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Aufgabe:

die fe 3+ / fe2+ -redoxelektrode besteht aus einer fe 3+/ fe2+-lösung, in der ein platindraht eintaucht. eine solche elektrode wird mit einer zn 2+/ zn-elektrode kombi- niert. geben sie die halbzellreaktionen und die zellrektion ein.


Problem/Ansatz:

ich habe es versucht aber komme nicht weiter

spannung: 0,77V- -0,76= 1,53

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Hi, hier chemweazle,

Zu
Halbzellen und zellreaktion berechnen
die fe 3+ / fe2+ -redoxelektrode besteht aus einer fe 3+/ fe2+-lösung, in der ein platindraht eintaucht. eine solche elektrode wird mit einer zn 2+/ zn-elektrode kombi- niert. geben sie die halbzellreaktionen und die zellrektion ein.
ich habe es versucht aber komme nicht weiter


spannung: 0,77 V- -0,76 V= 1,53 V, allright
Das sieht doch schon sehr gut aus.

Die Reduktionspotentiale gegenüber der Wasserstoff-Null-Elektrode, die E0-Werte, lauten:

Zn(2+) + 2 e(-) → Zn(0)E0 = - 0,76 V
Fe(3+) + e(-) → Fe(2+)E0 = + 0,77 V


Verbindet man die Zink-Halbzelle mit einer Salzbrücke mit der Wasserstoff-Null-Elektrode und mißt stromlos die Klemmenspannung, so fließen keine Elektronen von der Zink-Zelle zur Wasserstoff-Elektrode.

Die Konzentrationen ändern sich während der stromlosen Spannungsmessung in beiden Halbzellen nicht.
Die Zink-Halbzelle hat gegenüber der Wasserstoff-Null-Elektrode ein negativeres Potential, als die Eisen(III)-Eisen(II)-Redox-Halbzelle.

Die Eisen(III)-Eisen(II)-Redox-Halbzelle, dagegen hat gegenüber der Wasserstoff-Null-Elektrode ein positiveres(größeres) Potential, als die Zink-Halbzelle.

Verbindet man beide Halbzellen mit einer Salzbrücke und benutzt diese Galvanische Zelle als "Stromquelle(Batterie)" so fließen von der Zink-Halbzelle mit dem kleineren Potential Elektronen(physikalische Stromrichtung) zur Eisen(III)-Eisen(II)-Redox-Halbzelle mit dem größeren(positiveren) Potential.


" klein reduziert Groß"

Im Zelldiagramm steht deshalb nach der gültigen Konvention die Eisen(III)-Eisen(II)-Redox-Halbzelle-Halbzelle rechts und die Zink-Halbzelle mit dem kleineren E0-Wert links.
Zelldiagramm:

Zn0(s) | Zn(II)(2+)(aq) // Fe(III)(3+)(aq) / Fe(II)(2+)(aq)


Anmerkung zur Kurzschreibweise im Zelldiagramm:
Der senkrechte Strich (  | ) symbolisiert die Phasengrenze zwischen Metall und Lösung, der Doubleslash (  //  ) symbolisiert die Salzbrücke.

EMK:


Bei der Bildung von ΔE wird der kleinere Wert, weniger positiv, vom größeren(positiveren) Wert subtrahiert.

Δ E = E(Groß) - E(klein) , E(groß) = E0(Fe(3+) / Fe(2+)) = + 0,77 V, E(klein) = E0(Zn0 / Zn(2+)) = -0,76 V

Δ E = E0(Fe(3+) / Fe(2+)) - E0(Zn0 / Zn(2+)) = 0,77 V - - 0,76 V = ( 0,77 + 0,76 ) V = + 1,53 V

Bei Stromfluß, die Galvanische Zelle arbeitet als Batterie, erfolgt die Reduktion der Eisen(III)-Ionen durch das Metall Zink.


Anode(Minuspol bei der Batterie, Pluspol bei der Elektrolysezelle)

Zn0(s) ⇌ Zn(2+)(aq) + 2 e(-)


Kathode(Pluspol)

2 Fe(3+)(aq) + 2 e(-)2 Fe(2+)(aq)

____________________________________________________________________________________________
Gesamt-Redox-Gleichung bei Stromentnahme der Batterie

Zn0(s) + 2 Fe(3+)(aq) ⇌ Fe(2+)(aq) + Zn(2+)(aq)

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