Elektrolyse einer LiCl, Faraday, Redoxsysteme

Aufgabe 1

Elektrolyse einer 0,2 mol/l Lithiumchloridlösung (LiCl) mit pH = 7 an Pt-Elektroden

Eine 0,2 mol/l LiCl wird an Platinelektroden elektrolysiert. Man beobachtet die Entwicklung zweier Gase an den Elektroden. Danach untersucht man, wie sich der Strom in Abhängigkeit von der Spannung, die an den Elektroden angelegt ist,  verändert.

Folgende Messreihe wird aufgenommen:

a)     Fertigen Sie eine Zeichnung des Versuchsaufbaus an und beschriften Sie die Zeichnung.

b)      Diskutieren Sie die Frage, welche Reaktionen an den Elektroden ablaufen können und entscheiden Sie dann, welche Reaktion tatsächlich abgelaufen sind. Begründen Sie Ihre Darlegung durch Anwendung der Gesetzmäßigkeiten der Elektrochemie.

c)     Zeichnen Sie die Strom-Spannungskurve für diese Elektrolyse und beschreiben Sie deren Verlauf.

d)     Interpretieren und erläutern Sie den Verlauf der Strom-Spannungskurve durch Darlegung der Vorgänge, die bei der Elektrolyse an den Elektroden ablaufen.

Aufgabe 2

Faradaysche Gesetze.

a)Welche Ladung hat das Bleiion, wenn ein Strom von 0,5 A in 15 min aus einer Bleisalzlösung 0,4827g Blei abscheidet? (Pb 207,19 u)

b). 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)

c) Bei der Elektrolyse von Salzsäure bildet sich Wasserstoff H2

Welchen pH-Wert hat eine Lösung von 100 ml einer 1 mol/l Salzsäure, wenn man sie 10 Minuten mit einer Stromstärke von 100 mA elektrolysiert?

Aufgabe 3

Redoxsysteme

Berechnen Sie Spannungen der galvanischen Elemente aus folgenden Redoxsystemen, und geben Sie an, wo der positiven und der negative Pol liegen und welche Reaktionen in den Halbzellen ablaufen. Begründen Sie kurz.

a) O2 + 2H2O/4 OH-//Ag/Ag+  wobei c (OH-) = 0,08 mol/l und c(Ag+) = 0,03 mol/l

b)  Zn/Zn2+//H2/2H+ wobei c(Zn2+) = 0,5 mol/l, in der Wasserstoffhalbzelle pH = 14.

                Normalpotentiale