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Nernst-Gleichung einfach erklärt + Übungsaufgaben | Chemie Endlich Verstehen
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 78 Zeilen
- Chemie endlich verstehen heute mit dem Thema namensgleichung speziell für metallerbsen als wichtiges Vorwissen
- solltet ihr galvanische Zellen kennen standardpotenziale Zellspannung berechnen können und ihr sollte wissen
- was konzentrationszellen sind falls ihr das noch mal nachschauen müsst schaut in die Beschreibung da sind die Links zu
- diesem Videos grundsätzlich ist die lernsgleichung eine Gleichung die den Zusammenhang
- zwischen Ionenkonzentration und Elektrodenpotential beschreibt das ist notwendig weil beobachtet werden kann
- dass immer wenn die Ionenkonzentration größer wird auch das Elektrodenpotential größer wird
- immer wenn die jungen Konzentration sich verzehnfacht steigt das elektronenpotential um 59 millvolt das
- ganze wurde von Ernst in eine Gleichung gegossen und die sieht folgendermaßen aus das Elektrodenpotential je ohne 0
- weil es nicht mehr der Standard elektronenpotential ist von einer metallbezelle me steht hier einfach für
- Metall das Z plus steht für die Ladung des metallkations diese ergibt sich aus dem
- standardpotential E0 von diesen Metall bzw dieser metallzelle plus 59 Millivolt bzw
- 0,059 Volt geteilt durch z das Z steht für die Ladung des metallions dieses redoxes und das findet sich immer hier
- oben im Exponenten das heißt das müsste ich nicht merken das müsste einfach nur nachgucken
- und das ganze wird multipliziert mit dem Logarithmus von der Konzentration des Elektrolyten geteilt durch mol pro Liter
- die Konzentration des Elektrolyten ist immer angegeben das heißt auch die müsst ihr euch nicht merken und dieses mol pro
- Liter ist hier nur aus einer mathematischen Grund und zwar habt ihr hier auch die Konzentrationen
- wohlpoliter und die müssen sich wegkürzen da man keinen Wert mit einer logarithmieren kann und die kürzen sich
- dann weg das seht ihr aber gleich schauen wir uns eine Übung an Übung Nummer 1 berechnet die
- Zellspannung u für folgendes galvanisches Element aus dem zelldiagramm könnt ihr entnehmen es
- handelt sich um eine zink-konzentrationszelle eine zink-halbzelle mit einer Konzentration
- von 0,1 mol pro Liter und eine Halbzelle mit einer Konzentration von einem wohl pro Liter wir müssen nur für diese linke
- Halbzelle das elektronenpotenzial berechnen da sie von den Standardbedingungen abweicht bei einem
- monopoliter handelt es in die Standardbedingungen da können wir das Standard elektronenpotential E0 benutzen
- bei allem anderen müssen wir berechnen also müssen wir für die Linke Halbzelle das elektronenpotential berechnen
- wir brauchen unsere Formel wir brauchen die Standard elektrodenpotenziale und in diesem Fall brauchen wir das Standard
- editordenpotential von Zink damit wir ein bisschen mehr Platz haben einmal nur noch diesen Wert wir fangen also das
- Standard das elektrodenpotenzial nicht mehr das Standard Elektronen von Zink ist gleich
- das Standard elektronenpotential minus 0,76 Volt plus 0,059 Volt durch z das Z finden wir
- jetzt wieder hier oben im Experimenten Z2 + = 2 +
- das heißt das ist an dieser Wert und das ganze wird multipliziert mit dem Logarithmus von
- cmez plus das ist in diesem Fall die Zink ionen-konzentration also müssen wir hier
- 0,1 mol pro Liter einsetzen die mol pro Liter kürzen sich raus und wenn wir hier die ersten Therme schon mal ausrechnen
- kommen wir folgendes raus 0,059 Volt durch 2 sind 0,0295 Volt multipliziert mit dem
- Logarithmus von 0,1 wenn wir das einmal kurz ausrechnen kommt hier -1 raus dann können wir hier weiter vereinfachen
- indem wir mit -1 multiplizieren und dann einfach hier nur noch minus
- 0,0295 Volt rechnen müssen und das hier müsste nur noch kurz in Taschenrechner eingeben und hat nur noch das Ergebnis
- von -0,7895 Volt für das elektronenpotenzial dieser Halbzelle
- jetzt wollen wir die Zellspannung berechnen die Zellspannung berechnet man nach folgenden Gleichung hier eine kurze
- Erinnerung wir haben die Zellspannung ist gleich der Pluspol minus der Minuspol kurze Erinnerung noch mal der
- Pluspol ist das redox-paar mit dem positiveren elektronenpotenzial der Minuspol das
- redoxpaar mit dem negativerenzial das positivere ist an dieser Stelle diese Halbzelle mit dem standardpulser
- von minus 0,76 Volt davon ziehen wir das Negative Update
- Minuspol minus 0,7895 Volt
- Minus und Minus ergibt Plus und wenn wir das jetzt einmal ausrechnen bekommen wir eine Zellspannung von
- 0,0295 Volt das wäre auch schon alles und noch eine zweite Übung wenn das
- jetzt Übung benutzen wollt macht gerne Pause und starte sobald ihr einmal fertiggerichtet habt
- hier müssen wir für beide Halbzellen das elektronenpolizei berechnen da beide nicht unter Standardbedingungen sind
- beide haben eine abweichende Konzentration von einem Null pro Liter fangen wir mit der Linken an wir
- brauchen wieder unsere standardsgleichung wir brauchen die standardpotentiale und hier brauchen wir
- das Potential von Kupfer nächsten Schritt setzen wir wieder ein standardpotenzial von Kupfer plus
- 0,059 Volt durch 2 die 2 wieder bei Kupfer zweifach positiv ist multipliziert mit dem Logarithmus von
- der Konzentration von hier oben wir vereinfachen den Term rechne wieder -2 mal
- diesen Volt Betrag kommen dann auf -0,00 subtrahieren
- und haben das erste standardpotenzial das erste elektrodenpotenzial errechnet 0,281 Volt für die Linke Halbzelle den
- Wert merkt man sie oben und machen weiter für die zweite Halbzelle gleiches Vorgehen
- standardpotenzial Wert mit ja Ladung des Jungens multipliziert mit der Konzentration
- hier kommt dann -1 raus die beiden werden zusammengefasst hiervon wird subtrahiert
- zweites elektronenpotenzial schon ausgerechnet auch den Wert merken wir uns hier oben
- jetzt haben wir beide elektrodenpotentiale berechnet können also übergehend zur Zellspannung die
- berechnen wir wie eben schon erklärt mit dieser Gleichung die Zellspannung ist der Pluspol minus Minuspol
- der Pluspol ist wieder der positivere Wert eingesetzt
- minus den negativeren Wert den setzen wir hier ein und schon haben wir das Ergebnis für dieses skalbanische Element
- und nun noch eine dritte Übung hier werdet ihr sehen haben wir zwei unterschiedliche Halbzellen Aluminium
- und silber auch das ist kein Problem beide weichen von den Standardbedingungen ab wir
- müssen also wieder berechnen wir brauchen unsere lernsgleichung wir brauchen die Standard
- elektrodenpotenziale in diesem Fall das von Silber und das von Aluminium das kürzlich mal wieder ein und wir beginnen
- zur Rechnung für die Silber Halbzelle nehmen wir das Standard Elektrodenpotential diesen Term mit dem
- Wert 1 das Silber einfach positive ist multipliziert mit dem Logarithmus von 0,00
- einmal gemerkt und für die zweite halbzeile die Aluminium Halbzelle funktioniert wieder genauso wir nehmen
- das standardpotenzial -1,6 Volt plus diesen Term hier brauchen wir für das Set den
- Wert 3 weil Aluminium 3 einfach positiv geladen ist multipliziert mit dem Logarithmus von 0,01 da wir bei
- aluminiumhalbzelle eine Konzentration von 0,01 ab die Terme ausgerechnet ergibt dieses
- diesen Term hier multiplizieren aus und subtrahieren vom standardpotenzial so haben wir jetzt die beiden
- elektrodenpotenziale für die beiden Halbzellen für die Berechnung der Zellspannung machen wir wieder die
- gleiche Gleichung wie eben Pluspol minus Minuspol ist Pluspol haben wir das positivere Elektrodenpotential von
- Silber als Minuspol das Negative von Aluminium Minus und Minus ergibt Plus und dann haben wir wenn wir diese beiden
- Werte addieren eine Zellspannung von 2,3 Volt ich hoffe ihr habt soweit alles
- verstanden bis bald
Zum Nachlesen
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