Donator-Akzeptor- Prinzip

Präsentation zum Thema: "Donator-Akzeptor- Prinzip"—  Präsentation transkript:

1 Donator-Akzeptor- Prinzip

2 Aufgabe 1 Aufgabe 2

3 Aufgabe 3

4 Aufgabe 4

5 Aufgabe 4

6 Aufgabe 11

7 Redoxreihe + 1) ++ 2) + 3) 1) Cu2+(aq) + Zn(s) Zn2+(aq) + Cu(s)
+ 1) ++ 2) + 3) 1) Cu2+(aq) + Zn(s) Zn2+(aq) + Cu(s) unedler edler 2) 2Ag+(aq) + Zn(s) Zn2+(aq) + 2 Ag(s) unedler edler 3) 2 Ag+(aq) + Cu(s) Cu2+(aq) + 2 Ag(s) unedler edler

8 Redoxreihe Zn Zn2+ Cu Cu2+ Ag Ag+ Reduktions- mittel
Oxidations- mittel Zn Zn2+ Cu Cu2+ Ag Ag+ reduzierende Wirkung nimmt ab oxidierende Wirkung nimmt ab Reaktion freiwillig, Gleichgewicht rechts Reaktion nicht freiwillig, Gleichgewicht links

9 Standard- potenziale

10 Aufgabe 5 Aufgabe 7 a) 2 Au3+ + 3 Zn 3 Zn2+ + 2 Au b) keine Reaktion
c) keine Reaktion d) 2 Ag Mg Mg Ag Aufgabe 7 Zwischen Br-, Cl2, Ag+ und Zn können folgende Reaktionen freiwillig ablaufen. Zn + 2Ag Zn2+ + 2Ag Zn + Cl Zn Cl- 2Br- + Cl Br2 + 2Cl-

11 Galvanisches Element - Spannung
Zn Zn2+ + 2e Cu Cu2+ + 2e-

12 Galvanisches Element - Stromfluss
Zn Zn2+ Cu Cu2+ SO42- Cu2+ SO42- SO42- SO42- Zn2+ Zn Zn2+ + 2e Cu2+ + 2e Cu Anode Oxidation Reduktion Kathode

13 Bezugselektrode – Standardwasserstoff-Halbzelle

14 Galvanisches Element - Stromfluss
Zn Pt Zn2+ H+ SO42- H+ H+ SO42- H+ SO42- SO42- Zn2+ Zn Zn2+ + 2e H+ + 2e H2 Anode Oxidation Reduktion Kathode

15 Galvanisches Element - Stromfluss
Zn H2 H+ Pt Cu H+ Cu2+ SO42- SO42- H+ Cu2+ SO42- SO42- H+ H H+ + 2e Cu2+ + 2e Cu Anode Oxidation Reduktion Kathode

16 Aufgabe 6 Cu Cu2+ + 2e- Hg2+ + 2e- Hg S2- S + 2e- I2 + 2e- 2 I-
a) Cu/Cu2+//Hg2+/Hg o  D = 0.51 V -Pol Pol Cu Cu e Hg e Hg b) S / S2- // I- / I2 o  D = 1.05 V -Pol Pol S S e I e I-

17 Konzentrationszelle Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- Zn2+ + - -

18 Konzentrationszelle Zn Zn2+ + 2e- Zn Zn2+ + 2e- c(Zn2+) klein:
Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts c(Zn2+) gross: Gleichgewicht verschiebt sich nach links

19 Aufgabe 9

20 Aufgabe 9

21 Aufgabe 9 Ni/Ni2+ (0.1 mol . l-1) Co/Co2+ (0.001 mol . l-1) a)
Potenzial j (V)

22 Aufgabe 13

23 Aufgabe 13 a) b) Potenzial j (V)

24 Konzentrationsabhängigkeit des Potenzials
-Pol +Pol

25 Elektrolyse einer CuCl2-Lösung
Pt Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cu2+ Cu2+ Cu2+ + 2e Cu Cl Cl2 + 2e- Reduktion Kathode Anode Oxidation

26 Unterbruch der Elektrolyse  Bildung eines galvanischen Elements
-Pol +Pol Cl2 Cu Cu2+ Cu2+ Cl- Pt Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cu2+ Cu2+ Cu Cu2+ + 2e Cl2 + 2e Cl- Anode Oxidation Reduktion Kathode

27 Elektrolyse und galvanisches Element
Cu Cu2+ + 2e- Cl2 + 2e Cl- -Pol: Cu2+ + 2e Cu +Pol: 2 Cl Cl2 + 2e- +Pol: H2O H+ + ½ O2 + e- Erwartet, aber gehemmt

28 Aufgabe 10

29 Aufgabe 12

30 Rohstoff für die Aluminiumherstellung
Bauxit (enthält Al2O3) Les Baux (in der Nähe von Avignon)

31 Aluminiumherstellung

32 Elektrolyse von Rohkupfer

33 Elektrolyse einer NaCl-Lösung
H2 Cl2 Natronlauge Wasser Phenol-phtalein NaCl

34 Elektrolyse einer NaCl-Lösung

35 Taschenlampenbatterie – Leclanché-Element
+

36 Blei-Akku -Pol +Pol PbO2 Trennmembran Blei

37 Blei-Akku - Stromerzeugung

38 Blei-Akku - Aufladen e-

39 Grosse Stromstärke und Spannung
+Pol -Pol PbO2 Pb -Pol grosse Stromstärke: - grosse Elektrodenfläche - mehrere Platten parallel geschaltet grosse Spannung: - mehrere Zellen in Serie geschaltet

40 Blei-Akku- Temperaturabhängigkeit

41 Brennstoffzelle Proton Exchange Membrane Leiterplatte Leiterplatte
H2O H2 (nicht verbraucht) H+ H H+ + 2e- ½ O2 + 2e O2- O H H2O O2 (Luft) H2 (Brennstoff)

42 Brennstoffzelle – Proton Exchange Membrane

43 Batterien, Akkus Brennstoffzellen

44 Nickel-Metallhydrid-Akku
Stromerzeugung Aufladen -Pol: Metall-H + 2 OH− Metall + 2 H2O + 2 e− −0.83 V +Pol: 2 NiOOH + 2 H2O + 2 e− Ni(OH)2 + 2 OH− ,49 V Lochfolie mit Metallhydrid-pulver Separator NiOOH

45 Säurekorrosion Kathode: 2 H+ + 2e- H2 Cu H2 Zn Zn2+ Anode:
Zn Zn2+ + 2e-

46 Lokalelement Lokalelement Eisen/Messing  Beschleunigung der Korrosion

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

48 Sauerstoffkorrosion edler Kathode: ½ O2 + 2e- O2- O2- + H2O 2 OH-
Phenolphtalein pink: OH- vorhanden unedler Anode: Fe Fe2+ + 2e- Berlinerblau: Fe2+ vorhanden

49 Sauerstoffkorrosion Kathode: ½ O2 + 2e- O2- O2- + H2O 2 OH- Fe H2O OH-
edlerer Bereich O2- + H2O OH- Fe H2O OH- Fe Fe2+ Anode: Fe Fe2+ + 2e- unedlerer Bereich Folgereaktion im Grenzbereich: Fe2+(aq) + 2OH-(aq) Fe(OH)2(s) Rostbildung: Fe(OH)2 + O Fe2O3. H2O H2O

50 Sauerstoffkorrosion Kathode: ½ O2 + 2e- O2- O2- + H2O 2 OH- H2O Fe Fe
edlerer Bereich O2- + H2O OH- Fe H2O Fe Anode: Fe Fe2+ + 2e- unedlerer Bereich Folgereaktion im Grenzbereich: Fe2+(aq) + 2OH-(aq) Fe(OH)2(s) Rostbildung: Fe(OH)2 + O Fe2O3. H2O H2O

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