Nernst mit pH < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | 1. Formen Sie die Nernst'sche Gleichung für das Redoxpaar [mm]MnO_4^-/Mn^{2+}[/mm] mathematisch so um, dass Sie direkt den pH-Wert einsetzen können.
2. Stellen Sie nun die Nernst-Gleichungen für die Reduktions- und Oxidations-Teilreaktionen des Experiments auf und berechnen Sie die Potenziale für pH 7 und pH 0. |
Hallo ihr Lieben!
Ich habe jetzt folgendes aufgeschrieben:
Reaktion: [mm]2 MnO_4^- + 16 H^+ + 10 Cl^- \to Mn^{2+} + 8 H_2O + 5 Cl_2[/mm]
Reduktion: [mm]MnO_4^- + 8 H_3O^+ + 5 e^- \to Mn^{2+} + 12 H_2O + 5 Cl_2[/mm]
Oxidation: [mm]2 Cl^- \to Cl_2 + 2e^-[/mm]
1. [mm]E(Mn^{2+}/MnO_4^-) =
E°(Mn^{2+}/MnO_4^-) + \bruch{0,059V}{5} \cdot lg \bruch{{c(MnO_4^-) \cdot c^8(H_3O^+)}}{{c(Mn^{2+})}}
= 1,49 V + \bruch{0,059V}{5} \cdot [[lg(c(MnO_4^-))+lg(c^8(H_3O^+))]-lg(c(Mn^{2+}))]
= 1,49 V + \bruch{0,059V}{5} \cdot [[lg(c(MnO_4^-))+8lg(c(H_3O^+))]-lg(c(Mn^{2+}))]
= 1,49 V + \bruch{0,059V}{5} \cdot [[lg(c(MnO_4^-))
- 8 \cdot pH]-lg(c(Mn^{2+}))]
= 1,49 V + \bruch{0,059V}{5} \cdot [lg(c(MnO_4^-))-lg(c(Mn^{2+}))- 8 \cdot pH]
= 1,49 V + \bruch{0,059V}{5} \cdot [lg \bruch{c(MnO_4^-)}{c(Mn^{2+})} - 8 \cdot pH]
= 1,49 V - \bruch{0,059V}{5} \cdot [lg \bruch{c(MnO_4^-)}{c(Mn^{2+})} + 8 \cdot pH][/mm]
Meine Frage: Habe ich das richtig umgeformt? Ist ja doch etwas kompliziert.
2. Ich habe hier die Potenziale jetzt für eine bestimmte Konzentration, nämlich für alle c = 0,1 mol/L, berechnet und dann bei dem Potenzial der Reduktion für pH einmal 7 und einmal 0 eingesetzt.
Damit komme ich ja auf ein Ergebnis, aber einfach eine beliebige Konzentration auswählen war sicher nicht so von meinem Lehrer beabsichtigt.
Kann ich denn ohne einen Zahlenwert für die Konzentration trotzdem auf ein konkretes Ergebnis kommen?
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Hallo Princess,
Deine letzte Umformung ist nicht richtig.
$E° =1,49V + [mm] \bruch{0,059V}{5}*\left(lg\bruch{[MnO_{4}^{-}]}{[Mn^{2+}]}-8*pH \right)=1,49V [/mm] - [mm] \bruch{0,059V}{5}*\left(lg\bruch{[Mn^{2+}]}{[MnO_{4}^{-}]}+8*pH \right)$
[/mm]
Wenn Du keine Konzentrationsangaben hast, dann kannst Du auch keine Potentiale ausrechnen.
LG, Martinius
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Hey 
Danke für die Antwort!
Aber weshalb muss ich denn den Bruch umkehren?
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Hallo Princess,
das sind die Rechengesetze für Logarithmen. Wenn Du aus dieser Gleichung
[mm] $E°=1,49V+\bruch{0,059V}{5}*\left(lg\bruch{[MnO_{4}^{-}]}{[Mn^{2+}]}-8*pH \right)$
[/mm]
das MInuszeichen in der Klammer vor dieselbe ziehen möchtest, dann braucht auch der Logarithmus des MWGs ein negatives Vorzeichen:
[mm] $E°=1,49V+\bruch{0,059V}{5}*\left(lg\left(\bruch{[Mn^{2+}]}{[MnO_{4}^{-}]}\right)^{-1}-8*pH \right)$
[/mm]
[mm] $=1,49V+\bruch{0,059V}{5}*\left(-lg\bruch{[Mn^{2+}]}{[MnO_{4}^{-}]}-8*pH \right)$
[/mm]
[mm] $=1,49V-\bruch{0,059V}{5}*\left(lg\bruch{[Mn^{2+}]}{[MnO_{4}^{-}]}+8*pH \right)$
[/mm]
Aber Du bräuchtest das Minuszeichen gar nicht vor die Klammer zu ziehen.
LG, Martinius
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 14:04 So 21.10.2007 | | Autor: | Princess17 |
Ok, danke!!!
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