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Zitat
buya13.12.2015 16:21
Verständnisfrage Konzentrationszelle
ich habe zwei Fragen zu Konzentrationszellen:
Mal angenommen man hat folgende Zelle:
Cd(Hg,a1)|Elektrolyt für Cd2+|Cd(Hg,a2)
Die elektrische Spannung zwischen Anode und Kathode kommt durch die
unterschiedliche Aktivität des Cadmiums im Quecksilber zu Stande
(Amalgamelektroden).
Zitat
Stellt man die Nernst-Gleichung für diese Zelle auf, fällt das
Standard-Potential weg, da es für beide Halbzellen identisch ist. Soweit so
klar.
1. Frage:
Gehe ich recht ind er Annahme, dass dies bei folgender (allgemeiner) Zelle
nicht der Fall ist, dass E0 wegfällt:
A(B,a1)|Elektrolyt für A+|A(C,a2)
Also das lösende Metall ist in den beiden Halbzellen unterschiedlich (B,C).
Zitat
2. Frage:
Dürfen die Metalle A und B bzw. A und C eine Reaktion eingehen oder ist das
tatsächlich nur eine Lösung?
Benutzer, die sich für diesen Beitrag bedankt haben:
PaprikaChips (21.12.2015)
Ja, das meine ich verstanden zu haben.....Womit alles Wesentliche festgestellt sein sollte: Insbesondere spielt es bei gegebener Aktivität keine Rolle , welcher der andere Legierungsbestanteil ist.
Das bedeutet, dass A und B sowie A und C schon miteinander reagieren dürfen.Zitat
Die Frage ist in dieser Form nicht zu beantworten. Denn einerseits dürfen die Legierungsbestandteile auch eine Verbindung miteinander eingehen. Andererseits spricht man nur in Fällen definierter Stöchiometrie von einer Verbindung. Wenn aber die Stöchiometrie definiert ist, dann ist auch die spannungsbestimmende Aktivität konstant, so dass man hier a(Cd) als Konstante mit in das Standardpotenzial einbeziehen könnte und dies auch tun würde
Nur um Missverständnissen vorzubeugen: Bei dieser Frage ging es um eine allgmeine Zelle der Form A(B,a1)|Elektrolyt für A+|A(C,a2). Das "lösende" Metall (B und C) ist unterschiedlich und a1 und a2 sind jeweils die Aktivitäten von A in B und C:Zitat
Nein, die Annahme ist falsch. Denn das Standardpotenzial gilt bekanntlich für Standardaktivitäten, hier also für
a(Cd) = 1, was für Feststoffe definitionsgemäß bedeutet, dass dieser als Reinstoff vorliegt. Wobei es dann offensichtlich ohne Belang ist, welcher Stoff als "Legierungsbestandteil" mit 0,000... % Stoffmengenanteil beteiligt ist
Das Problem besteht nun im Unterschied zwischen Gl. 1 und Gl. 6.
Eigentlich müsste das selbe herauskommen, da der Zellspannung der
Rechenweg egal ist. Das Unterschiedliche Vorzeichen lässt sich durch den
Bruch im ln in den Griff bekommen. Bleiben noch, die in Gl. 6
fehlenden, Standard-Elektrodenpotentiale. Offensichtlich stammt der
Unterschied aus Annahme 1. Man könnte also folgern, dass diese falsch
ist. Allerdings habe ich genau das in der Literatur gefunden. Und hier
bräuchte ich nun eine Erklärung, da ich es absolut nicht verstehe.
Wenn ich deine Argumentation von oben allerdings auf Gl. 1 anwende (auch wenn ich ihre Gültigkeit noch nicht vertehe), dann würden die Standardpotentiale wegfallen und G.1 = Gl. 6.
Ist das so wirklich korrekt?
Sehr vernünftig, finde ich gut
Es würde wenig nützen, wenn ich Ihre Frage einfach mit "ja" beantworten würde. Denn wenn Sie mich wirklich vertanden hätten , müssten Sie die Frage nicht stellen. Im Übrigen sind Fragen dieser Form für mich nicht präzise genug. Jedenfalls weiß ich nicht sicher, was ich anrichte, wenn ich einfach mit "ja" antworten würde.
Nun, ich würde sagen a) "nein" und b) "kommt darauf an, ob die H+ Aktivität, bei sonst gleichen Bedingungen, durch das andere Metall verändert wird. Wenn nein, dann nicht wenn ja, dann schon."Zitat
Kontrollfrage : Gegeben sei eine H+/H2 Standardeltrode . Die Platinelektrode wird unter Beibehaltung aller anderen Gegebenheiten durch Palladium ersetzt. Ändert sich
a) das Standardpotenzial Eo
b) das Potenzial E
Ich habe Gleichung 2-6 und Annahme 1 in verschiedenen Büchern gefunden. Diese kann ich auch nachvollziehen. Gleichung 1 stammt aus dem Versuch die Nernst-Gleichung, analog zu den Beispielen aus Lehrbüchern, für die genannte Zelle aufzustellen. Offenbar resultiert mein Fehler aus der falschen Anwendung/Verständnis der Standardbedingungen.Zitat
Im Übrigen würde mich interessieren, was genau Sie wo gelesen haben, um an mMn Selbstverständlichem zu zweifeln.
Kann man zusammenfassend also sagen, dass, wenn an den beiden Elektroden jeweils das gleiche Redox-Paar vorliegt (hier A+ + e- -> A), die beiden Standard-Elektrodenpotentiale identisch sind und sich damit bei der Berechnung der Gesamtspannung gegenseitig aufheben? (Ich hoffe diese Frage ist präzise genug, um sie mit ja oder nein beantworten zu können )
Zitat
PS: Falls es so ankommt, dass ich hier dumme Fragen stelle: Bei Erklärungen in Textform kann schon etwas verloren gehen oder missverstanden werden. Daher bitte nicht so eng sehen, danke.