Nernstsche Gleichung Robin Fischer AC-Seminar Dr. Fink 18.06.2014.
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Nernstsche Gleichung
Robin Fischer
AC-Seminar Dr. Fink
18.06.2014
Gliederung
1.Die Nernstsche Gleichung2.Die Naturkonstanten der Nernstschen Gleichung
- Faraday-Konstante, Konstante idealer Gase3.Reaktionsquotient Q und der Bezug zum
Massenwirkungsgesetz4.Quellen
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1. Die Nernstsche Gleichung• Allgemeine Form:• Potentialdifferenz der Elektroden eines galvanischen
Elements Einheit immer Volt: Wenn , dann läuft die Reaktion nicht freiwillig ab,
sondern die Gegenreaktion tritt ein Wenn , dann läuft die Reaktion freiwillig ab
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1. Die Nernstsche Gleichung
• wird errechnet aus dem -Werte der Oxidation addiert mit dem -Wert der Reduktion.
Die -Werte können der elektrochemischen Spannungsreihe entnommen werden. Dort sind die Reduktionsreaktionen aufgeführt.• Anzahl der im Redoxsystem auftretenden • Temperatur in Kelvin
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∆𝐸=∆𝐸0− 2,303 ∙𝑅 ∙𝑇𝑧 ∙𝐹 ∙ 𝑙𝑔𝑄
1. Die Nernstsche Gleichung
• Wie gelangt man zu dieser Gleichung?Ausgangspunkt: und dementsprechend Für Systeme, deren Komponenten nicht in ihren Standardzuständen
vorliegen, gilt: Einsetzen des Ausgangspunkts: Umformen: Umrechnen auf dekadischen Logarithmus:
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∆𝐸=∆𝐸0− 2,303 ∙𝑅 ∙𝑇𝑧 ∙𝐹 ∙ 𝑙𝑔𝑄
2. Die Naturkonstanten der Nernstschen Gleichung
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2.1 Die Faraday-Konstante
Avogadro-Konstante Elementarladung eines • elektrische Ladung von ein Mol Elektronen
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2.2 Die Konstante der idealen Gase
• oder auch • Was sind ideale Gase?
- Gaszustand: Moleküle oder Atome in regelloser Bewegung- Ideales Gasgesetz: Zusammenhang zwischen den Zustandsgrößen Druck
p, Volumen V, Temperatur T und Stoffmenge n - Ein ideales Gas ist ein hypothetisches Gas, dass das ideale Gasgesetz
unter allen Bedingungen erfüllt18.06.201
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3. Der Reaktionsquotient und der Bezug zum Massenwirkungsgesetz
• Der Reaktionsquotient...
…enthält die Aktivitäten der an der Reaktion beteiligten Substanzen…wird wie das MWG formuliert
• Aktivität einer Substanz : Feststoff: Gas: ; in In Lsg.:
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3. Der Reaktionsquotient und der Bezug zum Massenwirkungsgesetz
• Wie sieht die Formulierung von für folgende allgemeine Reaktion aus?
Lösung: kann ebenfalls mit Aktivitäten geschrieben werden, allerdings kann nur bei Reaktionen verwendet werden, die im Gleichgewicht vorliegen!
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Vergleich zum MWG:
4. Quellen
• Chemie – Basiswissen Chemie, Charles E. Mortimer / Ullrich Müller, 11. Auflage• Skript Allgemeine Anorganische Chemie, Prof. Dr. Auner• http://de.wikipedia.org/wiki/Nernst-Gleichung
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Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!
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