Redoxreaktionen

Begründen Sie mit Hilfe der Stellung eines Redoxpaares
innerhalb der elektrochemischen Spannungsreihe
unter Angab der vollständigen Reaktionsgleichung,
ob bei diesen Demonstrationsversuchen
eine Reaktion stattfinden.

(Oxidations und Reduktionsschritt kennzeichen):

V1= Ein Kuperblech (Cu)
taucht in eine Eisen II Cloridlösung (FeCl2)

[HR][/HR]

Ich denke es findet keine Reaktion statt.

Das Kupfer ist schon reduziert,
das Eisen liegt als Ion
in der Verbindung mit Chlor vor.

Das Eisen wird also nicht mehr oxidieren.

Es gilt trotzdem:

Zitat

Elektronegativität (Abkürzung EN;
Formelzeichen X (gr.: Chi))
ist ein relatives Maß
für die Fähigkeit eines Atoms,
in einer chemischen Bindung Elektronenpaare
an sich zu ziehen (Linus Pauling).

Ich denke, dass allgemein gilt,
dass ein Stoff,
der in der elektrochemischen Spannungsreihe
negativer ist
als ein andere Stoff,
diesem gegenüber oxidiert wird.

Bei Eisen(II) sind das -0,41 Volt.

Bei Kupfer(II) sind es +0,35 Volt.

Damit ist zu erkennen,
dass Eisen oxidiert wird
und Kupfer reduziert.

Schließlich ist
-0,41 Volt kleiner als +0,35 Volt

V2= Ein Eisenblech (Fe)
taucht in einer Kupfer II Chloridlösung (CuCl2)

Das Eisen kommt elementar vor
und kann nun oxidieren,
da es in der elektrochemischen Spannungsreihe
negativer ist
als das Kupfer.

Das Kupfer kann reduziert werden,
da es als Ion in der Verbindung
mit Chlor vorkommt.

Also:
[TEX]Fe \longrightarrow Fe^{2+} + 2e^-[/TEX] Oxidation

[TEX]Cu^{2+} + 2e^- \longrightarrow Cu[/TEX] Reduktion

[HR][/HR]

Das Erste bekannte galvanische Element
besteht aus zwei Halbzellen.

Die erste Halbzelle besteht aus einer Kupfer-Platte
die in einer Kupfer II sulfatlösung eintaucht.

Die zweite aus einer Zink-Platte
die in eine Zink II Sulfatlösung eintacht.

A: Fertigen sie eine beschriftete Skizze
der beschriebenen galvanischen Zelle an

Diese galvanische Zelle
wird auch Daniell-Element genannt.

[Blockierte Grafik: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/Daniell-Element.jpg/565px-Daniell-Element.jpg]

B: Erstellen Sie
für die in den Halbzellen ablaufenden Reaktionen
Reaktionsgleichungen!

Zink ist in der elektrochemischen Spannungsreihe
negativer als Kupfer.

Also gibt Zink Elektronen ab,
es oxidiert:

[TEX]Zn \longrightarrow Zn^{2+} + 2e^-[/TEX] Oxidation

[TEX]Cu^{2+} + 2e^- \longrightarrow Cu[/TEX] Reduktion

C: Welche Spannung in V kann man am Spannungsmesser ablesen (keine Messfehler)

Zitat

Dazu ermittelt man die Differenz
aus dem Standardpotential der Akzeptor- Halbzelle
und dem Standardpotential der Donator- Halbzelle:

[tex]U_{Zelle} = U_{Akzeptor} - U_{Donator}[/tex]

Kupfer ist die Akzeptorzelle,
Zink die Donatorzelle.

Also errechnet sich:

[TEX]U_{Zelle} = +0,35 V - (-0,76V)[/TEX]

[TEX]U_{Zelle} = 1,11 V[/TEX]