[Scheikunde] EMK van een galvanische cel
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- 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!)
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.)
(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:
Dan vervolgens denk ik dat in de halfcel van mangaan de pH gelijk is aan 1. Dan krijgen we als halfreacties:
\( E = E^{0} - \frac {RT} {nF} \ln K\)
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:\( [H^{+}] = 10^{-pH}\)