- qualitative und quantitative Auswertung -

Präsentation zum Thema: "- qualitative und quantitative Auswertung -"—  Präsentation transkript:

1 - qualitative und quantitative Auswertung -
Konzentrationsabhängigkeit der Spannung zwischen verschiedenen Halbzellen - qualitative und quantitative Auswertung -

2 Ausgangssituation Kupferhalbzelle, verschiedene Konzentrationen
Silberhalbzelle, Konzentration c = 0,1 mol/l c(Cu2+) = 0,1 mol/l c(Ag+) = 0,1 mol/l

3 Aufnahme der Messwerte
Für unterschiedliche Konzentrationen in der Kupferhalbzelle haben wir die Spannung zwischen den Halbzellen gemessen und die Werte in einer Tabelle zusammengefasst.

4 Qualitative Auswertung
Wenn die Konzentration der Cu2+-Ionen sinkt, vergrößert sich die gemessene Spannung, denn das Bestreben des Kupfers, Ionen auszubilden und in die Lösung überzugehen, wird größer (die Kupferhalbzelle wird unedler) Es gilt: Ugesamt = UAg+/Ag – UCu2+/Cu Cu2+/Cu Ag+/Ag

5 Quantitative Auswertung (I)
Die Messwerte werden graphisch aufgetragen, naheliegend ist zunächst eine Auftragung „U gegen c“ oder „c gegen U“ Vermutung: Exponentieller Zusammenhang U in mV c in mol/l c in mol/l U in mV

6 Quantitative Auswertung (II)
Aus der Theorie ist bekannt, dass für das Potential einer Metallhalbzelle die Nernst‘sche Gleichung gilt: U = U lg c(Men+) Dieser Zusammenhang sollte sich in unseren Messwerten widerspiegeln: also: logarithmische Auftragung „lg c gegen U“ lg c lg c = m*U + b U in mV

7 Quantitative Auswertung (III)
U = U lg c(Men+) lg c = m*U + b Regression liefert: m = -0,0348 b=14,65 (Jg. 13) m = -0,0513 b=16,82 (Jg. 12) Vorzeichen-Problematik:

8 Quantitative Auswertung (IV)
Theorieüberlegungen: Für die Gesamtspannung gilt: Ugesamt = UAg+/Ag – UCu2+/Cu Setzt man für UCu2+/Cu die Nernst‘sche Gleichung ein, so ergibt sich: Ugesamt = UAg+/Ag – ( U0, Cu2+/Cu lg (Cu2+) ) Das Auflösen der Klammer liefert: Ugesamt = UAg+/Ag – U0, Cu2+/Cu – lg (Cu2+) )

9 Quantitative Auswertung (V)
Verbindung von Theorie und Messung: Ugesamt = UAg+/Ag – U0, Cu2+/Cu – lg (Cu2+) ) Nun passt auch das Vorzeichen der Steigung 

10 Zusammenfassung Der Zusammenhang zwischen Messdaten und Nernst‘scher Gleichung wurde durch eine graphische Auftragung zwischen Spannung U und Logarithmus der Konzentration c überprüft. Der Faktor lässt sich über die Steigung des Graphen bestätigen (konzentrationsabhängiger Teil). Der y-Achsenabschnitt des Graphen stellt den konzentrationsunabhängigen Teil dar (Potential der Silberhalbzelle, Normalpotential der Kupferhalbzelle)