3 Das chemische Gleichgewicht 3.8 Redoxvorgänge Elektrolyse.

Post on 06-Apr-2016

226 views 0 download

Transcript of 3 Das chemische Gleichgewicht 3.8 Redoxvorgänge Elektrolyse.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Elektrolysiert man eine wäßrige Lösung , die verschiedene Ionensortenenthält, so scheiden sich mit wachsender Spannung die einzelnen Ionensorten nacheinander ab.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Elektrolysiert man eine wäßrige Lösung , die verschiedene Ionensortenenthält, so scheiden sich mit wachsender Spannung die einzelnen Ionensorten nacheinander ab.

An der Kathode wird zuerst die Kationensorte mit dem positivsten Potential entladen. Je edler ein Metall ist, umso leichter sind seineIonen reduzierbar.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Elektrolysiert man eine wäßrige Lösung , die verschiedene Ionensortenenthält, so scheiden sich mit wachsender Spannung die einzelnen Ionensorten nacheinander ab.

An der Kathode wird zuerst die Kationensorte mit dem positivsten Potential entladen. Je edler ein Metall ist, umso leichter sind seineIonen reduzierbar.

An der Anode werden zuerst diejenigen Ionen oxidiert, die die negativsten Redoxpotentiale haben.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolysenach dem Membranverfahren

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse Amalgamverfahren

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse Amalgamverfahren

3 Das chemische 3 Das chemische GleichgewichtGleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse Amalgamverfahren

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Äquivalent

Ein Äquivalent ist der Bruchteil 1/z* eines Teilchens X.

z* wird Äquivalentzahl genannt.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Äquivalent

Ein Äquivalent ist der Bruchteil 1/z* eines Teilchens X.

z* wird Äquivalentzahl genannt.

Beispiel Neutralisationsäquivalent (Säure-Base-Äquivalent)

1/2 H2SO4, 1/2 Ba(OH)2, 1/3 H3PO4

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Äquivalent

Ein Äquivalent ist der Bruchteil 1/z* eines Teilchens X.

z* wird Äquivalentzahl genannt.

Beispiel Redoxäquivalent (Aufnahme oder Abgabe eines Elektrons)

1/5 KMnO4, 1/6 K2Cr2O7

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Äquivalent

Ein Äquivalent ist der Bruchteil 1/z* eines Teilchens X.

z* wird Äquivalentzahl genannt.

Beispiel Ionenäquivalent (Bruchrteils eines Ions, das eine Elementarladung trägt.

1/3 Fe3+, 1/2 Mg2+, 1/2 SO42-

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Äquivalent

Die Stoffmenge von Äquivalenten ist gleich dem Produkt aus der Äquivalentzahl z* und der Stoffmenge n, bezogen auf die Teilchen X.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Äquivalent

Die Stoffmenge von Äquivalenten ist gleich dem Produkt aus der Äquivalentzahl z* und der Stoffmenge n, bezogen auf die Teilchen X.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Äquivalent

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Äquivalent

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Faraday-Gesetz

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrolyse

Faraday-Gesetz

Durch die Ladungsmenge von 1 F werden 1 mol Ionenäquivalente abgeschieden.

Durch 1 F werden also gerade 1 mol Me+-Ionen (Na+, Ag+), 1/2 mol Me2+-Ionen (Cu2+, Zn2+) und 1/3 mol Me3+-Ionen(Al3+, Fe3+) abgeschieden.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Man unterscheidet Primärelemente und Sekundärelemente

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Man unterscheidet Primärelemente und Sekundärelemente

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Bleiakkumulator

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Bleiakkumulator

Besteht aus einer Bleielektrode und einer Bleidioxidelektrode; als Elektrolyt wird ca. 20%ige Schwefelsäure verwendet.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Bleiakkumulator

Besteht aus einer Bleielektrode und einer Bleidioxidelektrode; als Elektrolyt wird ca. 20%ige Schwefelsäure verwendet.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Bleiakkumulator

Besteht aus einer Bleielektrode und einer Bleidioxidelektrode; als Elektrolyt wird ca. 20%ige Schwefelsäure verwendet.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen Bleiakkumulator

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen Bleiakkumulator

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Natrium-Schwefel-Akkumulator

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Natrium-Schwefel-Akkumulator

Besteht aus bei der Betriebstemperatur von 300 - 350 °C flüssigen Elektroden aus Natrium und Schwefel.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Natrium-Schwefel-Akkumulator

Besteht aus bei der Betriebstemperatur von 300 - 350 °C flüssigen Elektroden aus Natrium und Schwefel. Beide Elektroden sind durch einen für Na+ - Ionen durchlässigen Festelektrolyten voneinander getrennt.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Natrium-Schwefel-Akkumulator

Besteht aus bei der Betriebstemperatur von 300 - 350 °C flüssigen Elektroden aus Natrium und Schwefel. Beide Elektroden sind durch einen für Na+ - Ionen durchlässigen Festelektrolyten voneinander getrennt.

Betriebsspannung 2,08 V

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Nickel-Cadmium-Akkumulator

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Nickel-Cadmium-Akkumulator

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Nickel-Cadmium-Akkumulator

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Nickel-Cadmium-Akkumulator

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Leclanché-Element

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Leclanché-Element

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Leclanché-Element

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Leclanché-Element

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Leclanché-Element

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Leclanché-Element

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Leclanché-Element

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Leclanché-Element

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Zinkchlorid-Zelle

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Zinkchlorid-Zelle

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Zinkchlorid-Zelle

gute Auslaufsicherheit, da Wasser verbraucht wird.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Zinkchlorid-Zelle

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Alkali-Mangan-Zelle

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Alkali-Mangan-Zelle

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Alkali-Mangan-Zelle

Betrieb bis -35 °C.

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Alkali-Mangan-Zelle

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Silber-Zink-Zelle

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Silber-Zink-Zelle

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Silber-Zink-Zelle

Betriebsspannung 1,5 V

3 Das chemische Gleichgewicht3 Das chemische Gleichgewicht3.8 Redoxvorgänge3.8 Redoxvorgänge

Elektrochemische Spannungsquellen

Brennstoffzelle