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Galvanische Zelle/Element - Hypothese

Frage: Galvanische Zelle/Element - Hypothese
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Hallo!

Bei einem Experiment haben wir im Unterricht eine galvanische Zelle aufgebaut mit einer Halbzelle aus einem Kupferstab und Kupfer(II)-Sulfatlösung und einer Halbzelle aus einem Silberstab und Silbernitratlösung.
Zunächst haben wir die Zellspannung berechnet, unter der Bedingung, dass beide Lösungen 1 molar sind. Da Silber 1. ein edleres Metall als Kupfer ist und 2. ein größeres Standardelektronenpotential besitzt wird es durch Kupfer reduziert und ist somit der Akzeptor.

Was würde nun passieren, wenn man die Silbernitratlösung verdünnen würde? Würden sich mehr Silberionen abspalten, da die Konzentration in der Lösung geringer geworden ist, also als so eine Art Ausgleich? Was wäre dann mit der Spannung - wäre sie kleiner oder größer? Oder verstehe ich es ganz falsch?

Ich stehe total auf dem Schlauch, es wäre wirklich super, wenn es mir jemand erklären könnte.
Frage von hausaufgabenphobie | am 22.03.2017 - 12:47


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Antwort von cir12 | 22.03.2017 - 18:26
Ich gehe zunächst einmal von dem Fall aus, dass eine gesättigte Lösung an Silberionen vorliegt. Dann ist leicht einzusehen, dass der Oxidationsprozess an der Silberelektrode nicht möglich ist.

Je mehr nun die Lösung verdünnt wird, desto eher kann die Oxidation an dieser Elektrode stattfinden. Deine Vermutung ist also in dieser Hinsicht richtig.

Nun habt ihr offenbar die Potenzialdifferenz bstimmt, wenn in beiden Halbzellen Lösungen der Konzentration c(Lösung) = 1 mol/L vorliegen.
Ihr habt also schon mit der Gleichung von Nernst gearbeitet.
Mithilfe dieser Gleichung stellt man fest, dass beim Verdünnen der Silbersalzlösung die Potenzialdifferenz kleiner wird.


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Antwort von hausaufgabenphobie | 22.03.2017 - 18:44
Vielen Dank für die Antwort! Ich habe es jetzt verstanden. Ja, wir haben mit der nernstschen Gleichung gearbeitet. Eine Frage noch dazu - die Formel lautet ja (bei Standardbedingungen) E = E 0 + (0,058 / z) · log (c ox / c red ). Ich weiß, dass c für Konzentration steht, aber wie genau sieht es damit aus? Ich habe gelesen, dass es für Konzentration der oxidierten/reduzierten Phase steht, aber was das genau bedeutet weiß ich nicht. Woher weiß ich genau, welchen Konzentrationswert ich einsetzten muss?

Danke im Voraus :)


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Antwort von cir12 | 22.03.2017 - 19:43
Gehen wir von Deinem Bespiel mit der zu variierenden Konzentration der Silbersalzlösung aus. Das c, nach dem Du fragst, ist das c(ox), also die Konzentration der Silberionen. c(red) ist das Silber, und das wird als konstant angesehen. Es ist in diesem Fall c(red) = 1 mol/L.

Zusatzbemerkung: Bei einer Nichtmetallelektrode, bei der negative Ionen entstehen, ist die Konzentration des Nichtmetalls konstant.

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