außer Acht gelassen.
Silber ist deutlich edler als Kupfer, d.h. schon die Abscheidung von wenig Kupfer führt im stäkreren Maße zu einem deutlich Niedrigeren Elektrodenpotential als die gleiche Stoffmenge Silber. (Angenommen ausreichende Elektrolysespannung)
Ich dachte immer, dass auch in diesem Fall nach Farraday gleiche Stoffmengen reagieren, was dann aber nicht mehr mit der Vermutung übereinstimmen würde, dass an beiden Kathdoen die Elektrodenpotentiale die ganze Zeit gleich sind(Dies wäre nur möglich, wenn sich viel mehr Silber als Kupfer abscheidet)
Ich hoffe ich konnte das Probelm deutlich machen, wobei es wahrscheinlich auch mit meinem anderen Probelm, warum, Feststoffe im MWG keine Beachtung finden(siehe Unterforum) zusammenhängt.

Beste Grüße rundell32
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Alt 22.04.2007, 18:03   #12   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Sind sie sich da sicher?
Ich hätte jetzt wirklich gut lust das experimentell zu überprüfen.
Ich meine aber ein Experiment zur Herleitung des zweiten Faradayschen Gesetzes zu erinnern (hier mit parallel geschalteten) Elektrolytlösungen, wo die abgeschiedenen Stoffmengen gleich waren.... [Geht man jetzt von Metallen gelicher Wertigkeit aus]
Im AG/Cu Fall dann natürlich 2:1 Stoffmengenverhältnis
Dann müsste die eine Zelle ja auch einen anderen Widerstand haben als die andere?!
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Geändert von rundell32 (22.04.2007 um 18:08 Uhr)
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Alt 22.04.2007, 22:17   #13   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
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Beiträge: 9.766
AW: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

In der Galvanotechnik werden "Legierungen" schon seit hundert Jahren galvanisch in einem Arbeitsgang z.B. auf Eisen als Schutz- oder Schmucküberzug abgeschieden. Mir sind Verfahren bekannt für:
Messing, Weißmessing, Bronze, Kupfer+Zink+Zinn, Kupfer+Gold, und für Gold gibt es alle möglichen Legierungen mit Cu, Ni, Co, Cd, Ag, Pd, Bi u.a.
Ich verstehe nicht, woran Du herumrätselst.
Gruß Auwi
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Alt 23.04.2007, 10:54   #14   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Man man man ist das hier schwer ein Bild zu posten....
www. bilder - speicher .de/07042310659764.vollbild.html
Leerzeichen einfach weglassen (nötig um den Parser zu überlisten)

Falsch?
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Geändert von rundell32 (23.04.2007 um 11:03 Uhr)
rundell32 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.04.2007, 12:08   #15   Druckbare Version zeigen
rundell32 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 42
Re: Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Sorry ich wollte es ja auch eigentlich direkt als Bild einfügen, aber, dass ging leider nicht...
Hier ein neuer Versuch:

www. bilder-speicher .de/07042310659764.vollbild.html

--> Man entfehrne die Lehrzeichen hinter dem www. und vor dem .de und kopiere alles in die Addressleiste seines Browsers. ich hoffe es funktioniert!

Gruß rundell32
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