Frage von Wissensmaus19, 68

Helft mir in Chemie bitte?

Hilfe!!!! Ich habe in Chemie zur Zeit das Thema Elektolyse. Dazu hat er uns ne kleine freiwillige Aufgabe gegeben die wir machen können. Durch ide Ferien wollte ich sie machen, aber ich hab keine Ahnung wie ich das machen soll. Wir sollen die Masse an Kupfer berechnen, die man bei einer einstündigen Elektrolyse einer Kupfer (II)-Salz-Lösung bei einer Stromstärke von 10 A (bei einer Stromausbeute von 100%) theoretisch erhalten würde? Könnt ihr mir helfen ich habe keine Idee wie ich anfangen muss bzw fehlt mir der Ansatz.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 41

Ein Ampere ist ein Coulomb Ladung pro Sekunde. Zehn Ampere sind zehn Coulomb pro Sekunde, oder 600 Coulomb pro Minute, oder 36000 Coulomb pro Stunde.

Es werden während Deiner Elektrolyse also 36000 Coulomb Ladung durch Deine Suppe fließen. Ein Mol Elektronen hat genau 96485 C, also ent­spricht die Ladungs­menge während der ein­stündi­gen Elektro­lyse genau 0.37 mol Elektronen.

Cu²⁺ + 2 e⁻  ⟶  Cu

Zur Abscheidung eines Kupferatoms brauchst Du also zwei Elektronen. Mit all Deinen Elektronen kannst Du 0.37/2=0.19 mol Kupfer er­zeugen, das sind (M=63.546 g/mol) dann als Masse 11.8 Gramm.

Wenn man sich das nicht schrittweise durch­denken will, dann kann man auch eine Formel ver­wen­den, die das zusammenfaßt:

n = I·t / (z·F)

Dabei ist I der Strom, t die Zeit, z die Anzahl der umgesetzten Elektronen (in unserem Fall zwei lt. Reaktions­gleichung) und F die Faraday-Konstante F=96485 C/mol, die die Ladung von einem Mol Elektronen angibt. n ist die Stoffmenge des abgeschiedenen Kupfers.

Wenn die Stromausbeute nicht 100% sein soll, dann mußt Du in die Formel noch einen Faktor η im Zähler eintragen, der kleiner als 1 ist.

Kommentar von Mustermu ,

Ich möchte hier mal etwas Off Topic mit folgender Frage antworten: Wie stellt man eigentlich Zahlen und Buchstaben hier hoch oder tief?

Kommentar von indiachinacook ,

Leider gibt es hier keine Hoch- oder Tiefstellung.

Man kann aber Unicode-Zeichen verwenden. Unicode hat hoch­gestell­te Ziffern (² und ³ kennst Du ja, da gibt es aber noch mehr davon) und Buch­staben, und auch tief­gestell­te Ziffern, aber nur wenige tief­gestell­te Buch­staben. Damit muß man auskommen.

Wie man das eintippt ist natürlich eine andere Frage. Wenn Du Linuxer bist, dann schicke ich Dir gerne mein Compose-File, in dem ich Tasten­kombina­tio­nen für alles definiert habe, was ich oft brauche.

Kommentar von Mustermu ,

Danke für den Hinweis mit den Unicode-Zeichen. Ich habe eine entsprechende Tabelle im Internet gefunden, aus der ich hoch- und tiefgestellte Zahlen und Symbole per Copy&Paste hier einfügen kann. Für hin und wieder eine Reaktionsgleichung zu schreiben reicht das völlig aus.

Linux benutze ich nicht, trotzdem danke für dein Angebot.

Antwort
von LeBonyt, 28

Okay der Ansatz:

Stichwort : Faraday Konstante 

https://de.wikipedia.org/wiki/Faraday-Konstante

Dort ist eine ähnliche Rechnung mit Silber aufgeführt:

Die Ladungsmenge  aus den vorgegebenen Daten Stromstärke und Zeit berechnen und dann mit der Faraday Konstante die Mol Zahl der Atome berechnen. Und dann nach der Molmasse von Cu der Masse in g berechnen.

Anmerkung: Nicht vergessen: Cu(II) +2 e => Cu(0)

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