PC2 E-Chemie Flashcards

Question

Zusammenhang zwischen Spannung und elektrisches Potential?

Answer 1

U = φ(1) - φ(0)

Answer 2

E = E0 - RT/zF * ln Π {ci} ^vi Bei Gasen: {pi} relative Partialdrücke Bei feste u flüssige, reine Stoffe: xi Molenbruch Bei gelösten Stoffen: Relative konzentration {ci} = ci/c0 Für nicht ideale Stoffe: Relative Aktivitäten, d.h. {ai} = ai/c0

Answer 3

Anstelle des chem. Potentials, wenn GG in EINER Phase, hier die Berechnung so: μi (Schlange) = μi + zi * F * φ ``` ui = chem. Pot. zi = Ladung des Ions F = Faraday φ = elektrisches Pot der Phase ``` Enthält also zusätzlich zum chem. Potential die Arbeit, die notwendig ist um 1 mol Ionen vom el. Potential 0 auf φ zu bringen.

Answer 4

Die Ionenstärke (Formelzeichen I in der älteren Literatur auch µ) einer Lösung ist ein Maß für die elektrische Feldstärke aufgrund gelöster Ionen. Die chemische Aktivität gelöster Ionen und die Leitfähigkeit von Elektrolyt-Lösungen stehen mit ihr im Zusammenhang. I = 1/2 Σ (zi)^2 * mi mi ist in mol/kg

Answer 5

``` (Debye-Hückel-Grenzgesetz): log f(+/-) = -0.509 * |z+*z_| * [wurzel] I ```

Answer 6

fi Beschreibt Abweichung vom idealen Verhalten einer Mischung. ai = fi * xi Mittlerer Aktivitätskoeffizient: f+\- = (f+) ^ν+ * (f_) ^ν_ Und Zsg mit Ionenstärke: log f+\- = -0.509 * |z+*z-| * Wurzel (I/mStandard) I = Ionenstärke

Answer 7

ΔGθ = RT ln K

Answer 8

Mit Aktivität, mittlerer Aktivitätskoeffizient, mittlere Ionenkonzentration, mittlere Aktivität, Ionenstärke

Answer 9

Hierbei wird die Stoffmenge eines gelösten Stoffes auf die Masse des Lösungsmittels bezogen. Stoff Menge des gelösten Stoffs / Masse des Lösungsmittels In gesättigter Lösung ist die Molalität (eines einfach geladenen Ions) gleich der Löslichkeit l

Answer 10

E= Eo + RT/zF ln a(Ox)/a(Red) 8,314J/mol*K * 298 K / z * 96485 C/mol * 2,303 (Umrechnungsfaktor) Log a(Ox)/a(Red)

Answer 11

Kupfer- und Zink-Elektrode Je in Lösung von Cu- Bzw ZnSO4 eingetaucht. Sind über porösen Becher miteinander in Verbindung, ist Ionen durchlässig und schließt so den Stromkreis. Zn (s) + Cu2+ —> Zn2+ + Cu(s)

Answer 12

Theorie der interionischen WW Konzept der Gegenionenwolke: im Mittel sind um Zentralion mehr Gegenionen als Co-Ionen. Debye rechnet mit β Größe der Ionenwolke. 2 Effekte: 1 - Elektrophoretischer Effekt 2 - Relaxationseffekt Zu 1: Stokes-Reibung im Ausdruck für Ionenbeweglichkeit setzt ruhendes Medium voraus. Ionen bewegen sich aber, also zusätzliche Reibung. Hydrathüllen verstärken den Effekt. Zu 2: Gegensätzliche Bewegung von Zentralion und Ionenwolke, Störung der Ladungsverteilung, Ionenwolke bildet sich mit Verzögerung. Zentralion wandert Schwerpunkt der Ionenwolke voraus -> rücktreibende Kraft, Bremseffekt

Answer 13

Galvanische Zelle (erzeugt elektrische Spannung und liefert Strom d. Potentialgefälle) Elektrolyse-Zelle: wird durch Strom von außen betrieben. Akkumulatoren sind Zellen, die abwechselnd Strom liefern und dann wieder durch einen von außen angelegten Strom geladen werden. Eine elektrochemische Zelle enthält mindestens zwei Elektroden, die immer als Elektronenleiter fungieren, und mindestens einen Elektrolyten, d. h. einen Ionenleiter. Der Elektrolyt kann flüssig oder fest sein, oder es sind sowohl flüssiger als auch fester Elektrolyt vorhanden. Eine elektrochemische Zelle kann somit definiert werden als eine Anordnung aus zwei Elektroden, die über einen Elektrolyten leitend verbunden sind.

Answer 14

DeltaG = - v F E ``` und Zusammenhang zur Nernst-Gleichung: E = E(std) - RT/vF * lnQ wobei E(std) nichts anderes als = - Delta(Rkt)G(std)/vF ``` in den Standardzuständen sind alle Aktivitäten gleich 1 und daher ln Q = 0, somit ist Standardzellspannung direkt verknüpft mit DeltaG.

Answer 15

Die Diffusionsstromdichte, die auch als Materiefluss bezeichnet wird, gibt an, wie viele Teilchen eine Fläche in einer bestimmten Zeit durchfließen. Das 1. Fick'sche Gesetz beschreibt die Geschwindigkeit des Diffusionsvorgangs in x-Richtung. J = -D dc/dx Aus dem 1. Fick'schen Gesetz lässt sich das 2. ableiten. Das 2. Fick'sche Gesetz beschreibt die Änderung des Konzentrationsprofils in einer Dimension (x-Richtung) mit der Zeit (für D = const., d.h. unabhängig von c): dc/dt = - D d^2 c / dx^2

Answer 16

Brown entdeckte unregelmäßige und ruckartige Wärmebewegung kleiner Teilchen in Flüssigkeiten und Gasen. Nach der 1905 von Albert Einstein und 1906 von Marian Smoluchowski gegebenen Erklärung wird die im Mikroskop sichtbare Verschiebung der Teilchen dadurch bewirkt, dass die Moleküle aufgrund ihrer ungeordneten Wärmebewegung ständig und aus allen Richtungen in großer Zahl gegen die Teilchen stoßen und dabei rein zufällig mal die eine Richtung, mal die andere Richtung stärker zum Tragen kommt. Einstein, Sm. und Langevin konnten zeigen, dass der mittlere quadratische Abstand von ihrem Ausgangspunkt proportional zur Zeit anwächst. Für Bewegung in einer Dimension gilt: x^2 = (kT/ 3*r*Pi*Viskosität) * t x^2 - ist der Mittelwert

Answer 17

E(pot) /Q Also potentielle Energie pro Ladung Symbol: Großes Phi Einheit: J/C oder Volt ___ Potentielle Energie wiederum: - wird erhöht, wenn wir einem System Arbeit zuführen, indem man bspw. eine positive und negative Ladung auseinander zieht. Sie erniedrigt sich, wenn die Ladungen näher zusammenkommen. - sie ist also die negative Arbeit, die von der WW-Kraft verrichtet wird dE(pot) = -F dr = - 1/4Pi*Permittivität Q(1)Q(2)/r^2 dr Über Integral unterschiedlicher r (bspw von unhandlich zu r) kann man dann bestimmtes E(pot) messen ---- Das heißt, das elektrische Potential ist die Arbeit um die Ladung Q1 aus unendlicher Entfernung bis zum Abstand r zu bringen pro Ladungseinheit (1C). (Voraussetzung Ladung selbst ändert sich nicht) Und chemisches Potential analog definiert: Die Arbeit, um einen Stoff n1 aus den Elementen [Go(Bildung, Elemente) = 0] zu erzeugen pro Stoffmengeneinheit 1mol.

Answer 18

Das heißt, das elektrische Potential ist die Arbeit um die Ladung Q1 aus unendlicher Entfernung bis zum Abstand r zu bringen pro Ladungseinheit (1C). (Voraussetzung Ladung selbst ändert sich nicht) Und chemisches Potential analog definiert: Die Arbeit, um einen Stoff n1 aus den Elementen [Go(Bildung, Elemente) = 0] zu erzeugen pro Stoffmengeneinheit 1mol.

Answer 19

Über die Leitfähigkeit. 1/L = R = U/I Probleme: - Zersetzungsspannung (bei kleinen Spannungen scheiden sich noch keine Ionen ab, d.h. U(Zers) ist noch nicht erreicht und damit ist der Widerstand sehr groß. Wenn dann Strom fließt (bei größerer Spannung als U(Zers) geht in berechneten Widerstand der der Lösung aber auch der Elektroden. Man braucht also eine Wechselspannung um den Widerstand der Lösung zu bestimmen.

Answer 20

Ln x = 2.303 log x Nernst: 0.059Volt/z