Rechnen_mit_der_Nernstschen Gleichung_+ ... - laborberufe.de

Musterlösungen – ohne GewährWenn Sie von diesen Musterlösungen profitieren, dann geben Sie etwas zurück, indem Sie mich auf Rechenfehler,Verständnisschwierigkeiten o.ä. aufmerksam machen. Letztendlich profitieren auch andere Schüler davon, wenn dieMusterlösungen weitgehend fehlerfrei und verständlich sind.1.3Cr Cr + + 3e− E° = -0,744 V0 0,0592 V c( Ox)E = E + ⋅ lgz c (Re d )c(Red) wäre hier c(Cr). Da Cr in heterogener Phase vorliegt, wird es nicht beachtet.0,0592V0,0592Vz33+E = E° + ⋅ lg c( Cr ) ⇒ E = − 0,744V + ⋅ lg(0,05) ≈ − 0,770V2.Die Konzentration eines Halbelements wird willkürlich mit c(Cu 2+ ) = 1 mol/L angenommen. Das Potenzial diesesHalbelements beträgt damit E 1 = +0,35 V (Standardpotenzial).Die Spannung ist der Differenzbetrag zwischen beiden Potenzialen. ∆U = |E 2 – E 1 |. Für das andere Potenzial giltalso z.B. E 2 = ∆U + E 1 = 0,35 V + 0,02 V = 0,37 V. (Genauso kann man auch von E 2 = 0,33 V ausgehen)Wie groß ist also c(Cu 2+ ), wenn E 2 = 0,37 V?0,0592V2+E = E° + ⋅ lg c( Cu ) ⇒z2+( E − E° ) ⋅ zlg c( Cu ) = ⇒0,0592V(0,37V− 0,35 V ) ⋅ 2c Cu = =0,0592V2+0,6756757 molc( Cu ) = 10 ≈ 4,739L2+lg ( ) 0,675675Die Lösungen unterscheiden sich in ihren Cu 2+ -Konzentrationen um das 4,739-fache.z.B. c 1 (CuSO 4 ) = 1 mol/L, c 2 (CuSO 4 ) = 4,739 mol/Lz.B. c 1 (CuSO 4 ) = 1 mol/L, c 2 (CuSO 4 ) = 0,211 mol/Lz.B. c 1 (CuSO 4 ) = 0,5 mol/L, c 2 (CuSO 4 ) = 0,106 mol/L etc.3.Umrechnung in c(FeCl 2 )100 g der Lösung entsprechen dem Volumen V = m/ρ = 100g/1,0375 g·cm -3 = 96,386 mL und enthalten 4 g ( =0,03156 mol) Eisenchlorid. Daraus folgt:n 0,03156mol molc( FeCl2) = = ≈ 0,3274V 0,096386L LAnwendung der ERST’schen Gleichung0,0592V0,0592Vz22+E = E° + ⋅ lg c( Fe ) ⇒ E = − 0,44V + ⋅lg(0,3274) ≈ − 0,45V4.c(K 2 Cr 2 O 7 ) = 0,05 mol/L. fl c(Cr 2 O 2– 7 ) = 0,05 mol/L; pH =2 fl c(H + ) = 10 -pH = 10 -2 = 0,01 mol/L.3+ 2− + −Redoxgleichung: 2Cr + 7H O ⇌ Cr O + 14H + 6eE° = +1,36 V2 2 7