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Zitat
PhaMit1.0 15.07.2016 16:07
Äquivalenzpotenzial
Hallo,
ich hätte eine kurze Frage bezüglich einer MC-Frage, die ich für mein Studium bearbeiten und präsentieren muss. Da ich mir bei meiner Lösung nich zu 100% sicher bin und es schon arg peinlich wäre, das falsche Ergebnisse zu präsentieren frag ich einfach mal nach :)
Die Frage lautet:
Wie groß ist etwa das Äquivalenzpotential für die Reaktion Fe 2+ mit MnO4 - bei pH=0? E0(Fe3+/Fe2+)= 0,77V, E0(Mno4-/Mn2+)=1,52
A) 0.90V
B) 0.96V
C) 1,15V
D) 1.33V
E) 1,40V
meiner Meinung müsste es laut der Formel zu Berechnung des Äquivalenzpotential( E=(z1 x E°1 + z2 x E°2)/z1 + z2 ) Antwort A) sein aber mich verunsichert die Aussage mit pH=0. Muss ich das irgend wie einbeziehen? nein oder?
Zitat
PhaMit1.0 15.07.2016 21:26
AW: Äquivalenzpotenzial
Also mit "Äquivalenzpotenzial" ist das Potential am Äquivalenzpunkt, bei einer Tatration gemeint.
Ich muss meinen vorherigen Post auch nochmal zurück nehmen, weil klar ist Antwort E die richtige, ich war wohl nicht in der Lage die Formel richtig anzuwenden, diese Erleuchtung ist mir gerade gekommen..
Entschuldigung falls ich Verwirrung gestiftet hab
Zitat
PhaMit1.0 15.07.2016 16:07
Äquivalenzpotenzial
Wie groß ist etwa das Äquivalenzpotential für die Reaktion Fe 2+ mit MnO4 - bei pH=0? E0(Fe3+/Fe2+)= 0,77V, E0(Mno4-/Mn2+)=1,52
meiner Meinung müsste es laut der Formel zu Berechnung des Äquivalenzpotential( E=(z1 x E°1 + z2 x E°2)/z1 + z2 ) Antwort A) sein aber mich
Also mit "Äquivalenzpotenzial" ist das Potential am Äquivalenzpunkt, bei einer Tatration gemeint.
Was sagt man dazu ?
Die Antwort ist natürlich falsch, richtig ist Lösung C, der
Mittelwert der E0- Werte.
Gruß
peter_57
Auch der Weg zu dieser Lösung erschließt sich mir nicht. Jedenfalls sehe ich bis jetzt nur die Möglichkeit einer klassischen Gleichgewichtsberechnung :
In älteren Lehrbüchern findet man folgende Überlegung: Es liegen zwei Redox- Systeme mit den Potentialen
\[E_{1} = E_{1}^{0} +
0,059\cdot lg\frac{a_{Fe^{3+}}}{a_{Fe^{2+}}}\]
und
\[E_{2} = E_{2}^{0} +
\frac{0,059}{5}\cdot lg\frac{a^{8}_{H^{+}}\cdot a_{MnO_4^{-}}}{a_{Mn^{2+}}}\]
vor
Zu jedem Zeitpunkt der Titration sind die Potentiale der
Redox- Partner gleich, E1 = E2 =E
Zitat
\[2\cdot E= E_{1}^{0} +E_{2}^{0}+0,059\cdot \left (
lg\frac{a_{Fe^{3+}}}{a_{Fe^{2+}}} +\frac{1}{5}\cdot lg\frac{a^{8}_{H^{+}}\cdot
a_{MnO_4^{-}}}{a_{Mn^{2+}}}\right )\]
umstellen
\[E= \frac{{}E_{1}^{0}+E_{2}^{0}}{2}+\frac{0,059}{10}\cdot
lg\frac{a^{5}_{Fe^{3+}}\cdot a^{8}_{H^{+}}\cdot
a_{MnO_4^{-}}}{a^{5}_{Fe^{2+}}\cdot a_{Mn^{2+}}}\]
Am Äquivalenzpunkt ist der logarithmische Term lg 1 = 0
Aus welchem Grund sollte der logarithmische Term Null werden ?
Gruß FKS
Was für mich nicht schlüssig begründet, dass " E am ÄP der Mittelwert ist der E- Nulls der Redoxpartner."Aus welchem Grund sollte der logarithmische Term Null werden ?
Gruß FKS
Wegen der riesigen Gleichgewichtskonstante bleibt der Wert
des Zählers des „lg- Ausdrucks“ trotz stetiger Abnahme des Fe(2+) im Nenner bis
nahezu infinitesimal an den ÄP kleiner als der Wert des Nenners, der „lg-
Ausdruck“ also kleiner Null. Erst mit dem Überschreiten des ÄP wird der „lg- Ausdruck“ größer Null
Was für mich nicht schlüssig begründet, dass " E am ÄP der Mittelwert ist der E- Nulls der Redoxpartner."Aus welchem Grund sollte der logarithmische Term Null werden ?
Gruß FKS
Wegen der riesigen Gleichgewichtskonstante bleibt der Wert
des Zählers des „lg- Ausdrucks“ trotz stetiger Abnahme des Fe(2+) im Nenner bis
nahezu infinitesimal an den ÄP kleiner als der Wert des Nenners, der „lg-
Ausdruck“ also kleiner Null. Erst mit dem Überschreiten des ÄP wird der „lg- Ausdruck“ größer Null
Denn die Betrachtung ist reduziert auf Fe3+/Fe2+ . der Quotient c(Fe3+) / c(Fe2+) ist jedenfalls am ÄP nicht gleich 1 und lg[c(Fe3+/c(Fe2+)] ist ungleich Null. Und von MnO4-/Mn2+ ist nicht die Rede.
Das hab ich auch nie behauptet, wie komm ich dazu. Und ich
hab auch nix auf irgendwas reduziert. Sie brauchen nur in meinen Ansatz (s.o.) die
Gleichgewichtskonstante einzuführen und dann wissen Sie was ich gemeint habe.
\[E= \frac{{}E_{1}^{0}+E_{2}^{0}}{2}+\frac{0,059}{10}\cdot
lg\frac{a^{5}_{Fe^{3+}}\cdot a^{8}_{H^{+}}\cdot
a_{MnO_4^{-}}}{a^{5}_{Fe^{2+}}\cdot a_{Mn^{2+}}} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \]
Am Äquivalenzpunkt ist der logarithmische Term lg 1 = 0
.... Was mMn nicht zielführend ist.
Kann es sein, dass Sie übersehen haben, dass es sich bei dem Quotienten im Argument des Logarithmus in Ihrer nachfolgend zitierten Beziehung nicht etwa um den Reaktionsquotienten Q handelt, der im Gleichgewicht den Wert der Gleichgewichtskonstanten K annimmt, so dass man hier Q = K setzen könnte. Was hier aber nicht geht, weil es sich weder um Q noch um dessen Kehrwert handelt ?
\[1/K=\frac{a^{5}_{Fe^{2+}}\cdot a^{8}_{H^{+}}\cdot
a_{MnO_4^{-}}}{a^{5}_{Fe^{3+}}\cdot a_{Mn^{2+}}}\]
Damit in den Ausdruck
\[E= \frac{{}E_{1}^{0}+E_{2}^{0}}{2}+\frac{0,059}{10}\cdot
lg\frac{a^{5}_{Fe^{3+}}\cdot a^{8}_{H^{+}}\cdot a_{MnO_4^{-}}}{a^{5}_{Fe^{2+}}\cdot
a_{Mn^{2+}}}\]
gehen und z.B. die Permanganat- Aktivität substituieren
\[E= \frac{{}E_{1}^{0}+E_{2}^{0}}{2}+\frac{0,059}{10}\cdot
lg\frac{a^{5}_{Fe^{3+}}\cdot a^{8}_{H^{+}}\cdot
a_{MnO_4^{-}}}{a^{5}_{Fe^{2+}}\cdot a_{Mn^{2+}}}= \frac{{}E_{1}^{0}+E_{2}^{0}}{2}+\frac{0,059}{10}\cdot
lg\frac{a^{10}_{Fe^{3+}}}{a^{10}_{Fe^{2+}}\cdot K}\]
Alles Weitere ist die Konsequenz des großen K im Nenner
Was ich nach wie vor nicht verstehe : "Das große K " führt doch dazu, dass der Ausdruck im Argument des logarithmischen Terms klein gegen 1 und der logarithmische Term negativ und zwar um so negativer wird. je größer K ist.
Zu zeigen war jedoch, dass das Argument des Logarithmus 1 und somit der Wert des logarithmischen Terms Null wird. Oder übersehe ich da etwas ?
Zitat
Zu zeigen war jedoch, dass das Argument des Logarithmus 1 und somit der Wert des logarithmischen Terms Null wird. Oder übersehe ich da etwas ?
Außer der Konstanten K kommen ja auch noch Variablen im letzten von mir abgeleiteten Ausdruck vor. Falls da irgendwas nicht lesbar sein sollte….was ich nicht glaube… hier noch mal…..
\[E=
\frac{{}E_{1}^{0}+E_{2}^{0}}{2}+\frac{0,059}{10}\cdot
lg\frac{a^{5}_{Fe^{3+}}\cdot a^{8}_{H^{+}}\cdot
a_{MnO_4^{-}}}{a^{5}_{Fe^{2+}}\cdot a_{Mn^{2+}}}\]
Mit Verlaub, ich mische mich als Forenbetreiber ungern in andere Diskussionen ein - aber was finden Sie am seit Jahren renommierten Formel-Editor "MathJax " hier so "quarkig"? Wenn selbiger Ihre gewohnte und vertraute Syntax nicht trifft, finde ich Ihre Aussage nicht sonderlich angebracht.... sogar die Mühe gemacht habe mit diesem quarkigen Formel- Editor einen Beitrag zu schreiben. ...
Zitat
\[\frac{a^{5}_{Fe^{3+}}\cdot a^{8}_{H^{+}}\cdot
a_{MnO_4^{-}}}{a^{5}_{Fe^{2+}}\cdot a_{Mn^{2+}}}\]