Aufgabensammlung für das Fach Chemie in der Schule

Faraday'sche Gesetze, Galvanische Elemente, Konzentrationsabhängigkeit des elektrochemischen Potentials

 

 

Aufgabe 1

Faraday'sche Gesetze

 

a)Welche Ladung hat das Bleiion, wenn ein Strom von 0,5 A in 15 min aus einer Bleisalzlösung 0,4827g Blei abscheidet? (Pb 207,19 u)

 

b). Eine 1 mol/l CuCl2 Lösung wird 30 min bei einem Strom von 15 A elektrolysiert. 

Wieviel g Kupfer und wieviel g Chlor werden abgescheiden? (Cu 63,5 u,  Cl 35,5 u)

 

 

Aufgabe 2

Galvanische Elemente

Ein galvanische Element ist aufgebaut aus einer Kupfer- und einer Sauerstoffhalbzelle.

a)Zeichnen Sie das beschriebene galvanische Element  und beschriften Sie die Zeichnung. (Standardbedingungen. )

b)Erläutern und bergünden  Sie, welche Reaktionen unter Standardbedingungen an den beiden Elektroden ablaufen, wenn diese durch einen Draht verbunden sind.

c)Berechnen Sie, welche Spannung das galvanische Element zeigt, wenn folgende Bedinungen gegeben sind:  c(Cu2+) = 0,1 mol/l

                                                 c(OH-) der Sauerstoffzelle: 10-11

 

 

 

Aufgabe 3

Konzentrationsabhängigkeit des elektrochemischen Potentials

 

Ein galvanisches Element ist aus einer Normalwasserstoffelektrode und einer Silberhalbzelle unter Standardbedingungen aufgebaut. Man mißt die Spannung zwischen den Elektroden.

 

 

a)Zeichnen Sie  die Normalwasserstoffelektrode und erläutern Sie die dort ablaufenden potentialbildenden Vorgänge.

 

b)Formulieren und begründen Sie die in den beiden Halbzellen ablaufenden Reaktionen. Wie verändern sich die Lösungen in den beiden Halbzellen, wenn man beide Elektroden mit einem Draht verbindet?

 

c)Begründen Sie, wie sich die Spannung verändert, wenn man die Konzentration der Silberionen verringert.

 

d)Zeigen Sie auf, welche Beziehung  zwischen der Veränderung der Spannung und der Veränderung der Konzentration besteht.

 

 

 

Aufgabe 4

Redoxsysteme

 

Berechnen Sie Spannungen folgender Redoxsysteme, geben Sie an, wo der positiven und der negative Pol liegen und welche Reaktionen in den Halbzellen ablaufen.

 

a) Cu/ Cu2+//Ag/Ag+  wobei c (Cu2+) = 0,08 mol/l und c(Ag+) = 0,03 mol/l

b) Zn/Zn2+//H2/2H+ wobei c(Zn2+) = 0,5 mol/l und in der

 Wasserstoffhalbzelle pH = 14.