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| Aufgabe | | Eine wässerige Lösung enthält Zink-Ionen (c=0,001 [mm] \bruch{mol}{l}). [/mm] Sie soll elektrolysiert werden. Bei welchem pH-Wert der Lösung beginnt die Wasserstoff-Enwicklung an einer Graphit-Kathode? (Überspannung [mm] (H_{2})=-0,7V [/mm] ) |
Hallo!
Ich habe mal versucht, diese Aufgabe zu lösen, weiß aber nicht, ob mein Weg und mein Ergebnis richtig sind.
Um die Elektrolyse der Zinklösung in Gang zu setzen, benötigt man $ E = E° + [mm] \bruch{0,059 V}{2} [/mm] * [mm] \lg [/mm] 0,001 = -0,8485 V $ (E° als Standardelektrodenpotenzial von Zink mit -0,76 V).
Und nun muss die Spannung kleiner sein als 0,8485 Volt, damit die Elektrolyse abläuft. Also kann ich die Gleichung $ 0,8485 V = 0 V + 0,059 * [mm] \lg [/mm] x + 0,7 $ aufstellen und bekomme heraus 2,517 = lg x, wobei x die Konzentration der Hydronium-Ionen in der Lösung ist. Also müsste der pH-Wert dann 2,5 sein, und ab diesem Wert und abwärts findet die Elektrolyse statt.
Kann das so stimmen?
Danke im Voraus!
lg monsterbacke
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Hallo,
> Eine wässerige Lösung enthält Zink-Ionen (c=0,001
> [mm]\bruch{mol}{l}).[/mm] Sie soll elektrolysiert werden. Bei
> welchem pH-Wert der Lösung beginnt die
> Wasserstoff-Enwicklung an einer Graphit-Kathode?
> (Überspannung [mm](H_{2})=-0,7V[/mm] )
> Hallo!
>
> Ich habe mal versucht, diese Aufgabe zu lösen, weiß aber
> nicht, ob mein Weg und mein Ergebnis richtig sind.
> Um die Elektrolyse der Zinklösung in Gang zu setzen,
> benötigt man [mm]E = E° + \bruch{0,059 V}{2} * \lg 0,001 = -0,8485 V[/mm]
> (E° als Standardelektrodenpotenzial von Zink mit -0,76 V).
> Und nun muss die Spannung kleiner sein als 0,8485 Volt,
> damit die Elektrolyse abläuft.
Die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden muss größer sein als 0,8485 Volt (hab's nicht nachgerechnet).
Gleichbedeutend damit ist der Satz: an der Kathode muss eine Spannung anliegen, welche mindestens -0,8485 V oder kleiner (negativer) ist.
Also kann ich die Gleichung
> [mm]0,8485 V = 0 V + 0,059 * \lg x + 0,7[/mm] aufstellen und bekomme
> heraus 2,517 = lg x, wobei x die Konzentration der
> Hydronium-Ionen in der Lösung ist. Also müsste der pH-Wert
> dann 2,5 sein, und ab diesem Wert und abwärts findet die
> Elektrolyse statt.
Ab diesem pH findet die Wasserstoffentwicklung statt (eigentlich auch eine Elektrolyse). "Elektrolysiert" werden soll ja die Zinkionenlösung - also elementares Zink soll aus der Lösung abgeschieden werden.
Was würde an Platinelektroden passieren?
> Kann das so stimmen?
>
> Danke im Voraus!
> lg monsterbacke
Vorzeichen beachten!
[mm]-0,8485 V = 0 V + 0,059 * \lg x - 0,7[/mm]
2,517 = -lg x
LG, Martinius
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