[Scheikunde] EMK van een galvanische cel

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 41

[Scheikunde] EMK van een galvanische cel

Gegeven: een galvanische cel, die spontaan energie levert, en bestaat uit:

een Fe- en 0,1 M FeCl2, een Pt-elektrode en o,2 M KMnO4, 0,2 M MnCl2 en pH1.

Fe (2+) / Fe : E° = -0,44 V => reductor, dus aan anode

MnO4 (-) / Mn (2+) : E° = +1,51 V => oxidator, dus aan kathode

Gevraagd: Bereken de EMK van de galvanische cel

Oplossing:

de halfreacties zijn, naar mijn oplossing (en hier gaat het blijkbaar al fout):

[MnO4(-) + 8H(+) + 5e- -----> Mn(2+) + 4 H2O] x 2

[Fe ----> Fe(2+) + 2e-] x 5

De halfreacties die onze cursus als oplossing aangeeft zijn echter:

[MnO4(-) + 8 H3O(+) + 5e- -----> Mn(2+) + 4 H20] x 2

[Fe -----> Fe(2+) + 2e-] x5

Waarom gebruikt men hier H3O(+) om de reactie mee aan te vullen?

Het aantal H- en O-atomen aan beide kanten van de vergelijking komt dan toch niet meer overeen?

Voor het vervolg: Kan men bij het invullen van de Nernstvergelijking ervan uitgaan dat deze reactie verloopt bij T=25°C?

(En ja... nog een vraag dus, Jan. Bij deze ook enorm bedankt voor je respons

op al mijn vragen!)

Berichten: 41

Re: [Scheikunde] EMK van een galvanische cel

Heeft het iets te maken met het gegeven: pH1? ---> sterk zuur ---> H3O(+)

(En dan nog steeds: dan komen de aantallen atomen niet overeen aan het linker en rechter lid van de reactie.)

Berichten: 704

Re: [Scheikunde] EMK van een galvanische cel

de wet van Nernst zegt:
\( E = E^{0} - \frac {RT} {nF} \ln K\)
Als we kijken naar de aanwezige stoffen, dan is de oxidator
\( MnO_{4}^{-} + H^{+}\)
en de reductor is
\(Fe(s)\)
, de elektrode zelf.

Dan vervolgens denk ik dat in de halfcel van mangaan de pH gelijk is aan 1. Dan krijgen we als halfreacties:
\( MnO_{4}^{-} + 8 H^{+} + 5e \rightarrow Mn^{2+} + 4 H_{2}O(l) [*2]\)
\( Fe(s) \rightarrow Fe^{2+} + 2e [*5]\)
Dus de celreactie:
\( 2 MnO_{4}^{-} + 16 H^{+} + 5 Fe(s) \rightarrow 2 Mn^{2+} + 8 H_{2}O(l) + 5 Fe^{2+} \Rightarrow E^{0} = 1,52 - -0,44 = 1,96V\)
Daarom geldt:
\(K = \frac {[Fe^{2+}]^{5}[Mn^{2+}]^{2}} {[H^{+}]^{16}[MnO_{4}^{-}]^{2}}\)
Nu heb je al je gegevens om de EMK van deze cel te berekenen (1,89 V). Houd rekening met de pH:
\( [H^{+}] = 10^{-pH}\)

Reageer