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Zellspannung berechnen: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:16 Di 24.06.2008
Autor: sardelka

Hallo,
ich habe als Hausaufgabe aufbekommen, die Zellspannung zwischen zwei Halbzellen zu berechnen. Nämlich:

[mm] H_{2} [/mm] / [mm] 2H_{3}O^{+} [/mm] // [mm] 2H_{2}O [/mm] / [mm] O_{2} [/mm]

[mm] \Delta [/mm] E = ...

Mir wurde Tipp gegeben, ich solle den pH-Wert beachten. Nun, ich habe herausgefunden, dass für:
[mm] H_{2} [/mm] / [mm] 2H_{3}O^{+} [/mm] E=0.41 für pH=7 und [mm] 2H_{2}O [/mm] / [mm] O_{2} [/mm] E= 0.68 für pH=0.
Wie soll ich die beiden jetzt auf den gleichen pH-Wert bringen und das Standardpotenzial berechnen?


Danke
MfG

sardelka

        
Bezug
Zellspannung berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:55 Di 24.06.2008
Autor: Martinius

Hallo sardelka,

> Hallo,
> ich habe als Hausaufgabe aufbekommen, die Zellspannung
> zwischen zwei Halbzellen zu berechnen. Nämlich:
>  
> [mm]H_{2}[/mm] / [mm]2H_{3}O^{+}[/mm] // [mm]2H_{2}O[/mm] / [mm]O_{2}[/mm]
>  
> [mm]\Delta[/mm] E = ...
>  
> Mir wurde Tipp gegeben, ich solle den pH-Wert beachten.
> Nun, ich habe herausgefunden, dass für:
>  [mm]H_{2}[/mm] / [mm]2H_{3}O^{+}[/mm] E=0.41 für pH=7 und [mm]2H_{2}O[/mm] / [mm]O_{2}[/mm] E=
> 0.68 für pH=0.
>  Wie soll ich die beiden jetzt auf den gleichen pH-Wert
> bringen und das Standardpotenzial berechnen?
>  
>
> Danke
> MfG
>  
> sardelka


Die Berechnung deines Potentials der Sauerstoffhalbzelle stimmt nicht (vorausgesetzt, es ist bei beiden Gaselektroden ein Gasdruck von p=1013 mbar vorhanden).

[guckstduhier]  Sauerstoffhalbzelle

Das Potential deiner Wasserstoffhalbzelle beträgt

[mm] $E(H_2/H^{+}) [/mm] = -0,413 V$

, das Potential deiner Sauerstoffhalbzelle beträgt

[mm] $E(O_2/H_{2}O)=+1,23V$ [/mm]


Wenn Du daher jetzt deine beiden Gas-Halbzellen mit einem Stromschlüssel (z. B. mit KCl-Lösung) leitend verbindest und die Elektrodenspannung misst (mit zwischengeschaltetem Verbraucher), kommst Du auf eine Zellenspannung von 1,643 V, welche allerdings im Laufe der Zeit kleiner wird, da sich die pH-Werte beider Halbzellen annähern.


LG, Martinius

Bezug
                
Bezug
Zellspannung berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:16 Di 24.06.2008
Autor: sardelka

Danke))),

Und warum wurde mir gesagt, dass ich den pH-Wert beachten muss, wenn ich sowieso nach der normalen Gleichung für den Potential benutze? =/
Oder sollte man dann einfach ergänzen, dass dieses Potential nicht ganz stimmt, zumindest nicht andauernd, weil die pH-Werte sich ändern?

MfG

sardelka

Bezug
                        
Bezug
Zellspannung berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:30 Di 24.06.2008
Autor: Martinius

Hallo sardelka,

> Danke))),
>
> Und warum wurde mir gesagt, dass ich den pH-Wert beachten
> muss, wenn ich sowieso nach der normalen Gleichung für den
> Potential benutze? =/


Das weiß ich auch nicht. Bist Du denn sicher, dass die pH-Werte deiner Lösungen stimmen?


>  Oder sollte man dann einfach ergänzen, dass dieses
> Potential nicht ganz stimmt, zumindest nicht andauernd,
> weil die pH-Werte sich ändern?

Ergänzen kann nie schaden. Die pH-Werte ändern sich ja nur langsam im Laufe des Betriebs des galvanischen Elements, falls tatsächlich elektrischer Strom zwischen den Gas-Halbzellen fließt - was bedeutet, dass in der Sauerstoffhalbzelle Sauerstoff  unter Protonenverbrauch reduziert wird (der pH also steigt) und in der Wasserstoffhalbzelle Wasserstoff zu Protonen oxidiert wird (der pH also sinkt).


LG, Martinius

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