3 Das chemische Gleichgewicht 3.8 Redoxvorgänge Elektrolyse.

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

Elektrolyse


Elektrolyse

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


Elektrolyse


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


Elektrolyse


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.


Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse


Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolysenach dem Membranverfahren


Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse Amalgamverfahren

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

Elektrolyse

Chloralkali-Elektrolyse Amalgamverfahren


Elektrolyse

Äquivalent

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

z* wird Äquivalentzahl genannt.


Elektrolyse

Äquivalent



Beispiel Neutralisationsäquivalent (Säure-Base-Äquivalent)

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


Elektrolyse

Äquivalent



Beispiel Redoxäquivalent (Aufnahme oder Abgabe eines Elektrons)

1/5 KMnO4, 1/6 K2Cr2O7


Elektrolyse

Äquivalent



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

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


Elektrolyse

Äquivalent

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


Elektrolyse

Äquivalent


Elektrolyse

Faraday-Gesetz


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.


Elektrochemische Spannungsquellen

Man unterscheidet Primärelemente und Sekundärelemente



Bleiakkumulator



Bleiakkumulator

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


Elektrochemische Spannungsquellen Bleiakkumulator



Natrium-Schwefel-Akkumulator




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




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.




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



Nickel-Cadmium-Akkumulator



Leclanché-Element



Zinkchlorid-Zelle



Zinkchlorid-Zelle

gute Auslaufsicherheit, da Wasser verbraucht wird.



Zinkchlorid-Zelle



Alkali-Mangan-Zelle



Alkali-Mangan-Zelle

Betrieb bis -35 °C.



Alkali-Mangan-Zelle



Silber-Zink-Zelle



Silber-Zink-Zelle

Betriebsspannung 1,5 V



Brennstoffzelle

3 Das chemische Gleichgewicht 3.8 Redoxvorgänge Elektrolyse.

Documents

Transcript of 3 Das chemische Gleichgewicht 3.8 Redoxvorgänge Elektrolyse.