Chemie

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15.03.2007, 16:14

Sitze grade an einer Chemieaufgabe. Komme aber irgendwie nicht weiter.

Die Spannung des Elementes Zn/Zn2+//Cu2+/Cu beträgt Delta E=0,805V. Berechnen Sie die Konzentration c(Cu2+), wenn c(Zn2+)=1 mol/l.
Formel im Buch ist:
Delta E=0,059v/z*lg(c2/c1)

z= Anzahl der je Teilchen übertragenen Elektronen,also 2
c1= Konzentration der Anoden Halbzelle, also 1mol/l
c2= Konzentration der Kathoden Halbzelle , also gesucht

Problem ist, dass ich für c2 1.941491945·10^27 rausbekomme.
Imo ist enweder Rechenfehler drin oder falsche Formel. Die Nerst-Gleichung steht auch noch im Buch. Aber dafür bräuchte ich E und E0.

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HarLe

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2

15.03.2007, 16:59

Die formel schaut sehr komisch aus.

Die ist glaube nur für Galvs, wenn da nur ein stoff enthalten ist.
z.B.
Zelle 1: Zn//Zn2+
Zelle 2: Zn2+//Zn

Dadurch gibt es nämlich keine standartpotenziale, weil die sich selbst wegsubtrahieren was aber bei dir nicht der fall ist da du ja noch Cu in der anderen zelle hast.

Und die zahl die du errechnet hast müsste falsch sein so vom gefühl her

Ich versuche es mal zu errechnen.

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HarLe

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3

15.03.2007, 17:02

So ich komme auf 4,5815*10^-11

aber ka ob das richitg ist

.

Will dir nix falsches sagen ^^

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Huginn

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4

15.03.2007, 18:03

Habe es jetzt mal mit der Nerst-Gleichung versucht.
Die ist ja:
E(Red/Ox)=E0(Red/Ox)+0,059/z*lg(c(OX)/c(Red))

z=2
c(Ox)=1
c(Red)= gesucht
E0=E0(Pluspol)-E0(Minuspol)=0,52-(-0,76)=1,28
E=E0-Delta E=1,28-0,805=0,475

0,475=1,28+0,059/2*lg(1/c(Red))

Ich bekomme wieder 1.941491945·10^27 raus für c(Red). Kann das ein Zufall sein? So langsam bin ich mit meinem Latein am Ende. Vielleicht habe ich E falsch bestimmt oder E0, aber sonst fällt mir keine Fehlerquelle mehr ein. Die Zahlen habe ich auch mehrfach überprüft.

@HarLe: 0,805=0,059/2*lg(x/1)
-> 27.28813559=lg(x)-lg(1)
-> 27.28813559=lg(x)-0
-> 27.28813559^10=x
-> 1.941491945·10^27=x

Wie kommst du auf dein Ergebnis?

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HarLe

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5

15.03.2007, 20:12

die 0,52 sind falsch, die sind für Cu/Cu1+ du brauchst aber für 2+

E0=E0(Pluspol)-E0(Minuspol)=0,52-(-0,76)=1,28
E=E0-Delta E=1,28-0,805=0,475

Und das hier verstehe ich nicht so ganz (ich glaube der fehler liegt hierbei, dass du standartverhältnisse mit den gegebenen vermischt.)

und dass du bei deiner rechnung wieder auf das gleiche kommst, ist kein wunder, weil du eigentlich wieder mit den gleichen zahlen rechnest

Eine variante der Nernst-gleichung ist.

E=E0(Red)-E0(ox) + 0,059v/z * lg (c(ox)/c(red))

Aber ich wäre mal froh wenn noch nen chemiker kommt und das mal bestätigt

oder sagt das es falsch ist ^^

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Huginn

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6

16.03.2007, 16:06

Danke, habe das mit Cu/C2+ falsch abgelesen. Das ich im eigentlich mit den gleichen Zahlen rechne ist mir auch aufgefallen.

Habe nur im Buch gesehen, dass irgendwo bei der Herleitung E= E0-Delta E steht und auf gut Glück es versucht. Muss imo muss irgendwo der Fehler bei den Zahlen sein oder sonst wo.
Wäre auch froh wenn ein Chemiker für Aufklärung sorgen könnte.

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HarLe

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7

16.03.2007, 17:06

0,805 = 0,35v - (-0,76v) + 0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))

damit hab ich gerechnet.

Das ergebnis sieht auch nicht so schlecht aus, denn bei einer mitschung von je ein molarer lösung hat man die spannung 1,11V.
Die gemessene ist aber niedriger als die einer standartmischung, wodurch wohl ein stoff eine geringere konzentration haben muss.

Ps. bin chemiker nur halt im ersten semester und deshalb noch nit so sicher wenn ich was erzähle

Edit: hab die halbzellen auch mal einzeln ausgerechnet, kam aber auch das gleiche ergebniss wie mit dieser rechnung.

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Huginn

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8

16.03.2007, 17:50

0,805 = 0,35v - (-0,76v) + 0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
0,805 = 1,11v + 0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
-0.305=0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
-10.33898305=lg ( 1 )- lg(c(Cu2+ ))
-10.33898305=0 - lg(c(Cu2+ ))
-10.33898305=lg(c(Cu2+ ))
10^10.33898305=(c(Cu2+ ))
2.182644728·10^10=(c(Cu2+ ))

Kommst du auch auf dieses Ergebnis? Denke ich habe mich verrechnet.

Sehe aber nicht wo.

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DoC_buhlner

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9

16.03.2007, 18:17

Zitat

Original von Huginn
0,805 = 0,35v - (-0,76v) + 0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
0,805 = 1,11v + 0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
-0.305=0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
-10.33898305=lg ( 1 )- lg(c(Cu2+ ))
-10.33898305=0 - lg(c(Cu2+ ))
-10.33898305=lg(c(Cu2+ ))
10^10.33898305=(c(Cu2+ ))
2.182644728·10^10=(c(Cu2+ ))

Kommst du auch auf dieses Ergebnis? Denke ich habe mich verrechnet. Sehe aber nicht wo.

du hast nen minus vergessen, in der vorletzten zeile.....

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Huginn

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10

16.03.2007, 19:02

Zitat

Original von DoC_buhlner

Zitat

Original von Huginn
0,805 = 0,35v - (-0,76v) + 0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
0,805 = 1,11v + 0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
-0.305=0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))
-10.33898305=lg ( 1 )- lg(c(Cu2+ ))
-10.33898305=0 - lg(c(Cu2+ ))
-10.33898305=lg(c(Cu2+ ))
10^10.33898305=(c(Cu2+ ))
2.182644728·10^10=(c(Cu2+ ))

Kommst du auch auf dieses Ergebnis? Denke ich habe mich verrechnet. Sehe aber nicht wo.

du hast nen minus vergessen, in der vorletzten zeile.....

Habe Minus in der drittletzten Zeile vergessen, da die 0 wegfällt, aber nicht das -, seh ich grad, die vorletzte ist richtig.

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DoC_buhlner

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11

16.03.2007, 19:53

joar, stimmt.... aber wenn ich

Zitat

0,805 = 0,35v - (-0,76v) + 0,059v/2 + lg ( 1 / c(Cu2+ ))

in derive eingebe, kommt für c(Cu2+) = 1,4 raus.... woher kommen bei dir die 10,33....??

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HarLe

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12

16.03.2007, 20:59

10^10.33898305=(c(Cu2+ ))
2.182644728·10^10=(c(Cu2+ ))

hier bei hoch 10,333 ist der fehler, dass ist hoch -10,333...

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Huginn

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13

17.03.2007, 13:11

@DoC_buhlner:
Komme auf die 10,3, weil ich *lg ( 1 / c(Cu2+ )) gerechnet habe. Ist also schon mal Fehler. In Derive kommt bei mir 2.160230034 raus... . Nutz du Derive 5 oder 6?

@HarLe:
Verstehe ich grade nicht, warum da noch - hin muss. Mit - bekomme ich
4.581597669·10^-11 raus. Dann kann doch auch nicht wirklich sein. Habe mal paar Mitschüler gefragt, die mit mir im Chemiekurs sind. Die wollte mir bescheid sagen, wenn sie es gerechnet haben. Ist HA zu Montag. Hoffe ich kriegs bis dahin raus.

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HarLe

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17.03.2007, 15:48

hmm vielleicht ist irgendwo der wurm drin

hmm habs nochmal nachgerechnet. lass die 2,..*10^10 ka hab den einen fehler bei dir in der zeile nicht gesehen. sehr komisch

So bin jetzt wieder in göttingen und hab hier meine bücher, ich guck das mal in ruhe nach.

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Huginn

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15

17.03.2007, 15:57

Bin mir nicht sicher ob mit dem Lg * oder+ gerechnet werden muss. Ist 100% Wurm drin.

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elTazar

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17.03.2007, 18:54

E0(Zn/Zn2+) = -0.762V
E0(Cu/Cu2+) = 0.342V

Delta E = 0.805V

Die 1mol/l für Zn2+ soll wohl heißen, dass Standardpotential vorliegt.

Also E1(Die Kupferzelle) = 0.043V

Nernstgleichung:

0.043V=0.342V+0.06*Lg[Cu2+]
Lg[Cu2+] = -4.98333
[Cu2+] ~ 1.039*10^-5

Edit:
Muss man die 0.06 nicht noch durch 2 teilen, gehen ja 2 Elektronen pro Kupfer rüber oO. Bin grad verwirrt.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »elTazar« (17.03.2007, 19:12)

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L_Clan_Hackl

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17

17.03.2007, 18:59

komme auf das gleiche...
aber ich behaupte die 1mol/L dienen zum einfacheren rechnen

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »L_Clan_Hackl« (17.03.2007, 19:09)

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HarLe

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18

17.03.2007, 19:18

0.043V=0.342V+0.06*Lg[Cu2+]

die 0,06 stehen wohl für die 0,059 aber die muss man noch durch [z] teilen was du nicht gemacht hast. Muss man das hier nicht oder hast du es vergessen ?

Nach deiner rechnung wird nur ein elektron übertragen wodurch Z die zahl 1 annehmen würde, es werden aber 2 elektronen übertragen... bitte mal um erklärung

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elTazar

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19

17.03.2007, 19:20

Ha, schneller Editiert

Bin mir auch nicht sicher, denke auch das man durch 2 teilen müsste, bin aber nur ein kleiner Schüler^^

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L_Clan_Hackl

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17.03.2007, 19:26

ok Männer ich hab jetzt mal alles durchgesehen und komme als Oberchemiker zum Ergebniss: 7,318*10 hoch -11
verdammt scheiß Elektrochemie

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HarLe

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21

17.03.2007, 19:40

das ist ungefähr das was ich hatte, ich hatte halt andere kommastellen.

Tja ich bin halt nen ultraersti

( ich hoffe mal dass das richtig ist. )

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Huginn

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18.03.2007, 16:59

Ich bin zu anderem Ergebnis jetzt gekommen.
DeltaE=E(Kathode)-E(Anode)
0.805V=(0.34V+0.059V/2*lg(x))-(-76)
-0.295=0.0295*lg(x)
-10=lg(x)
10^-10=x
@HarLe
0.043V=0.342V+0.06*Lg[Cu2+] wenn ich daraus
0.045V=0.34V+0.059/2*Lg[Cu2+] mache, komme ich auch darauf. Sind Werte die bei mir im Buch stehen.

Ist bis jetzt das Ergebnis, was am besten aussieht.

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[eKs]TaSy

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23

18.03.2007, 17:19

omfg oO

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Huginn

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24

22.03.2007, 14:35

Formel ist richtig. Ergebnis hängt von den benutzten Werten ab. Selbst unser Lehrer hatte andere Werte, als die im Buch. Gibt wohl verschiedene. Danke noch mal für die Hilfe.