Frage von Bablefish, 89

Hat jemand einen passende Lösung mit Rechenweg für mich für diese chemische Aufgabe?

Die Lösung sollte I=4800Ah sein (eine Zeit ist auch im vorhergehenden Text nicht angegeben da steht nur: I*t=4800 Ah) aber ich komme nicht darauf und hab auch keine Ahnung wie ich das berechnen soll.

Ich kann mir denken, dass die Gleichung zur Lösung die Faradaysche Gleichung ist aber ich habe schon alles auprobiert und komme einfach nicht auf die angegebene Lösung. Auch bei Google find ich keine passende Erklärung.

Bitte helft mir!!!

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von vach77, Community-Experte für Chemie, 18

Du muss zuerst die Stoffmenge n(Li) der Masse m(Li) = 1 kg berechnen, die bei der Elektrolyse abgeschieden werden sollen.

Bei einer Elektrolyse besteht der folgende Zusammenhang zwischen der Ladung Q = I• t und der Stoffmenge n der abgeschiedenen Substanz:

Die Ladung eines Elektrons beträgt Q(Elektron) = 1,6022 • 10⁻¹⁹ A • s

Weiter ist die Faradaykonstante F = 6,022 •10²³ /mol

Damit benötigt man zur Abscheidung der Stoffmenge n = 1 mol Li (ein Lithiumion benötigt zur Reduktion ein Elektron) die Ladung
Q = 1 mol • 1,6022 • 10⁻¹⁹ A • s • 6,022 •10²³ /mol = 96485 A • s

Nun musst Du zur weiteren Berechnung die abgeschiedene Stoffmenge n(Li) und die Stromausbeute von 80 % noch betrachten.

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 13

Da Du es mit Bevarians Hilfe irgendwie nicht zu schaffen scheinst, hier die Faraday-Gleichung:

z · F · n = I · t · η 

z ist 1, weil jedes Li-Ion ein Elektron aufnimmt, F ist die Faraday-Konstante (entspricht der Ladung von einem Mol Elektronen, F=96485 C/mol), n hast Du schon korrekt ausgerechnet, I ist die Stromstärke und t die Zeit, das Produkt kann man auch als Ladung („Strommenge“) Q schreiben, und genau das ist bei Dir gefragt. η ist der Wirkungsgrad, bei Dir also 0.8.

also Q= z·F·n / η

Wenn Du das naïv einsetzt, kommt die Ladung in Coulomb heraus, das ent­spricht Ampère­sekunden. Falls gewünscht,  kannst Du das dann auf Ampère­stunden umrechnen.

Antwort
von Bevarian, 36

Du sollst ein kg Lithium herstellen: wieviel Mol entsprechen dem? Für ein Mol Li brauchst Du wieviele Elektronen? Jetzt mach erst mal...   ;)))

Kommentar von Bablefish ,

ich denke, dass ich dann 142,86 mol habe (ich hab die 1000g*mol/7g=142,86 mol gerechnet).....und wie mach ich dann weiter? ich brauch dafür 1 elektron weil lithium einwertig ist, oder?

Kommentar von Bevarian ,

Richtig und richtig - und ihr habt bestimmt kürzlich im Unterricht die Faraday-Konstante besprochen...

Kommentar von Bablefish ,

die steht ja auch im tafelwerk: F= 26,8 Ah


ich hab das ja auch so gerechnet aber auf i*t=4800 Ah komme ich halt einfach nicht...

Kommentar von Bevarian ,

Wenn Du für ein Li+ ein e- zu einem neutralen Li brauchst, dann benötigst Du für ein Mol Li+ wieviele Elektronen? Genau: exakt eine handvoll Faraday-Konstante! Nach Adam Riese und Eva Zwerg kommst Du am Ende auf 3828,6 Ah - und lass' Dir ja nichts anderes einreden!!!

Kommentar von Bablefish ,

genau darauf komm ich auch....aber bei http://www.chemiefachberater.manos-dresden.de/downloads/2015lknteb.pdf  (Lösungen) steht bei der Lösung im b teil 1.3 rund 4800 Ah????? das ist das was ich nicht verstehe....


könntest du mir noch einen gefallen tun? kannst du mal bei 2.2 schauen http://www.chemiefachberater.manos-dresden.de/downloads/2015lknta.pdf    ; da komm ich auch nicht auf die lösung


danke

Kommentar von Bevarian ,

Du hast die Ausbeute von 80 % außer Acht gelassen...   ;)))

Antwort
von halalulu, 36

I * t= Ah

Strom * Zeit = Ampere (Strom) h (Stunde)

Mit Ah ist der Verbrauch pro Stunde gemeint.

Viel Erfolg

Kommentar von Bablefish ,

Das weiß ich schon aber ich muss es aus den angaben schaffen die richtige Lösung zu bekommen und da ist absolut keine Zeit angegeben......

Kommentar von halalulu ,

Bitte mal die ganze Aufgabe, sonst weiß ich auch nicht weiter

Kommentar von Bablefish ,

Mehr steht dort nicht....das ist ja mein problem weder eine zeitangabe......

Kommentar von Bevarian ,

Wenn Du die 80% Ausbeute nicht vergessen hättest...   ;))) 

Und die Ergebnisse ohne Aufgabenstellung bringen nicht viel...

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