April 2017

Redoxpotenziale

1. Besprechung der Hausaufgabe, Beispiel Zink-Nickel-Zelle

2. Standardwasserstoffelektrode als Bezugsgröße: E(H2/2H+) = 0 V (bei pH = 0)
Standardbedingungen: 25 °C, 1013 hPa, Konzentrationen: 1 mol/L

Durch Elektrolyse von Salzsäure (c =1 mol/l) mit Pt-Elektroden entsteht eine einfache Standardwasserstoffelektrode.

ElektrolyseHCl


3. Messung des Redoxpotenzials der Zink-Elektrode (gegen die Standardwasserstoffelektrode)

StandardpotenzialZn


4. Übung: Aufstellen von Redoxgleichungen

Reaktion von Permanganat-Ionen mit Sulfit-Ionen
a) im sauren Medium (links),
b) im neutralen Medium (Mitte),
c) im alkalischen Medium (rechts).

vor Zugabe der Permanganat-Lösung:

KMnO4-SO3-A

nach Zugabe der Permanganat-Lösung:

KMnO4-SO3-B



5. Hausaufgabe:

– vervollständigen der Reaktionsgleichungen zu 4. (siehe dazu Chemie-Buch S. 172/173 (neue Redox-Theorie) und S. 176/177 (Aufstellen von Redoxgleichungen))
– Chemie-Buch S. 181, A3: galvanische Zelle
– Chemie-Buch S. 183, A3: Zellspannungen

Protokoll (Kurt): ProtokollKurt2


Galvanische Zelle II: Durchführung

1. Zn-Cu-Element (Daniell-Element)
Daniell-Element1

– Aufbau: Halbzellen, Elektroden, Elektrolyten, Salzbrücke, Spannungsmessgerät

– Teilgleichungen zum Oxidationsschritt und zum Reduktionsschritt; Elektronendobnator, Elektronenakzeptor
– Entstehen der Spannung
geschlossener Stromkreis: sowohl außerhalb (Ladungstransport durch Elektronen), als auch innerhalb (Ladungstransport durch Ionen).
– Vorgänge an den Elektroden bzw. im Elektrolyten, Funktion des Diaphragmas

– Kurzdarstellung des Elements im Zelldiagramm: Zn/Zn2+//Cu2+/Cu


2. Weitere Metallkombinationen

– Ni/Ni2+//Cu2+/Cu:
Ni-Cu-Element

– Zn/Zn2+//Ni2+/Ni:
Zn-Ni-Element

BatterieSpannungen
Hinweis: Es ergeben sich z. T. große Abweichungen von den Literaturwerten.


Protokoll (Nico): ProtokollNico2

Galvanische Zelle I: Vorbereitung

1. Auswertung zu den selbst gebauten Batterien (s. 03.04.)/Fragen:

-> Was braucht man für eine Batterie? -> Elektroden, Elektrolyt

-> Wie kommt es zu den verschiedenen Spannungen? -> Kombination unedel Elektrode/edele Elektrode

-> Wie erreicht man noch höhere Spannungen? -> Reihenschaltung, z. B. 4,5-V-Batterien = 3 x 1,5-V-Batterie

-> Worin unterscheiden sich dünne und dicke Batterie (A, AA, AAA)? -> (Elektronen)Kapazität bzw. Parallelschaltung

-> Worin unterscheiden sich Batterie und Akku? -> Aufladbarkeit


2. Vorbereitungen zum Aufbau des Daniell-Elements (Zn-Cu-Batterie)


Protokoll (Tabea): ProtokollTabea2

Batterie selbst gebaut

Batterie-1

Batterie-2
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