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Alt 28.08.2007, 17:39   #1   Druckbare Version zeigen
baumi10  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
Frage Diaphragma bei galvanischer Zelle

Hey!

Nehmen gerade in der 13 die galvanische Zelle durch. Das Prinzip habe ich verstanden, allerdings sind ein paar kleine Fragen geblieben, insbesondere im Bezug auf das Diaphragma/die Ionenbrücke (alle Fragen ausgehend von Zn/Zn2+||Cu2+/Cu, jeweils als Sulfatlösung):

- Wenn durch das Diaphragma/die Ionenbrücke ja auch Zn2+Teilchen dringen, dann würden sich doch an der Kupferelektrode nicht nur Cu-Atome abscheiden, sondern auch diese Zn2+Ionen?!

- Wie schafft ein Diaphragma es, dass die Lösungen sich nicht vermischen? Oder tun sie es auch damit, nur brauchen sie damit länger? (Habe hier im Forum diesbezüglich etwas mit elektrostatischen Anziehungskräften gelesen)

- Worin liegen die Vor-/Nachteile bei der Verwendung von Salzbrücken anstelle eines Diaphragmas?


Achja und dann noch ne Frage: Zn/Zn2+||Zn2+/Zn beides in Zinksulfat der gleichen Konzentration -> kein Strom. Wenn ich jetzt in eine der beiden KNO3 löse, dann müsste sich doch eigentlich ein Strom bilden?!

Hoffe ihr könnt mir weiterhelfen...danke schonmal im Voraus,

Christoph
baumi10 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2007, 20:03   #2   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Diaphragma bei galvanischer Zelle

Ein Diaphragma soll in erster Linie die Vermischung der Elektrolyte der beiden Halbzellen verhindern. Daneben muß es auch eine begrenzte Ionenwanderung zulassen (elektr.Leitfähigkeit). Man betreibt solche Galvanischen Elemente normalerweise, um ihr Potential zu messen, nicht um Ströme zu produzieren, deshalb wandern auch in absehbaren Zeiträumen keine störenden Ionen in die Halbzellen. Eine Salzbrücke (oft mit Gelatine stabilisiert) hat den Vorteil,daß zum Einen die räumliche Trennung der Elektrolyte viel länger aufrechterhalten werden kann und auch etwas "Strom" gezogen werden kann, zum Anderen benutzt man meist KCl, dessen Ionen in etwa die gleiche spezifische Leitfähigkeit besitzen, sodaß es nicht zu störenden Konzentrationspotentialen beim Stromfluß kommt.
Zur 2.Frage:
Wenn sich die Zn-Ionenkonzentration nicht ändert durch die KNO3 Zugabe,dürfte sich auch das Potential des Elementes nicht ändern
Gruß, Auwi

Geändert von Auwi (28.08.2007 um 20:13 Uhr)
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2007, 20:44   #3   Druckbare Version zeigen
baumi10  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Diaphragma bei galvanischer Zelle

Unser Chemielehrer hat uns gesagt, dass ZnSO4 nicht mit KNO3 reagiert, also glaub ich ihm mal.
Ich erkläre mir die ganzen galvanischen Elemente durch Diffusion/Osmose. Wenn ich nun auf der einen Seite KNO3 löse, dann diffundieren doch zwangsläufig Nitrationen durch das Diaphragma auf die andere Seite, wo dadurch ein Minuspol entsteht, und auf der Seite, in der ursprünglich KNO3 gelöst wurde, bleibt ein Pluspol zurück.
Da sich aber in Lösungen ja nicht einfach Pole bilden, versucht das System diese auszugleichen: auf der Seite des Minuspol gehen jetzt zusätzlich Zn-Teilchen in Lösung, während auf der Seite des Pluspols sich Zn2+Ionen wieder mit 2 Elektronen verbinden und an der Elektrode abscheiden.
Stimmt das? Kommt es also zum Stromfluss?
baumi10 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2007, 20:54   #4   Druckbare Version zeigen
baumi10  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Diaphragma bei galvanischer Zelle

Zitat:
Zitat von Auwi Beitrag anzeigen
Man betreibt solche Galvanischen Elemente normalerweise, um ihr Potential zu messen, nicht um Ströme zu produzieren, deshalb wandern auch in absehbaren Zeiträumen keine störenden Ionen in die Halbzellen. Eine Salzbrücke (oft mit Gelatine stabilisiert) hat den Vorteil,daß zum Einen die räumliche Trennung der Elektrolyte viel länger aufrechterhalten werden kann und auch etwas "Strom" gezogen werden kann, zum Anderen benutzt man meist KCl, dessen Ionen in etwa die gleiche spezifische Leitfähigkeit besitzen, sodaß es nicht zu störenden Konzentrationspotentialen beim Stromfluß kommt.
Zur 2.Frage:
Wenn sich die Zn-Ionenkonzentration nicht ändert durch die KNO3 Zugabe,dürfte sich auch das Potential des Elementes nicht ändern
Gruß, Auwi
Heißt das, dass wenn die das Diaphragma herausziehen würde, dass man kurzfristig einen erheblich höheren Stom misst, dieser aber rapide abnimmt (auf 0 geht), da sich nun Cu2+Ionen an der Zinkelektrode abscheiden, bis diese mit einer Kupferschicht bedeckt ist?

Zur 2. Frage: Weshalb setzt sich K+ nicht an der Elektrode ab? Weil es unedler ist und daher eher in Lösung bleibt als Zn?
baumi10 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2007, 21:04   #5   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Diaphragma bei galvanischer Zelle

So einfach liegen die Dinge nicht. Zunächst einmal reagieren die Ionen von ZnSO4 und KNO3 nicht miteinander,wie Dein Chemielehrer schon sagte. Wenn aber nach Deiner Meinung aufgrund des osmotischen Druckes Nitrationen in die andere Halbzelle einwandern, warum sollten dann die zugehörigen Kaliumionen zurückbleiben,für sie gilt doch das gleiche osmotische Gesetz.
Ich glaube eher, Dein Lehrer wollte, daß Du erkennst, daß sich durch zusätzliche Ionen, die nicht auf das zugrundeliegende Redoxgleichgewicht einwirken, das Potential auch nicht verändert.
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2007, 21:24   #6   Druckbare Version zeigen
baumi10  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 28
AW: Diaphragma bei galvanischer Zelle

Alles klar, vielen Dank für die Antworten, jetzt verstehe ich es noch besser!

Gruß, Christoph
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