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Donator-Akzeptor- Prinzip

Donator-Akzeptor- Prinzip. Aufgabe 1. Aufgabe 2. Aufgabe 3. Aufgabe 4. Aufgabe 4. Aufgabe 11. Redoxreihe. + 1). ++ 2). + 3). 1) Cu 2+ (aq) + Zn(s) Zn 2+ (aq) + Cu (s). unedler edler.

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Donator-Akzeptor- Prinzip

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Presentation Transcript

  1. Donator-Akzeptor-Prinzip

  2. Aufgabe 1 Aufgabe 2

  3. Aufgabe 3

  4. Aufgabe 4

  5. Aufgabe 4

  6. Aufgabe 11

  7. Redoxreihe + 1) ++ 2) + 3) 1) Cu2+(aq) + Zn(s) Zn2+(aq) + Cu(s) unedler edler 2) 2Ag+(aq) + Zn(s) Zn2+(aq) + 2 Ag(s) unedler edler 3) 2 Ag+(aq) + Cu(s) Cu2+(aq) + 2 Ag(s) unedler edler

  8. Redoxreihe Reduktions- mittel Oxidations- mittel Zn Zn2+ Cu Cu2+ Ag Ag+ reduzierende Wirkung nimmt ab oxidierende Wirkung nimmt ab Reaktion freiwillig, Gleichgewicht rechts Reaktion nicht freiwillig, Gleichgewicht links

  9. Standard-potenziale

  10. Aufgabe 5 a) 2 Au3++ 3 Zn 3 Zn2+ + 2 Au b) keine Reaktion c) keine Reaktion d) 2 Ag++ Mg Mg2+ + 2 Ag Aufgabe 7 • Zwischen Br-, Cl2, Ag+ und Zn können folgendeReaktionen freiwillig ablaufen. Zn + 2Ag+ Zn2+ + 2Ag Zn + Cl2 Zn2+ + 2Cl- 2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-

  11. Galvanisches Element - Spannung Zn Zn2+ + 2e- Cu Cu2+ + 2e-

  12. e- e- Zn Zn2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu Reduktion Anode Kathode Oxidation Galvanisches Element - Stromfluss Zn Zn2+ Cu Cu2+ SO42- Cu2+ SO42- SO42- SO42- Zn2+

  13. Bezugselektrode – Standardwasserstoff-Halbzelle

  14. e- e- Zn Zn2+ + 2e- 2H+ + 2e- H2 Reduktion Anode Kathode Oxidation Galvanisches Element - Stromfluss H2 Zn Pt Zn2+ H+ SO42- H+ H+ H+ SO42- SO42- SO42- Zn2+

  15. e- e- H2 2 H+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu Reduktion Anode Kathode Oxidation Galvanisches Element - Stromfluss Zn H2 H+ Pt Cu H+ Cu2+ SO42- Cu2+ SO42- H+ SO42- SO42- H+

  16. Aufgabe 6 a) Cu/Cu2+//Hg2+/Hg o + 0.34 + 0.85  D= 0.51 V -Pol +Pol Cu Cu2+ + 2e-Hg2+ + 2e- Hg b) S / S2- // I- / I2 o - 0.51 + 0.54 D= 1.05 V-Pol +Pol S2- S + 2e-I2 + 2e- 2 I-

  17. Konzentrationszelle Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- + Zn2+ - -

  18. Konzentrationszelle Zn Zn2+ + 2e- Zn Zn2+ + 2e- c(Zn2+) klein: Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts c(Zn2+) gross: Gleichgewicht verschiebt sich nach links

  19. Aufgabe 9

  20. Aufgabe 9

  21. Aufgabe 9 Ni/Ni2+ (0.1 mol . l-1) Co/Co2+ (0.001 mol . l-1) a) Co/Co2+ (0.1 mol . l-1) Ni/Ni2+ (0.001 mol . l-1) b) Potenzial j (V)

  22. Aufgabe 13

  23. Aufgabe 13 a) b) Potenzial j (V)

  24. Konzentrationsabhängigkeit des Potenzials e e -Pol +Pol

  25. e- e- Cl2 Cu Reduktion Anode Kathode Oxidation Elektrolyse einer CuCl2-Lösung Cu2+ Cl- Cu2+ Pt Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cu2+ Cu2+ Cu2+ + 2e- Cu 2 Cl- Cl2 + 2e-

  26. e- e- Cl2 Cu Cu Cu2+ + 2e- Cl2 + 2e- 2 Cl- Reduktion Anode Kathode Oxidation Unterbruch der Elektrolyse Bildung eines galvanischen Elements +Pol -Pol Cu2+ Cl- Cu2+ Pt Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cu2+ Cu2+

  27. Elektrolyse und galvanisches Element Cu Cu2+ + 2e-Cl2 + 2e- 2 Cl- -Pol: Cu2+ + 2e- Cu+Pol: 2 Cl- Cl2 + 2e- +Pol: H2O2H+ + ½ O2 + e- Erwartet, aber gehemmt

  28. Aufgabe 10

  29. Aufgabe 12

  30. Rohstoff für die Aluminiumherstellung Bauxit (enthält Al2O3) Les Baux (in der Nähe von Avignon)

  31. Aluminiumherstellung

  32. Elektrolyse von Rohkupfer

  33. Elektrolyse einer NaCl-Lösung H2 Cl2 Natronlauge WasserPhenol-phtalein NaCl

  34. Elektrolyse einer NaCl-Lösung

  35. Taschenlampenbatterie – Leclanché-Element +

  36. Blei-Akku -Pol +Pol PbO2 Trennmembran Blei

  37. e- e- Blei-Akku - Stromerzeugung

  38. e- e- Blei-Akku - Aufladen

  39. -Pol Grosse Stromstärke und Spannung +Pol PbO2 Pb -Pol grosse Stromstärke: - grosse Elektrodenfläche - mehrere Platten parallel geschaltet grosse Spannung: - mehrere Zellen in Serie geschaltet

  40. Blei-Akku- Temperaturabhängigkeit

  41. H2 2 H+ + 2e- ½ O2 + 2e- O2- Brennstoffzelle Proton Exchange Membrane Leiterplatte Leiterplatte H2O H2 (nicht verbraucht) H+ O2- + 2H+ H2O O2(Luft) H2 (Brennstoff)

  42. Brennstoffzelle – Proton Exchange Membrane

  43. Batterien, Akkus Brennstoffzellen

  44. Nickel-Metallhydrid-Akku Stromerzeugung Aufladen -Pol: 2 Metall-H + 2 OH− 2 Metall + 2 H2O + 2 e− −0.83 V +Pol: 2 NiOOH + 2 H2O + 2 e− 2 Ni(OH)2 + 2 OH− +0,49 V Lochfolie mit Metallhydrid-pulver Separator NiOOH

  45. Säurekorrosion Kathode: 2 H+ + 2e- H2 Cu H2 Zn Zn2+ Anode: Zn Zn2+ + 2e-

  46. Lokalelement Lokalelement Eisen/Messing  Beschleunigung der Korrosion

  47. Sauerstoffkorrosion Kupfer (edler als Fe) beschleunigt Korrosion stark.

  48. Sauerstoffkorrosion edler ½ O2 + 2e- O2- Kathode: O2- + H2O2 OH- Phenolphtalein pink: OH- vorhanden Anode: unedler Fe Fe2+ + 2e- Berlinerblau: Fe2+ vorhanden

  49. Sauerstoffkorrosion ½ O2 + 2e- O2- Kathode: edlerer Bereich O2- + H2O2 OH- H2O Fe OH- Fe Fe2+ Anode: Fe Fe2+ + 2e- unedlerer Bereich Fe2+(aq) + 2OH-(aq) Fe(OH)2(s) Folgereaktion im Grenzbereich: Rostbildung: 4 Fe(OH)2 + O2 2 Fe2O3. H2O + 2H2O

  50. Sauerstoffkorrosion ½ O2 + 2e- O2- Kathode: edlerer Bereich O2- + H2O2OH- H2O Fe Fe Anode: Fe Fe2+ + 2e- unedlerer Bereich Fe2+(aq) + 2OH-(aq) Fe(OH)2(s) Folgereaktion im Grenzbereich: Rostbildung: 4 Fe(OH)2 + O2 2 Fe2O3. H2O + 2H2O

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