Analytik: Instrumentelle Verfahren
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Alt 15.04.2018, 01:39   #1   Druckbare Version zeigen
lili14  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 30
ZnSO4,CuSO4,Potentialdifferenz,Kalomelelektrode

Ein elektrochemisches System besteht aus einem Zinkstab, der in eine waßrige ZnSO4-Losung c(ZnSO4) =0.1 moldm−3 taucht, einer Salzbrucke und einem Kupferstab in einer wäßrigen CuSO4-Losung [c(CuSO4) = 0.01 moldm−3]. Mit einem hochohmigen Voltmeter wird zwischen diesen beiden Elektroden bei 25oC eine Potentialdifferenz von
∆E = 1.073V gemessen.

a)
Formulieren Sie das schematische Phasendiagramm der Zelle und geben Sie die Teilreaktionen in den beiden Halbzellen. In welcher findet Oxidation, in welcher Reduktion statt? Ist Cu++ Oxidations- oder Reduktionsmittel?

b)
Die Potentialdifferenz ∆E zwischen beiden Halbzellen ist durch folgenden Ausdruck gegeben:

∆E = Eo(Cu++/Cu) − Eo(Zn++/Zn) + [RT/zF * ln(c(Cu2+)/c(Zn2+))]


Berechnen Sie mit Hilfe des gemessenen Spannungswertes das Standardpotential Eo des Systems Cu++/Cu bei 25C! Das Standardpotential des Systems Zn++/Zn bezogen auf die Kalomelelektrode (E(Kalomel) = 0.244V) beträgt.
Eo(Kalomel) (Zn++/Zn) = −1.007V.

kann mir Bitte jemand sagen ob meine Lösung zu b) richtig ist , Danke im voraus ^^
E(Zn++/Zn)=Eo(Zn2+/Zn) + [RT/zF * ln c(Zn2+)
=>Eo(Zn2+/Zn)= E(Zn2+/Zn)- [RT/zF * ln c(Zn2+)
=>RT/zF = [E(Zn2+/Zn)-Eo(Zn2+/Zn)]/ln c(Zn2+)
= [0.244V - (−1.007V)] / ln (0.1 mol.dm−3)(man verwendet die ln-Funktion
= -0,5433 hier und keine log-Funktion oder?)

∆E = Eo(Cu++/Cu) − Eo(Zn++/Zn) + [RT/zF * ln(c(Cu2+)/c(Zn2+))]
Eo(Cu++/Cu)= ∆E + Eo(Zn++/Zn) + [RT/zF * ln(c(Cu2+)/c(Zn2+))]
= 1.073V +(−1.007V)+ [(-0,5433)* ln (0.01 mol.dm−3/0.1.mol.dm−3)
= 1,3169 v
lili14 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.04.2018, 12:11   #2   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.870
AW: ZnSO4,CuSO4,Potentialdifferenz,Kalomelelektrode

Hallo

ich glaube, Du hast Dich irgendwo geirrt, denn das Ergebnis ist nicht richtig. Ich würde das so rechnen :

Zuerst das Standardpotential der Zinkelektrode. Da die Kalomelelektrode positiver als die Normalwasserstoffelektrode ist (mit +0.224 V) ergibt sich für das Standardpotential der Zinkelektrode E(Zn2+/Zn)=-1.007+0.224=-0.783 V).

Dann musst Du nur noch die Gleichung :

delta_E=1.073=E(Cu2+/Cu)-E(Zn2+/Zn)+(RT/2F) ln ([Cu2+)/[Zn2+)
nach E(Cu2+/Cu) umstellen und lösen. Da solltest Du dann so in etwa +0.34 V erhalten.

LG

EDIT
Ob Du den Zehnerlogarithmus Log oder den natürlichen Logarithmus einsetzen musst, erkennst Du so : in der original hergeleiteten Nernst Gleichung steht ein ln. Wenn Du man den log benutzen will, steht in dem Faktor vor dem Logarithmus der Umrechnungsfaktor ln(10)=2.3025...
__________________
"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)
ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.04.2018, 22:37   #3   Druckbare Version zeigen
lili14  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 30
AW: ZnSO4,CuSO4,Potentialdifferenz,Kalomelelektrode

Alles klar ! Herzlichen Dank für deine Hilfe !
lili14 ist offline   Mit Zitat antworten
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Stichworte
cuso4, kalomelelektrode, potentialdifferenz, znso4

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