Faraday Gesetze und Konstante?
Hey und hallo!
Es geht um Chemie..
Die im Folgenden erwähnte Aufgabenstellung ist von meinem Lehrer zu nächster Woche aufgegeben und ich habe keine Ahnung durch welchen Weg ich auf ein Ergebnis kommen soll.. hat jmd ne Idee?
Aufgabenstellung: "Aus einer Kupferchlorid-Lösung werden an der Kathode 6,3 g Kup- fer elektrolytisch abgeschieden. Wie lange muß elektrolysiert werden, wenn die Stromstärke 0,1 A beträgt? Welches Volumen Chlor wird gleichzeitig an der Anode unter Normbedingungen abgeschieden?"
In der letzten Stunde haben wir die Formel: n = ( I × t ) ÷ ( z × F )
n = Stoffmenge, I = Stromstärke, t = Zeit, F = Faraday - Konstante, z = Anzahl der Elektronen pro mol.
Um rechnen zu können, müsste man wissen, ob es CuCl oder CuCl2 ist.
Laut Notiz aus der Stunde CuCl2
1 Antwort
Umgestellt sieht das Faraday-Gesetz wie folgt aus:
t = n * z * F/I (1)
Dabei ist n die molare Masse oder in diesem Fall die atomare Masse des Kupfers. Es gilt die Beziehung:
n = m/M , m = Masse, M = molare (atomare Masse)
Damit ergibt Gl. (1):
t = m/M * z * F/I (2)
Da das Kupferion in CuCl2 2 Elektronen aufnehmen muss, um zum metallischen Kupfer reduziert zu werden, ist im vorliegenden Fall z = 2.
Damit sind alle Größen rechts vom Gleichheitszeichen bekannt. Die atomare Masse M von Kupfer und die Faraday-Konstante kannst Du googeln und damit die notwendige Elektrolysedauer t berechnen.
Und da ziemlich genau 0,1 mol Kupfer abgeschieden wird, entsteht dabei eine äquimolare Menge an Chlor Cl2. Je nach Umgebungsbedingungen (Druck und Temperatur) ist das molare Volumen von Gasen unterschiedlich. Für den Hausgebrauch kann man hier einmal 24 L/mol annehmen, so dass bei 0,1 mol das Volumen an Chlor 2,4 L beträgt.
Das ist wirklich sehr logisch! Vielen lieben Dank😊