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Zersetzungsspannung & Überspannung bei Elektrolysen | Chemie Endlich Verstehen
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 41 Zeilen
- Chemie endlich verstehen heute mit dem Thema Zersetzungsspannung und Überspannung als wichtiges Vorwissen solltet ihr Elektrolysen die Redoxreihe
- und standardpotenziale kennen falls ihr das noch nachholen müsst schauten die Beschreibung der findet ihr die Links zu diesem Videos
- die Zersetzungsspannung ist ein Grundbegriff der Elektrolyse bei der Elektrolyse wird eine ansonsten freiwillig ablaufende rettungsreaktion
- umgekehrt indem wir eine elektrische Spannungsquelle anschließen das heißt wenn wir uns das ganze als galvanisches Element vorstellen würden mit einer Zink
- oder Zelle würden die ganzen Reaktionen eigentlich anders rumlaufen nur dadurch dass wir Spannungsquelle anschließen laufen die Reaktion so ab wie sie
- abgebildet sind das heißt bei einer Elektrolyse wollen wir die Reduktion begünstigen das heißt die zinkion sollen durch Elektronen zu
- Zink reduziert werden auf teilchenebene wieder so aussehen wir haben unsere graphitelektrode die Zinkionen diffundieren an die
- Elektrode heran die Elektronen die wir durch die Spannungsquelle in die Elektrode geben werden auf die 10 Ionen übertragen und machen so daraus
- elementares Zink das was aber auch passieren kann bzw das was dadurch passiert dass jetzt Zink zu Zink Atomen reduziert werden ist dass
- wir hier einen galvanisches Element ausbilden dadurch entsteht auf der graphitet Elektrode ein Zinküberzug und an dieser
- graphitelektrode diese ist dann von jod-molekülen umgeben dadurch entsteht ein galvanisches Element und dieses galvanische Element erzeugt eine
- Spannung die der Zersetzung entgegenarbeitet wie kann ich mir das vorstellen zink ist unedler als Jod wodurch hier die
- Elektronen wieder abgegeben werden können das heißt die Elektronen werden vom Zink Atom auf die Elektrode übertragen und das Zink Ionen das dann
- entsteht diffundiert wieder in die Lösung diese Spannung die hier entsteht nennt sich Polarisationsspannung diese wirkt
- auch der Zersetzung also der Elektrolyse entgegen das heißt wir haben ein Prozess der durch die Reaktion der Abläufe steht der aber der gesamt Elektrolyse
- entgegenwirkt wenn wir nun eine Elektrolysezelle aufbauen und anschließen einen Messgerät
- können wir folgendes messen wenn wir eine niedrige Spannung anlegen fließt kein Strom das liegt daran dass die
- Polarisationsspannung genauso groß ist wie die Spannung die wir angelegt haben und deswegen läuft kein Elektrolyse das heißt wir müssen die Spannung immer
- weiter erhöhen und ernst aber am gewissen Punkt steigt der Strom bzw das heißt dass hier Strom fließt und die Elektrolyse abläuft und erst ab einer
- bestimmten Spannung läuft die Elektrolyse diese maximale Polarisationsspannung das heißt die maximale Spannung die noch
- dafür sorgt dass die Zersetzung nicht abläuft nennt sich Zersetzungsspannung wenn diese maximale Polarisationsspannung erreicht ist fängt
- an die Elektrolyse abzulaufen das heißt das ist die Mindestspannung damit die Elektrolyse anhaltend
- die liegt dann quasi an diesem Punkt das kann man auch grafisch bestimmen indem man diesen linearen Teil einfach bis zur x-Achse verlängert
- Zersetzungsspannung kann man auch berechnen aber auch tatsächlich nur unter idealen Bedingungen das heißt unter standardkonzentrationen
- standardtemperatur mit der idealen Elektrode das heißt mit der Platinelektrode und die würde man berechnen die man sagt die
- Zersetzungsspannung ist die Potenzialdifferenz von plus und Minuspol hier steht E0 das heißt wir können hier die standardpotentiale benutzen
- aber tatsächlich nur wenn es sich um die Standardbedingungen handelt ansonsten müssen wir ab scheidungspotenziale bestimmen das geht
- auch über die ernstgleichung aber der Einfachheit halber nehme ich hier mal die vereinfachte Variante das heißt wir nehmen hier das
- standardpotenzial von Jod und von Zink die könnt ihr in Listen nachgucken die setzt ihr einfach nur ein und berechnet für die Zersetzungsspannung ein Wert von
- 1,38 Volt das heißt diese Spannung sind 1,38 Volt so viel so groß muss die Spannung sein
- die man anlegt damit die Zersetzung die Elektrolyse erst beginnt vorher ist die kulisationsspannung so groß dass dieser Prozess nicht abläuft
- die Überspannung die meisten Elektrolysen laufen nicht unter idealen Standardbedingungen ab wenn sie nicht unter idealen
- Standardbedingungen ablaufen braucht man eine höhere Spannung diese höhere Spannung nennt sich Überspannung und wird mit dem kleinen ETA abgekürzt
- Gründe dafür sind unterschiedlich einer der standardgründe sind dass man andere Elektronen nutzt zum Beispiel eine graphitelektrode diese hat einen höhere
- Aktivierungsenergie und dadurch wird mehr Energie benötigt das heißt wenn wir den gleichen Versuch mit einer Platinelektrode durchführen
- mit einer graphitelektrode ist die Zersetzungsspannung bei der graphitelektrode deutlich größer die Differenz zwischen
- berechneter Zersetzungsspannung und gemessen als ersetzungsspannung ist dann die Überspannung das heißt die könnte so auch berechnen
- neben der Elektrode gibt es auch weitere Gründe zum Beispiel Temperaturen Konstellation können unterschiedlich sein das heißt es würde zu einer
- schnelleren Diffusion der Edukte an die Elektrode führen sondern langsameren falls Gase als Produkt auftreten ist das Ablösen der Gasblasen von der Elektrode
- auch ein Prozess der relativ lange dauert und dadurch auch die Spannung etwas erhöhen kann es gibt noch weitere Gründe aber die sind an
- dieser Stelle erstmal relevant ich hoffe ihr habt soweit alles verstanden bis bald
Zum Nachlesen
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