E lektrolyse einer Natronlauge und einer Schwefelsäure an Platinelektroden, Faraday, galvanische Elemente

Aufgabe 1

Elektrolyse einer Natronlauge und einer Schwefelsäure an Platinelektroden

Eine 0,1 mol/l NaOH und eine 0,1 mol/l Schwefelsäuren H2SO4 werden jeweils an Pt-Elektroden elektrolysiert. Man mißt die Änderung des Stroms in Abhängigkeit von der angelegten Spannung. Man nimmt folgende Meßwerte auf:

Elektrolyse einer 0,1 mol/l Schwefelsäuren H2SO4

Elektrolyse einer 0,1 mol/l NaOH

a) Fertigen Sie eine Skizze des Versuchaufbaus an.

b) Diskutieren Sie die Frage, welche Reaktionen an den Elektroden stattfinden.

c) Zeichnen Sie eine Strom-Spannungskurve für beide Elektrolysen und beschreiben Sie den Verlauf der Graphen.

d) Erläutern und begründen Sie den Kurvenverlauf.

e) Vergleichen Sie die Kurven für beide Elektrolyse und interpretieren Sie das Ergebnis ihres Vergleiches.

Aufgabe 2

Faraday’sche Gesetze

a) Wie groß ist die Atommasse von Silber, wenn ein Strom von 0,3 A in 60 min aus einer

Ag+ -Lösung  1,2077 g Silber abscheidet?

b) 200 ml einer Lösung mit 0,1 mol /l H3O+ Ionen wird 10 min mit 0,2 A elektrolysiert. Wie ändert sich der pH-Wert?

c) Eine 1 mol/l CuCl2 Lösung wird 30 min bei einem Strom von 15 A elektrolysiert. 

Wieviel g Kupfer und wieviel g Chlor werden abgeschieden? (Cu 63,5 u,  Cl 35,5 u)

Aufgabe 3

Galvanische Elemente

Ein galvanisches Element ist aufgebaut aus einer Silber- und einer Sauerstoffhalbzelle.

a)Zeichnen Sie das beschriebene galvanische Element  und beschriften Sie die Zeichnung. (Standardbedingungen. )

b) Erläutern und begründen Sie die potentialbildenden Vorgänge unter Standardbedingungen.

c) Erläutern und begründen  Sie, welche Reaktionen unter Standardbedingungen an den beiden Elektroden ablaufen, wenn diese durch einen Draht verbunden sind.

d) Berechnen Sie, welche Spannung das galvanische Element zeigt, wenn folgende Bedingungen gegeben sind:  c(Ag+) = 0,1 mol/l

 pH der Sauerstoffhalbzelle: 2