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Donator-Akzeptor- Prinzip. Aufgabe 1 Aufgabe 2 Aufgabe 3.

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Präsentation zum Thema: "Donator-Akzeptor- Prinzip. Aufgabe 1 Aufgabe 2 Aufgabe 3."—  Präsentation transkript:

1 Donator-Akzeptor- Prinzip

2 Aufgabe 1 Aufgabe 2

3 Aufgabe 3

4 Aufgabe 4

5

6 Aufgabe 11

7 Redoxreihe + 1) ++ 2) + 3) 1) Cu 2+ (aq) + Zn(s) Zn 2+ (aq) + Cu (s) 2) 2Ag + (aq) + Zn (s) Zn 2+ (aq) + 2 Ag (s) 3) 2 Ag + (aq) + Cu (s) Cu 2+ (aq) + 2 Ag (s) unedler edler

8 Redoxreihe Zn Zn 2+ Cu Cu 2+ Ag Ag + oxidierende Wirkung nimmt ab reduzierende Wirkung nimmt ab Reduktions- mittel Oxidations- mittel Reaktion freiwillig, Gleichgewicht rechts Reaktion nicht freiwillig, Gleichgewicht links

9 Standard- potenziale

10 Aufgabe 5 a) 2 Au Zn 3 Zn Au b) keine Reaktion c) keine Reaktion d) 2 Ag + + Mg Mg Ag Zwischen Br -, Cl 2, Ag + und Zn können folgende Reaktionen freiwillig ablaufen. Zn + 2Ag + Zn Ag Zn + Cl 2 Zn Cl - 2Br - + Cl 2 Br 2 + 2Cl - Aufgabe 7

11 Galvanisches Element - Spannung Zn Zn e - Cu Cu e -

12 Galvanisches Element - Stromfluss Zn Zn e - Cu e - Cu Anode Oxidation Reduktion Kathode e-e- e-e- Zn 2+ SO 4 2- Cu 2+ SO 4 2- Zn Cu

13 Bezugselektrode – Standardwasserstoff-Halbzelle

14 Galvanisches Element - Stromfluss Zn Zn e - 2H + + 2e - H 2 Anode Oxidation Reduktion Kathode e-e- e-e- Zn 2+ SO 4 2- H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H2H2 Zn Pt

15 Galvanisches Element - Stromfluss H 2 2 H + + 2e - Cu e - Cu Anode Oxidation Reduktion Kathode e-e- e-e- H+H+ H+H+ SO 4 2- Cu 2+ SO 4 2- Cu 2+ H2H2 Zn Pt Cu H+H+ H+H+

16 Aufgabe 6 a) Cu/Cu 2+ //Hg 2+ /Hg o = 0.51 V -Pol +Pol Cu Cu e - Hg e - Hg b) S / S 2- // I - / I 2 o = 1.05 V -Pol +Pol S 2- S + 2e - I 2 + 2e - 2 I -

17 Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e - Zn Konzentrationszelle

18 c(Zn 2+ ) klein: Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts Zn Zn e - c(Zn 2+ ) gross: Gleichgewicht verschiebt sich nach links

19 Aufgabe 9

20

21 Co/Co 2+ (0.001 mol. l -1 ) Co/Co 2+ (0.1 mol. l -1 ) Ni/Ni 2+ (0.1 mol. l -1 ) Ni/Ni 2+ (0.001 mol. l -1 ) a) b) Potenzial (V)

22 Aufgabe 13

23 a) b) Potenzial (V)

24 Konzentrationsabhängigkeit des Potenzials -Pol+Pol e e

25 Elektrolyse einer CuCl 2 -Lösung Cu 2+ Cl - e-e- e-e- Cu e - Cu 2 Cl - Cl 2 + 2e- Anode Oxidation Reduktion Kathode Pt Cl 2 Cu

26 Unterbruch der Elektrolyse Bildung eines galvanischen Elements Cu 2+ Cl - e-e- e-e- Cu Cu e - Cl 2 + 2e- 2 Cl- Anode Oxidation Reduktion Kathode Pt Cl 2 Cu -Pol +Pol

27 Elektrolyse und galvanisches Element -Pol: Cu e - Cu +Pol: 2 Cl - Cl 2 + 2e - Cu Cu e - Cl 2 + 2e - 2 Cl - +Pol: H 2 O 2H + + ½ O 2 + e - Erwartet, aber gehemmt

28 Aufgabe 10

29 Aufgabe 12

30 Rohstoff für die Aluminiumherstellung Les Baux (in der Nähe von Avignon) Bauxit (enthält Al 2 O 3 )

31 Aluminiumherstellung

32 Elektrolyse von Rohkupfer

33 Elektrolyse einer NaCl-Lösung NaCl H 2 Cl 2 Wasser Phenol- phtalein Natronlauge

34 Elektrolyse einer NaCl-Lösung

35 Taschenlampenbatterie – Leclanché-Element +

36 Blei-Akku Blei PbO 2 Trennmembran -Pol +Pol

37 Blei-Akku - Stromerzeugung e-e- e-e-

38 Blei-Akku - Aufladen e-e- e-e-

39 Grosse Stromstärke und Spannung +Pol -Pol grosse Stromstärke:- grosse Elektrodenfläche - mehrere Platten parallel geschaltet grosse Spannung:- mehrere Zellen in Serie geschaltet PbO 2 Pb -Pol

40 Blei-Akku- Temperaturabhängigkeit

41 Brennstoffzelle H 2 (nicht verbraucht) O 2 (Luft) H 2 (Brennstoff) Leiterplatte H2OH2O Proton Exchange Membrane H 2 2 H + + 2e - ½ O 2 + 2e - O 2- O H + H 2 O H+H+

42 Brennstoffzelle – Proton Exchange Membrane

43 Batterien, Akkus Brennstoffzellen

44 Nickel-Metallhydrid-Akku -Pol: 2 Metall-H + 2 OH 2 Metall + 2 H 2 O + 2 e 0.83 V +Pol: 2 NiOOH + 2 H 2 O + 2 e 2 Ni(OH) OH +0,49 V StromerzeugungAufladen Lochfolie mit Metallhydrid-pulver Separator NiOOH

45 Säurekorrosion ZnZn 2+ Cu H2H2 Zn Zn e - 2 H + + 2e - H 2 Anode: Kathode:

46 Lokalelement Lokalelement Eisen/Messing Beschleunigung der Korrosion

47 Sauerstoffkorrosion Kupfer (edler als Fe) beschleunigt Korrosion stark.

48 Fe Fe e - Sauerstoffkorrosion ½ O 2 + 2e - O 2- Anode: Kathode: O 2- + H 2 O 2 OH - edler unedler Phenolphtalein pink: OH - vorhanden Berlinerblau: Fe 2+ vorhanden

49 Sauerstoffkorrosion FeFe 2+ Fe OH - Fe 2+ (aq) + 2OH - (aq) Fe(OH) 2 (s) ½ O 2 + 2e- O 2- Anode: Kathode: edlerer Bereich unedlerer Bereich H2OH2O O 2- + H 2 O 2 OH - Folgereaktion im Grenzbereich: Fe Fe e - Rostbildung: 4 Fe(OH) 2 + O 2 2 Fe 2 O 3. H 2 O + 2H 2 O

50 Sauerstoffkorrosion Fe Fe 2+ (aq) + 2OH - (aq) Fe(OH) 2 (s) ½ O 2 + 2e- O 2- Anode: Kathode: edlerer Bereich unedlerer Bereich H2OH2O O 2- + H 2 O 2 OH - Folgereaktion im Grenzbereich: Fe Fe e - Rostbildung: 4 Fe(OH) 2 + O 2 2 Fe 2 O 3. H 2 O + 2H 2 O

51 Korrosionsschutz vorderer Teil in der Bunsenbrennerflamme oxidiert. Eisen mit unedlerem Zink leitend verbunden


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