Standardpotenzial von Br < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Zu direkten Messung des Standardpotentials von Br2/Br- - Elektrode kann ein Versuch in einer geteilten Petrieschale durchgeführt werden(Als Materialen liegen Platinnetz-Elektrode,Graphitelektrode, Voltmeter, Spannungquelle sowie die Lösungen geeigneter Stoffe vor).Der Versuch läuft in zwei Schritten:
1.Erläutere die Vorgehensweise
2. Formuliere die Elektrodenvorgänge bei jedem Schritt.
3.Zwei SChüler bstimmen das Potenzial von Brom im oben erwähnten Versuch parallel. Danach hat jeder Schüler vor, die Standardpotenziale weiterer Halogene zu betimmen. DAfür saugen die Schüler mit HIlfe einer Pipette aus der Brom-Halbzelle die Lösung vollständig ab. Der eine von denen füllt in die leer gesaugt Brom-Halbzelle eine Kaliumchlorid-Lösung,der andere eine Kaliumiodid-Lösung.Die Potentiale werden gemessen.
a) Welcher SChüler erhält brauchbare Werte? Erkläre warum |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Hallo, ich bin zufällig auf diese Seite gestoßen und ich hoffe ihr könnt mir helfen,da meine letzte Chemie(GK) klausur nicht so gut lief, habe ich die Möglichkeit bekommen meine Note mit HIlfe dieser Hauaufgabe zu verbessern.
Nur das Problem ist ich versteh sie nicht und habe auch keinerlei Ideen wie ich die Aufgaben lösen könnte.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Eure MelanieGK
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:58 Do 13.03.2008 | | Autor: | MelanieGK |
Kann mir denn keiner helfen??
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Hallo Melanie,
Mit den gegebenen Elektroden baust Du dir deine Halbzellen auf:
1.) mit dem Platinnetz in einer 1-molaren Salzsäurelösung (bspw.) (genauer: Salzsäure von der Aktivität a=1, d. h. 1,153 mol/l) bekommst Du eine Wasserstoffnormalhalbzelle, wenn Du diese in einer Elektrolyse kurzzeitig als Kathode schaltest, so dass sich das Platin mit Wasserstoff von Normaldruck sättigen kann (besser wäre platiniertes Platin, wegen der größeren Oberfläche).
$2 [mm] H^{+} [/mm] + 2 [mm] e^{-} \rightleftharpoons H_2$
[/mm]
2.) Deine Kohleelektrode verwendest Du in der Bromhalbzelle, die aus einer 1-molaren (genauer: Aktivität von [mm] H^{+} [/mm] gleich 1) Bromwasserstofflösung besteht. Dazu enthält ein Liter Lösung bspw. 0,1 mol elementares Brom (15,981 g), so dass Du das Potential dieser Halbzelle berechnen kannst zu:
$2 [mm] Br^{-} \rightleftharpoons Br_2+ [/mm] 2 e^-$
$E= [mm] E_0 [/mm] + [mm] \bruch{0,05916 V}{n}*lg\bruch{[Br_2]}{[Br^{-}]^2}=E_0 [/mm] + [mm] \bruch{0,05916 V}{2}*lg\bruch{0,1}{1}=E_0-0,02958V$
[/mm]
Aus dem am Voltmeter gemessenen Wert der Bromhalbzelle gegenüber der Wasserstoffelektrode E=1,035V bestimmst Du dann [mm] E_0 [/mm] zu 1,065 V.
Im 1. Schritt hast Du elektrolytisch dein Normalwasserstoffelement hergestellt (Platin mit Wasserstoff beladen), im 2. Schritt diese "Wasserstoffnormalelektrode" gegen die Bromhalbzelle als galvanisches Element geschaltet.
Die Jodhalbzelle funktioniert genauso: ein Iodwasserstofflösung der Aktivität 1 mit bspw. 10 mmol [mm] I_2 [/mm] (2,538 g Jod) und Kohlelektrode liefert eine Spannung gegenüber der Wasserstofflektrode von E=0,47584 V:
$2 [mm] I^{-} \rightleftharpoons I_2+ [/mm] 2 e^-$
$E= [mm] E_0 [/mm] + [mm] \bruch{0,05916 V}{n}*lg\bruch{[I_2]}{[I^{-}]^2}=E_0 [/mm] + [mm] \bruch{0,05916 V}{2}*lg\bruch{0,01}{1}=E_0-0,05916V$
[/mm]
, woraus Du dein [mm] E_0 [/mm] bestimmen kannst:
[mm] $E_0 [/mm] = E +0,05916V = 0,47584V+0,05916V = 0,535V$
Mit den gleichen Mitteln (Kohleelektrode) eine Chlorhalbzelle aufzubauen dürfte fehlschlagen, da elementares Chlor ein Gas ist (Platin würde evtl. funktionieren) und daher aus der Lösung entweicht, bzw. mit Wasser zu Salzsäure und Hypochloriger Säure disproportioniert.
Evtl. könnte man das Brom in der Bromhalbzelle und das Iod in der Iodhalbzelle ebenfalls durch Elektrolyse erzeugen: hier wäre ich aber unsicher bzgl. der Konzentrationen, die dann in die Nernstsche Gleichung eingehen würden - frag besser deinen Lehrer.
LG, Martinius
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