[Scheikunde] galvanische cel

Pixi

Hallo,

Ik moet een verslag schrijven n.a.v. een practicum over de galvanische cel. Hierbij gebruikten we CuSO4-oplossing, zoutbrug en de metalen Pb, Zn, Al en Mg.

Het doel was om de gemeten spanning te vergelijken met de theoretische.

2vragen:

Waarom dient de kopersulfaatoplossing vervangen te worden na elk metaal?

Wij moesten alle metalen testen met dezelfde kopersulfaatoplossing, kwestie van niet te verspillen, maar waarom zou je in principe na elk metaal de kopersulfaatoplossing moeten vervangen?

Stel aan de hand van uw meetresukltaten de spanningsreeks op van de metalen. Vergelijk met de reële spanningsreeks.

Spanningsreeks van de metalen is toch gewoon:

Mg --> Mg2+ + 2e-

Pb --> Pb4+ + 4e-

Of zie ik dat verkeerd? Ik snap nl. niet goed wat bedoelt wordt met de reële spanningsreeks.

Gr Chrissie

Jan van de Velde

Ik neem aan dat je van alle vier de metalen de elektrodepotentiaal hebt vergeleken met die van een koperelektrode in een kopersulfaatoplossing?

Spanningsreeks: zou het dan niet de bedoeling zijn om die gemeten elektrodepotentialen in een oplopende of aflopende rij te plaatsen?

Wat jij daar uittypte zijn volgens mij redox-halfreacties, toch?

Tijdens het sluiten van de stroomkring van je cel slaat er steeds koper neer uit de kopersulfaatoplossing op de koperelektrode. De concentratie koperionen in de oplossing neemt dus af. Als idt te ver gaat zou dit je metingen kunnen gaan beinvloeden?

Wouter_Masselink

Dat zijn inderdaad halfreacties die worden gebruikt bij een redoxvergelijking.

Deze reacties treden wel op, maar dat is niet de spanningsreeks.

Pixi

Ja dus de proefopstelling was:

kleine proefbuis met onderaan zoutbrug en daarboven 0,1 M CuSO4 met een Cu-draad en deze proefbuis wordt in een andere grotere proefbuis gebracht met 0,1 M oplossing (respectievelijk CuSO4, ZnSO4, Pb(NO3)2, Al(NO3)3, MgCl2) en de passende metaalelectrode

Dus de spanningsreeks is gewoon de gemeten waarden in een oplopende of aflopende rij te plaatsen en die te vergelijken met de theoretisch berekende waarden in een oplopende of aflopende rij?

Jan van de Velde

WIKI

De spanningsreeks der metalen is de rangschikking van de metalen naar dalend reducerend vermogen, met andere woorden hoe meer naar links een metaal staat, hoe gemakkelijker het oxydeert. Hoe meer naar rechts het metaal, hoe edeler het is.

Een metaal links van een ander metaal kan de ionen van een ander metaal reduceren tot metaal. Hoe verder de metalen van elkaar staan, hoe beter de reactie verloopt. De spanningsreeeks der metalen ziet er als volgt uit:

K Ba Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb | H | Cu Ag Hg | Pt Au

De metalen tot en met Pb zijn onedel. De metalen van Cu tot Hg zijn half-edel. De metalen Pt en Au zijn edel.

zie ook tabel elektrodepotentialen in BINAS. (54 of zo geloof ik)

Pixi

Thanx!

Ik heb nog 1 vraagje, wat zijn de berekeningen die nodig waren om de 1M CuSO4, ZnSO4,MgCl2 (enz.) oplossingen te bereiden? Hoe wordt deze bereiding praktisch uitgevoerd?

n = 1M, toch? Maar welke formule gebruik ik dan?

Jan van de Velde

eerder heb je het over 0,1 M oplossingen.

bedoel je dat je niet weet hoeveel gram zout je op moet lossen in een liter water om die 0,1 M oplossing te verkrijgen?

hzeil

Ik mis in bovenstaande discussie de verwijzing naar en de toepassing van de theoretische Wet van Nernst. De normaalpotentialen c.q. standaardpotentialen haal je uit een tabel in Binas. Met behulp van de gekozen concentraties ( 0.1 M of 1 M. ?) kun je dan ( met Nernst) van alle gekozen metalen de theoretische evenwichtspotentialen berekenen.

Blijkbaar moesten deze metaal-metaalion electrodes vergeleken worden met de koper-koperion electrode. Deze laatste neem je dan als referentie-electrode.[Dat gebeurt ook in de praktijk bij bijvoorbeeld kathodische bescherming]

Het is zinloos om een zinkelectrode in een kopersulfaatoplossing te plaatsen. Er treedt dan een verdringingsreaktie op en het zink wordt bedekt met al of niet hechtend koper. Wat meet je dan eigenlijk? Een tijdsafhankelijke mengpotentiaal die je niet zinvol met de berekende Nernstpotentiaalverschillen kunt vergelijken.

Als je elk metaal in de oplossing van zijn eigen ion brengt is het al moeilijk genoeg om het te begrijpen.

De experimentele potentiaal van het koper wijkt nog het minste af van de berekende Nernst potentiaal. Nevenreakties spelen hier nog een ondergeschikte rol.

Maar bij zink in een zure zinksulfaat oplossing wordt het al erger door de gelijktijdig lopende nevenreactie 2H(+) + 2e ----) H2 en dit maakt de potentiaal hoger dan de berekende Nernst-waarde. Ook de O2 reductie speelt mee.

Bij aluminium is het helemaal dramatisch. De kathodische deelreaktie

Al(3+) + 3e ------) Al treedt praktisch helemaal niet op en de gemeten potentiaal wordt alleen bepaald door deelreakties als Al -----) Al(3+) + 3e enerzijds en zuurstofreductie en H2 - vorming anderzijds. Er is hier dus helemaal geen sprake van reversibiliteit en het gemeten potentiaal verschil wijkt dus heel sterk af van de berekende omdat de potentiaal van het Al zich veel te hoog instelt.

Dus nogmaals, zonder "Nernst" is dit allemaal niet te begrijpen.

H. Zeilmaker

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[Scheikunde] galvanische cel

[Scheikunde] galvanische cel

Re: [Scheikunde] galvanische cel

Re: [Scheikunde] galvanische cel

Re: [Scheikunde] galvanische cel

Re: [Scheikunde] galvanische cel

Re: [Scheikunde] galvanische cel

Re: [Scheikunde] galvanische cel

Re: [Scheikunde] galvanische cel