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Hallo,

wenn ich eine Lösung mit Permanganat und Mangandioxid (beides c= 1 mol/l) im saurern Milieu habe, wie berechne ich dann die Zellspannung dieser Zelle? Was trage ich in die Nernst-Gleichung ein? Im Sauren müsste das Permanganat doch eigentlich zu Mn^(2+) reagieren, oder? Wie passt der Braunstein da rein?

In alkalischer und schwach saurer Lösung ( pH > 5 ) wird Permanganat zu MnO2 und nicht etwa zu Mn2+ reduziert. MnO2 liegt dabei aber nicht gelöst vor, ist also als fester Stoff zu behandeln. Soweit man dabei von einem Reinstoff ausgehen kann, wäre dessen Aktivität definitionsgemä mit a(MnO2) = 1 einzusetzen , würde also im logarithmischen Term der NERNST - Gleichung dann nicht mehr auftreten.

Teilgleichungen : \[MnO_4^- \ + \ 4 \ H^+ \ + \ 3 \ e^- \ ->\ MnO_2 \ + \ 2 \ H_2O\]\[E \ = \ E^0 \ + \ \frac {RT}{3 \ F} \ \cdot \ ln \ [ \ \frac{a(MnO_4^-) \ \cdot \ a^4(H^+)}{a^2(H_2O ) \ \cdot \ a(MnO_2)} \ ] \]

Fals das Potenzial E für 298 K berechnet werden soll und der ln durch lg ersetzt wird , von reinem MnO2 , also a(MnO2) = 1 auzugehen ist und die Lösung so verdünnt ist , dass für das Wasser näherungsweise a(H2O) = 1 gesetzt werden kann, so ergibt sich : \[E \ = \ E^0 \ + \ \frac {0.059 \ V}{3 } \ \cdot \ lg \ [ \ a(MnO_4^-) \ \cdot \ a^4(H^+) \ ] \] Ist die Lösung so verdünnt, dass die interionische Wechselwirkung vernachlässigt werden kann, so gilt näherungsweise a(Ion) = c(Ion) * L/mol.


Gruß FKS

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wenn ich eine Lösung mit Permanganat und Mangandioxid (beides c= 1 mol/l) im saurern Milieu habe, wie berechne ich dann die Zellspannung dieser Zelle?

Leider habe ich etwas übersehen.

Was Sie vorstehend beschreiben, ist gar keine Zelle, sondern nur die Halbzelle für die Reduktion. So bezieht sich die Darstellung aus meinem Beitrag auch nur auf diese Halbzelle und die von mir aufgeschriebenen Formen der NERNST - Gleichung sind lediglich geeignet, das der Reduktion des Permanganats zu Braunstein entsprechende Potenzial zu berechnen.
Sie müssten also noch mitteilen, welcher Stoff bzw.welches Ion zu welchem Produkt ( anodisch ) oxidiert werden soll. Dann könnte ich die dem entspechende Halbzellenreaktion formulieren und ihnen die dazugehörige NERNST - Gleichung aufschreiben. Mit dieser Könnte man dann E(Oxidation berechnen und danach gemäß

E = E(Reduktion) - E(Oxidation ) die Spannung der unbelasteten Zelle.

Gruß FKS