Physikalische Chemie
Buchtipp
Correlation Sepctroscopy of Surfaces, Thin Films and Nanostructures
J. Berakdar, J. Kirschner (Hrsg.)
139.00 €

Buchcover

Anzeige
Stichwortwolke
forum

Zurück   ChemieOnline Forum > Naturwissenschaften > Chemie > Physikalische Chemie

Hinweise

Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

Anzeige

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
Alt 03.05.2018, 15:44   #1   Druckbare Version zeigen
snip  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Hallo!

Ich habe hier ein kleines Verständnisproblem bei der Elektrochemischen Spannungsreihe:

Dort sind ja für verschiedene Metalle für verschiedene Reaktionen unterschiedliche Potentiale angegeben. Z.B. für Cu:

Cu+ + e- <-> Cu : +0,52 V

Cu2+ + 2 e- <-> Cu : +0,35 V

Welches der verschiedenen Potentiale nehme ich denn nun, wenn ich die Gesamtreaktion einer galvanischen Zelle nicht kenne?

Angenommen ich habe eine Kupferelektrode und eine Kaliumelektrode. Ich kann dann entweder (beispielhaft)

K+ + e- <-> K : -2,92 V mit Cu+ + e- <-> Cu : +0,52 V kombinieren

oder

2K+ + 2e- <-> 2K : -2,92 V mit Cu2+ + 2e- <-> Cu : +0,35 V


Woher weiß ich denn nun, was ich nehmen muss?

Danke!

snip
snip ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.05.2018, 16:47   #2   Druckbare Version zeigen
_Amateur Männlich
Mitglied
Beiträge: 19
Cu+-Salzlösungen sind thermodynamisch nicht stabil, weil sie in Cu und Cu2+ disproportionieren, denn
Cu+ = Cu2+ + e- mit E0 = 0,16 V
__________________
Die Natur verbirgt Ihr Geheimnis durch die Erhabenheit Ihres Wesens aber nicht durch List. A. Einstein
_Amateur ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.05.2018, 17:00   #3   Druckbare Version zeigen
snip  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Gilt das bei allen Elementen die mehrfach auftreten (z.B. Zinn)?
snip ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.05.2018, 20:52   #4   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.094
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Ja, sofern die Zwischenstufen thermodynamisch instabil sind. Sonst hast Du eine Kaskade, die vo Stufe zu Stufe durchlaufen wird oder auch nicht, je nach Bedingungen.
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.05.2018, 08:51   #5   Druckbare Version zeigen
snip  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Ok, und woher weiß ich, dass sie thermodynamisch stabil sind? Durch E=-zFG und dann das kleinste G suchen?

Ich habe noch eine weitere Frage:

Angenommen man hat ein Daniell Element, kann man das wieder laden, ich habe dazu unterschiedliche Aussagen gefunden.
snip ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.05.2018, 11:10   #6   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.094
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Hi snip,

Du musst das kleinste E finden.

Das klassische Danielelement hat ein Diaphragma, das für alle Ionen durchlässig ist. Dabei gleichen sich die Ionenkonzentrationen durch Diffusion langsam an. Da man die Ionen nicht selektiv durch das Anlegen einer externen "Lade"spannung in die ihr zugewiesene Halbzelle zurückholen kann, lässt sich das klassische Danielelement nicht laden. Hinzu kommt, dass beim klassischen Danielelement die in die Zinkhalbzelle eindiffundierten Kupferionen die Zinkelektrode erreichen, dort reduziert werden, so Lokalelemente bilden und die Zinkelektrode zerstören.
Elemente mit modernen Diaphragmen, die nur Wasser aufnehmen (Quellen) aber keine Schwermetallionen durchlassen, kann man aufladen, wenn die Zusammensetzung des Elektrolyten in der Zinkhalbzelle so ist, dass sich Zink abscheidet und nicht nur Wasserstoff. Die Ausbeute / der Wirkungsgrad ist aber schlecht.

Freundliche Grüße
cg
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige
Alt 07.05.2018, 09:31   #7   Druckbare Version zeigen
snip  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Hallo cg,

danke für die Erklärung!

Weshalb denn das kleinste E? Ich dachte die thermodynamische Stabilität wird von G bestimmt?


Noch eine Anschlussfrage zu der Daniell-Zelle (oder allgemein allen elektrochemischen Zellen):

Kann man mit Hilfe der elektrochemischen Spannungsreihe sagen, was an der Anode und der Kathode für Reaktionen ablaufen? Also z.B. ob sich wirklich Zink abscheidet oder doch Wasserstoff? Oder sind hierzu andere Experimente (z.B. Zyklovoltammetrie) notwendig?


Danke!
snip ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.05.2018, 17:19   #8   Druckbare Version zeigen
snip  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

hallo, niemand mehr?
snip ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.05.2018, 21:29   #9   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.094
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Hi snip,

wenn Du elektrochemische Vorgänge beschreibst, entscheiden die elektrochemischen Potentiale, welche Vorgänge ablaufen. Elektrochemisch geht manches, was unvermittelt anders oder auch garnicht abläuft.
Die elektrochemische Spannungsreihe ist eine Idealisierung und setzt Standardbedingungen voraus. Die Wasserstoffüberspannung wird ausgeblendet. Das sieht man bei der Elektrolyse von Zinksalzlöungen gut. Je nach Bedingungen wird mehr oder weniger Zink bzw. Wasserstoff abgeschieden.
Auch gibt es Passivierung und die Bildung dünner Schichten, die die elektrochemische Reaktion behindern.

Freundliche Grüße
cg
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.05.2018, 09:02   #10   Druckbare Version zeigen
snip  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Ich bin mir nicht sicher, ob ich dich richtig verstehe:

D.h. man kann aus der Elektrochemischen Spannugsreihe nicht so einfach auf die ablaufenden Reaktionen schließen, also war meine Vermutung korrekt?

Danke!
snip ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.05.2018, 09:42   #11   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 20.951
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Zitat:
Zitat von snip Beitrag anzeigen
D.h. man kann aus der Elektrochemischen Spannugsreihe nicht so einfach auf die ablaufenden Reaktionen schließen, also war meine Vermutung korrekt?
die Vermutung trifft für den Fall zu, dass die Standardbedingungen nicht exakt eingehalten werden.
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
einfach mal eine Fanta trinken
chemiewolf ist gerade online   Mit Zitat antworten
Alt 15.05.2018, 17:57   #12   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.094
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

... und man die Wasserstoffüberspannung, Polarisation und Bildung von Schichten außer Acht lässt.
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.05.2018, 13:03   #13   Druckbare Version zeigen
snip  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 7
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Zitat:
Zitat von chemiewolf Beitrag anzeigen
die Vermutung trifft für den Fall zu, dass die Standardbedingungen nicht exakt eingehalten werden.
Zitat:
Zitat von cg Beitrag anzeigen
... und man die Wasserstoffüberspannung, Polarisation und Bildung von Schichten außer Acht lässt.
Widerspricht sich das nicht?
snip ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.05.2018, 21:34   #14   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.094
AW: Verständnisfrage zur Elektrochemischen Spannungsreihe

Meine Ergänzung bezieht sich auf die Fälle, bei welchen die Standardbedingungen (Konzentrationen der Reaktionspartner, Temperatur, Druck) zwar eingehalten werden aber die angerissenen Effekte zusätzlich zum Tragen kommen.
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige


Antwort

Themen-Optionen
Ansicht

Gehe zu

Ähnliche Themen
Thema Autor Forum Antworten Letzter Beitrag
Reduktionspotenziale in der elektrochemischen Spannungsreihe medic89 Anorganische Chemie 1 05.01.2015 18:13
Verständnisfrage: Spannungsreihe der Metalle mit Standard-Potenzialen THE-E Allgemeine Chemie 3 06.02.2013 15:16
Drift von elektrochemischen Sensoren Canja1986 Physikalische Chemie 4 10.05.2011 00:32
pH-Wert der elektrochemischen Reihe Ionium Physikalische Chemie 1 04.11.2009 14:08
Kapazität von elektrochemischen Energiespeichern Held_des_Tages Physikalische Chemie 15 15.07.2006 14:33


Alle Zeitangaben in WEZ +2. Es ist jetzt 16:05 Uhr.



Anzeige