Nadide Altınçekiç 19.12.12 Goethe-Universität Frankfurt am Main PC 1 Seminar Prof. Dr. Heilemann

Kalomelelektrode

Allgemeines

Kalomel (Hg2Cl2):

• „schönes Schwarz“ • farblos, geruchlos

Kalomelelektrode:

• eingeführt von Wilhelm Ostwald (*1853; † 1932), deutscher Chemiker, Philosoph und Nobelpreisträger in Chemie

Elektroden 2. Art

• Metallionenaktivität, bei der das Potential von: o dem Metall der Elektrode o dem schwerlöslichen Salz des Elektrodenmetalls o der Lösung eines leichtlöslichen Salzes des Anions des schwerlöslichen Salzes

abhängig ist • Einstellung des Potential ist schnell und reproduzierbar

Aufbau und Funktion

• Elektrode 2. Art • einfache Herstellung • immer funktionsbereit

Potential der Kalomelelektrode

Potentialbestimmende Reaktion: 2 Hg ←→ Hg22+ + 2 e-

E (Hg | Hg22+) = E0 (Hg | Hg2

2+) + 𝑅𝑇𝑧𝐹

ln (a (Hg22+))

Hg22+ - Ionenkonzentration bestimmt durch: Hg2

2+ + 2 Cl- ←→ Hg2Cl2↓

KL (Hg2Cl2) = a (Hg22+) a2 (Cl-)

→ a (Hg22+) = 𝐾𝐿(𝐻𝑔2𝐶𝑙2)

𝑎2(𝐶𝑙−)

E (Hg | Hg22+) = E0 (Hg | Hg2

2+) + 𝑅𝑇𝑧𝐹

ln 𝐾𝐿(𝐻𝑔2𝐶𝑙2)𝑎2(𝐶𝑙−)

= E0 (Hg | Hg22+) + 𝑅𝑇

𝑧𝐹 ln (KL (Hg2Cl2)) -

𝑅𝑇𝑧𝐹

ln (a2 (Cl-))

E0 (Hg | Hg22+) + 𝑅𝑇

𝑧𝐹 ln (KL (Hg2Cl2)) = E0 (Hg | Hg2Cl2 | Cl-)

→ konstant für bestimmte Temperatur

E (Hg | Hg22+) = E0 (Hg | Hg2Cl2 | Cl-) - 𝑅𝑇

𝑧𝐹 ln (a2 (Cl-))

Konzentration der KCl-Lösung

(mol/l)

Potential (gemessen gegen die Normalwasserstoffelektrode; bei 25°C)

(V) 0,1 + 0,3337 1 + 0,2807

gesättigt + 0,2415

Anwendung

• Verwendung in der Praxis oft als Bezugselektrode • Wahl der Messelektrode so, dass sie auf das zu bestimmende Ion anspricht

→ für acidimetrische Bestimmungen die Glaselektrode • Bestimmung sehr kleiner Ionenkonzentrationen möglich

→ Löslichkeit der schwerlöslichen Salze

Quellen

• „Elektrochemie“, Carl H. Hamann / Wolf Vielstich, 4. vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage

• „Lehrbuch der Physikalischen Chemie“, Gerd Wedler, 5. vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage

• „Anorganische Chemie II“, Jander / Blasius, Hirzel Verlag Stuttgart, 16. Auflage • „Physikalische Chemie“, Peter W. Atkins / Julio de Paula, 4. vollständig überarbeitete Auflage • http://de.wikipedia.org/wiki/Kalomel • http://de.wikipedia.org/wiki/Quecksilber(I)-chlorid • http://www.chemgapedia.de/vsengine/tra/vsc/de/ch/13/trajektorien/elektrochemie.tra/Vlu/vsc/d

e/ch/13/vlu/echemie/emk/emk.vlu/Page/vsc/de/ch/13/pc/echemie/emk/kalomel.vscml.html • http://www.chempage.de/lexi/kalomel.html