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Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name ______________________Datum _ _ ._ _._ _ |
Energetische Vorgänge beim Daniell-Element
| Die Reaktionen beim Daniell-Element Zn/Zn2+(aq)//Cu2+(aq)/Cu
lassen sich in eine Reihe von Einzelvorgängen zerlegen, deren
Energiebeträge in Bezug zum Formelumsatz in der unteren Tabelle
dargestellt sind. Der Formelumsatz ergibt sich aus der Reaktion: Zn(s)
+ Cu2+(aq) –> Cu(s) + Zn2+(aq).
In der folgenden Tabelle sind die einzelnen Vorgänge der Reihe nach beschrieben: |
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Die beteiligten Energien der Elemente: |
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Arbeitsaufträge: 1. Trage die entsprechenden Werte in die obere Tabelle ein. Bedenke dabei das Vorzeichen: welche Energien sind aufzuwenden (+) und welche werden frei (-)? 2. Berechne die Summe der Energien für den Oxidations- und den Reduktionsvorgang: DH° = _______________ kJ/mol |
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| 3. Berechne die Gesamtenergie für den Formelumsatz! | |||||||||||||||||||||
| 4. Berechne über die angegebenen Formelbeziehungen die Spannung zwischen den beiden Halbzellen. | |||||||||||||||||||||
Formelbeziehungen: |
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| Die freie Standard-Enthalpie einer
Redoxreaktion entspricht der elektrischen Arbeit einer galvanischen
Zelle:
DG° = -Wel |
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| Die elektrische Arbeit ist das Produkt aus
Spannung U [V], Stromstärke I [A] und Zeit t [s]
Wel = U * I * t = U * Q [V*A*s] |
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| Wird in einer galvanischen Zelle unter
Standardbedingungen [25 °C = 298 K, 1013 hPa] die Ladung Q=z * F (bei
einem Formelumsatz) transportiert, erhält man
DG°
= - DE° = z *
F |
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| Die freie Enthalpie DG° einer Redoxreaktion kann also experimentell bestimmt werden, in dem man die Zellspannung der entsprechenden galvanischen Zelle unter Standardbedingungen misst. | |||||||||||||||||||||
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Ergebnis der Berechnung: DE° = ____________________ [____________] |
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Beziehungen zwischen den Energiearten: |
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update am: 05.01.07