Logaritme wegwerken

konijntjexx

Hallo,

Wij hebben voor scheikunde een practicum gedaan, namelijk het oplosbaarheidsproduct van loodjodide bepalen mbv een elektrochemische cel.

Met onze berekening via de Wet van Nernst liepen wij alleen even vast.

Onze berekening:

Om het oplosbaarheidproduct uit te rekenen maken we dus gebruik van de wet van Nernst; VPb= V0Â¬+ (0,059/n) ∙ log ([ox] / [red])

VPb = 0,632 V (zie resultaten practicum)

V0 = -0,13 V (Cu2+)

[ox] = [Pb2+] = ?

[red] = 1,00 mol/l

0,632 = -0,13 + (0,059/2) ∙ log([Pb2+] / 1,00)

0,762 = (0,059/2) ∙ log([Pb2+] / 1,00)

25,831 = log([Pb2+] / 1,00)

Tot zo ver waren we gekomen, we weten alleen niet meer hoe we de logaritme kunnen wegwerken. We dachten zelf het volgende:

Stel [Pb2+] als x.

25,831=log(x/1,00)

25,831=log(x)

x=e^25,831

We weten dus alleen niet of dit goed is.. We denken namelijk dat x dan te groot wordt. Kan iemand ons helpen?

zheddie

Wat zijn precies de redoxkoppels?

konijntjexx

De elektrode die wij in ruimte 1 hebben gebruikt, is een negatieve elektrode Pb(s). In ruimte 1 zat loodjodide. In de andere halfcel, zit een positieve elektrode. De stof die we voor deze elektrode hebben gebruikt, is Cu(s). De stof die in ruimte 2 komt, moet neutraal zijn. Daarom hebben wij gekozen voor Cu(NO3)2 (aq)

Hieronder de halfreacties die in ons practicum voorkomen:

Pb2+(aq) + 2e- --> Pb(s)

PbI2 (s) --> Pb2+(aq) + 2 I-(aq)

Cu2+(aq) + 2e- --> Cu(s)

Bedoelde u deze informatie?

Hopelijk kunt u ons verder helpen met onze berekening.

Marjanne

Ik denk dat een paar gegevens niet goed zijn.

Kijk hier(klik) maar eens.

Die -0,13 V is volgens mij de normaalhalfpotentiaal van de loodelectrode, niet van koper.

Verder verwacht ik dat Cu²⁺ de oxidator is, niet Pb²⁺. Dat maakt nogal wat uit voor je Nernst-formule.

Dit:

25,831=log(x)

x=e^25,831

is ook niet goed. e hoort bij de natuurlijke logaritme ln, niet bij log.

konijntjexx

Ik denk dat we inderdaad de verkeerde V0 hebben genomen, dat moet die van

Cu2+ zijn.

VPb = 0,632 V (zie resultaten practicum)

V0 = 0,34 V

[ox] = [Pb2+] = ?

[red] = 1,00 mol/l

0,632 = 0,34 + (0,059/2) ∙ log([Pb2+] / 1,00)

0,292 = (0,059/2) ∙ log([Pb2+] / 1,00)

9,898 = log([Pb2+] / 1,00)

10^9,898= ([Pb2+] / 1,00)

[Pb2+] = 7,912x10^9 mol/L

Maar dit lijkt mij wel een erg groot getal?!

zheddie

Cu2+ is het oxidans, en staat dus in de teller in de formule van Nernst.

Vandaar je te grote waarde.

konijntjexx

Ik heb het nu veranderd en heb hierbij ook Ks uitgerekend.

VPb = 0,632 V (zie resultaten practicum)

V0 = 0,34 V

[ox] = [Pb2+] = ?

[red] = 1,00 mol/l

0,632 = 0,34 + (0,059/2) ∙ log(1,00 / [Pb2+])

0,292 = (0,059/2) ∙ log(1,00 / [Pb2+])

9,898 = log(1,00 / [Pb2+])

7,912x10^9= (1,00 / [Pb2+])

[Pb2+] = 1,26x10^-10 mol/L

Dus x=1,26x10^-10mol/L. Aangezien [Ox] = [Pb2+]= x en [Red] = [2I-]^2 = 2x^2 is, is [2I-]^2 --> (2x (1,26x10^-10))2= mol/L.

Ks= [1,26x10^-10][3,20x10^-20]=4,03x10^-30 bij 298 K

Zou dit een goed antwoord zijn?

Marjanne

Ik begrijp dit nog niet:

VPb = 0,632 V (zie resultaten practicum)

Die potentiaal is ten opzichte van welke electrode?

Ik denk dat dit nog niet goed gaat, want die VPb veranderde niet toen je die V0 veranderde van -0,13 V in 0,34 V. Daarmee zou VPb wel moeten veranderen...

konijntjexx

We hebben een koper en lood elektrode in de bovengenoemde oplossingen gedaan. Daartussen hebben we een zoutbrug gezet en daarna hebben wij het aantal volt gemeten. We hebben in deze proef niets met v0 verandert volgens mij...

Die 0.632 Volt is wat we toen maten.

Snapt u wat ik bedoel?

konijntjexx

PbI2 (s)  Pb2+(aq) + 2 I-(aq)

Ik heb nog een vraagje, bij deze reactie willen we graag weten welke kant endotherm is. Zouden jullie mij hierbij kunnen helpen?

Marjanne

konijntjexx schreef: We hebben een koper en lood elektrode in de bovengenoemde oplossingen gedaan. Daartussen hebben we een zoutbrug gezet en daarna hebben wij het aantal volt gemeten. We hebben in deze proef niets met v0 verandert volgens mij...

Die 0.632 Volt is wat we toen maten.

Snapt u wat ik bedoel?

Als je nu een andere electrode dan koper had genomen en een andere oplossing in ruimte 2, denk je dan niet dat je een andere VPb had gemeten. En dat dan je oplosbaarheidproduct anders had geworden?

Dat oplosbaarheidsproduct mag toch niet afhangen van wat je als tegenelectrode neemt?

konijntjexx

Ooh, ik snap wat u bedoelt!

Die 0,632 is inderdaad niet de VPB, maar de gemeten spanning tussen de 2 elketrodes.

Zou u mij kunnen uitleggen hoe ik dat dat met de wet van nernst moet doen als die 0,632 niet de Vpb is? Ik vind die formule heel lastig..

Marjanne

Hoe kom je aan die V0 = 0,34 V? Dat is niet zo maar 0,34 V, dat is 0,34 V t.o.v. een andere electrode, de normaal waterstofelectrode.

Je moet nu met de VPb en de V0 berekenen wat de potentiaal is van de loodelectrode t.o.v. de normaal waterstofelectrode.

Ik ga ervan uit dat bij de meting van het potentiaalverschil de loodelectrode de plus was en de koperelectrode de min.

konijntjexx

Die 0,34 hebben wij uit de binas gehaald, die staat achter koper.

Ik heb het idee dat ik iets helemaal verkeerd heb gedaan.

Dit is mijn voorbeeld berekening die ik in mijn werkplan had gebruikt, volgens mij zitten hier al fouten in:

Volgens de redoxreactie ontstaat er vanuit elke mol loodjodide 1 mol lood ionen en 2 mol jodide ionen.

Het oplosbaarheidsproduct dat hierbij hoort is: Ks= [Pb2+] [2I-]2 (zie bovenstaande reactie van PbI2(s)).

Ks= 8,5∙10-9 bij 298 K, ook wel 25 graden Celsius.

[Ox] = [Pb2+] = x

[Red] = [2I-]2 = 2x2

8,5∙10-9 = [x] [2x]2

8,5∙10-9 = 4x3 → x3=2,13∙10-9

x=1,29∙10-3

Dus [Pb2+] =1,29 ∙10-3 mol/L

De oplossing die we nu in deze ruimte stoppen is Pb2+ (aq) en I2- (aq).

We willen dus het zout loodjodide maken. Hiervoor nemen we een zout met Pb2+ en een zout met I2-. Let op, het moet goed oplosbaar zijn in water (zie BT 45A). Als je de twee zouten bij elkaar doet ontstaat er een neerslag van joodjodide, de andere zouten blijven opgelost.

Je kunt dus bijvoorbeeld Pb(NO3)2 nemen en KI.

De ideale reactie: V=V0Cu + V0Pb

0,96 =0,34 +0,62, dan zou de elektrodenpotentiaal dus -0,75 V zijn.

n = 2

V0pb = -0,13

[Pb2+] =1,29∙10-3 mol/L

[Cu] =1,0 mol/L

VPb= V0Â¬+ (0,059/n) ∙ log ([ox] / [red])

VPb= -0,13 + (0,059/2) ∙ log (1,29∙10-3 /1) => Vpb= -0,22 V

We zullen dus een spanning van: -0,22 + 0,34 = 0,12 V meten.

(VPb + VCu)

Deze berekening gaan we ook in onze proef gebruiken, alleen zullen wij dan vpb meten. Hierdoor blijft dan alleen als onbekende [ox] over, waardoor we de concentratie van lood kunnen berekenen. Vervolgens kunnen we dan deze concentratie invullen in de formule van het oplosbaarheidsproduct.

Zou u hier even naar willen kijken? en kunnen uitleggen wat ik fout heb gedaan.

Wij hebben 0,632 gemeten, dat lijkt helemaal niet op de 0,12 V!?

konijntjexx

Dit is nu mijn berekening geworden:

Het oplosbaarheidsproduct is nu heel laag, te laag volgens mij..

klopt dit wel?

Vpb + 0,34 = 0,632

Vpb = 0,292

Om het oplosbaarheidproduct uit te rekenen maken we dus gebruik van de wet van Nernst; VPb= V0Â¬+ (0,059/n) ∙ log ([ox] / [red])

VPb = 0,292 V (zie resultaten practicum)

V0 = -0,13 V

[ox] = [Pb2+] = ?

[red] = 1,00 mol/l

0,292 = -0,13 + (0,059/2) ∙ log(1,00 / [Pb2+])

0,422= (0,059/2) ∙ log(1,00 / [Pb2+])

14,31= log(1,00 / [Pb2+])

2,019 x1014 = (1,00 / [Pb2+])

[Pb2+] = 4,954 x10-15 mol/l

Dus x=4,954 x10-15 mol/L. Aangezien [Ox] = [Pb2+]= x en [Red] = [2I-]2 = 2x2 is, is [2I-]2 → (2x (4,954 x10-15))2= 9,81500443 x10-29 mol/L.

Ks= [9,81500443 x10-29][ 4,954 x10-15]=4,86x10-43 bij 298 K

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Logaritme wegwerken

Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken

Re: Logaritme wegwerken