1 Spannungsreihe der Metalle Geräte: Multischale ... - Chemie-Cockpit

Geräte: Multischale, Multimeter
Chemikalien: Zink, Eisen, Kupfer, Silber,
Filterpapierstreifen, Leitungswasser
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Spannungsreihe der Metalle
Wir unterscheiden zwischen unedlen und edlen Metallen. Unedle Metalle sind
reaktionsfähige Elemente, edle Metalle dagegen reaktionsträge.
Metalle bilden an ihrer Oberfläche eine Doppelschicht aus Metall und Metallionen aus
(Me/Me x+ ). Ein solches System bezeichnet man als Halbzelle, die mit einer anderen
Halbzelle über ein Voltmeter verbunden werden kann, um die Spannung (Potentialdifferenz)
zwischen den Halbzellen (Potentiale) zu bestimmen. An der Richtung des Stroms erkennt
man, welches Metall gegenüber dem anderen Metall der Elektronendonator bzw.
Elektronenakzeptor ist.
Beispiel: Zwischen der Halbzelle Zn/Zn 2+ (Minuspol/schwarz) und der Halbzelle Cu/Cu 2+
(Pluspol/rot) wird eine Spannung von 0,95 V gemessen. Dies bedeutet, dass Zink
Elektronen an Cu 2+ -Ionen abgeben kann. Zink reagiert als Elektronendonator und die Cu 2+ -
Ionen als Elektronenakzeptoren.
Ermittle die Spannung zwischen den verschiedenen Halbzellen und erstelle anhand der
Ergebnisse die Spannungsreihe der Metalle.
Versuchsdurchführung:
Fülle vier Multischalen halbvoll mit Leitungswasser und verbinde die Schalen mit einem
Streifen feuchtem Filterpapier.
Verbinde zwei verschiedene Metalle mit dem Multimeter, tauche die Metalle in das
Leitungswasser und ermittle die Spannung (Potentialdifferenz) zwischen den Halbzellen.
Taucht ein Minuszeichen vor dem Messwert auf, musst du die Metalle austauschen
[Elektronendonatoren sollten mit dem Minuspol (schwarz), Elektronenakzeptoren mit dem
Pluspol (rot) verbunden sein].
Halbzelle Halbzelle Spannung Spannungsreihe
1 2 [V]
Zn/Zn 2+ Fe/Fe 2+ Elektronendonatoren
Zn/Zn 2+ Cu/Cu 2+
Zn/Zn 2+ Ag/Ag +
Fe/Fe 2+ Cu/Cu 2+
Fe/Fe 2+ Ag/Ag +
Cu/Cu 2+ Ag/Ag + Elektronenakzeptoren
Zn/Zn 2+ Cu/Cu 2+
Fe/Fe 2+ Cu/Cu 2+
Ag/Ag + Cu/Cu 2+

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Ordne die Metall-Halbzellen entsprechend den Messergebnissen in der Tabelle ein:
Bester Elektronendonator oben, bester Elektronenakzeptor unten
Welchen Vorteil haben die Messungen im zweiten Block gegenüber den Messungen im
ersten Block
Füge die Ergebnisse in der Übersicht ein und markiere die Stromrichtung durch einen Pfeil:
Zn/Zn 2+
Fe/Fe 2+
Cu/Cu 2+
Ag/Ag +
Welche Funktion könnte die Cu/Cu 2+ Halbzelle wahrnehmen