Chemie - Nernstsche Gleichung?
Hallo,
ist diese Gleichung richtig oder ist an der Rechnung etwas falsch?
Laut Aufgabenstellung soll ich sagen, welche Formel hier gemeint ist (Nernst-Gleichung) und ob die Rechnung korrekt ist. Soll dann die Antwort mit Begründung geben.
Habe hier bisher erkannt, dass man besser T = 40 Grad gleich in Kelvin angeben könnte, aber wurde ja im Rechenweg angegeben. Das Ergebnis scheint richtig zu sein, wenn ich nach dem Rechenweg gehe.
Habe hier noch eine Gleichung
2,303 * 8,315 J/K mol / 96500 A * s/mol = 1,984 * 10^-4 V/K * T
Habt ihr Tipps für mich, was ist an der Rechnung falsch? Ich glaube, es fehlen Angaben damit man die Werte eingeben kann. zB Standardpotential… kommt doch drauf an, welche Metalle gemeint sind. Und sowas steht in der Aufgabe nicht.
3 Antworten
Wie schon die anderen gesagt haben:
-die Einheiten fehlen, was mMn in NaWis ein ganz schlechter Stil ist!
-der grobe Fehler ist, dass der Lg {1 mol/L}= 0 ist, der komplette 2. Term fällt also weg.
-wenn jetzt die Angabe mit Temperatur nicht wäre, könnte man gleich die vereinfachte Form verwenden, bei der nur 0,059 V/z×Lg{c} bleibt.
-wenn ich sowieso mit dem TR rechnen muss, würde ich nicht noch ln{c} in 2,303×lg{c} umrechnen! Das macht man zwar für die Vereinfachung, aber mindestens die Schritte 3 und 4 sind total unnütz!
Man setzt die Werte (MIT Einheiten!) in die Formel ein und tippt dann in den TR!
Den 2. Term einzeln anzugeben kann mal sinnvoll für die Übersicht sein, aber die weiteren Zwischenschritte sind unnütz, eine Fehlerquelle und mMn ein Zeichen von Umstand/Unsicherheit.
Die ersten zwei Zeilen der Gleichung sind richtig. Aber wie schon indiachinacook bemerkte ist lg 1 = 0. In der dritten Zeile steht dann nur noch 0,35 V, und das ist das Potenzial einer Kupferhalbzelle der Konzentration c(Kupferionen) = 1 mol/L.
Was ich ganz schlecht (entschuldige) finde, dass in allen Gleichungen keine Einheiten angegeben sind. Jemand, der mit "E" nicht vertraut ist hat beim Ergebnis keine Ahnung was hier eigentlich ausgerechnet wurde.
Du selbst gehst hier dem Problem aus dem Weg welche Einheit für R zu wählen ist, damit E in V erhalten wird.
Ich weiß nicht genau, was Du eigentlich ausrechnen wolltest; meine Glaskugel sagt, daß es etwas mit Kupfer in einmolarer Lösung bei 40 °C zu tun hat, aber ich weiß nicht, ob ich ihr das glauben soll.
Aber auf jeden Fall hast Du Gurke gerechnet, denn lg(1)=0 und damit fällt der ganze Term hinten weg. Mit der Nernst-Gleichung kann man das Elektrodenpotential bei verschiedenen Konzentrationen berechnen, aber nicht bei verschiedenen Temperaturen.
Genau. Es bleibt aber immer noch die Frage, was die Gleichung eigentlich berechnen wollte. Ich vermute, daß das bereits eine fehlerhafte Überlegung war.
Hihi, wie ich das sehe, steht das doch in der Aufgabenstellung!
Welche Gleichung ist das? Wurde richtig gerechnet? Falls nein, wo ist der Fehler?
Diese fehlerhafte Rechnung wurde vorgegeben! Sie ist nicht nur (absichtlich) falsch, sondern auch (unabsichtlich?) alles andere als 'vorbildlich'!
hmm, nach der Grundgleichung kann man schon T berücksichtigen, aber das ist mMn ziemlich unüblich.
Wie willst Du T berücksichtigen? Wenn das möglich wäre, dann müßtest Du ja z.B. die Nernst-Gleichung benutzen können, um die folgende Frage zu beantworten:
Ein Stromkreis besteht aus zwei Cu²⁺/Cu-Halbzellen bei Temperaturen von 25 °C (Referenztemperatur) und 50 °C, beide mit c(Cu²⁺)=1 mol/l. Welche Spannung liegt zwischen den beiden?
Ich muß erst sehen, wie mir das jemand vorrechnet, bevor ich glaube, daß das möglich ist. Meiner Meinung nach sagt die Nernst-Gleichung in diesem Fall voraus, daß kein Strom fließt, obwohl das nicht stimmen kann, denn das System ist ja nicht im Gleichgewicht und kann daher Arbeit verrichten (letztlich handelt es sich um eine Art Thermoelement).
Aber in der originalen Gleichung steht RT als Zähler...warum sollte das nicht gehen? Schließlich ist das eine Reaktion wie jede andere...
Das hier der ganze Term sowieso wegfällt ist unstrittig, aber das T in der BasisGleichung steht doch auch?!? Bei einem anständigen pH-Meter kann man aus genau dem gleichen Grund die Temperaur einstellen, weil man letztlich auch eine Potentialdifferenz misst!
(Warum habe ich das gestern nicht gesehen?)
Offenbar habe ich mich zu schwammig ausgedrückt: Du kannst die Nernst-Gleichung bei jeder Temperatur benutzen, um ein ε⁰ (bei Referenzkonzentration) zu einem ε (bei beliebigen Konzentrationen, aber derselben Temperatur) umzurechnen, aber niemals, um ein ε⁰ von einer Temperatur (z.B. 25 °C, die Referenztemperatur) auf ein ε⁰ oder ε bei einer anderen Temperatur (z.B. 40 °C) umzurechnen. Stattdessen mußt Du das ε⁰ bei jeder Temperatur experimentell bestimmen, oder über irgendeinen komplizierten Zauber umrechnen.
Warum? Weil isotherm alles einfacher ist. Letztlich ist ja ε⁰ eng mit ΔG und damit der Gleichgewichtskonstante verbandelt ΔG=−zFε=RT⋅ln(K) und um ein ΔG auf eine andere Temperatur umzurechnen, braucht man eine Menge nichttrivialer Schritte (mit getrennter Umrechnung von Entropie und Enthalpie über irgendwelche komischen Integrale mit der Wärmekapazität). Und man sieht ja, daß es nicht geht: Die Temperatur steckt ja nur im Konzentrationsterm, und bei Einheitskonzentrationen ist der Null. Andererseits müssen sich ε⁰(T₁) und ε⁰(T₂) ja unterscheiden, aber die Nernst-Gleichung kann das nicht handhaben.
Die Gleichung aus dem Foto war vorgegeben, ich sollte nur prüfen, ob diese richtig ist oder nicht. Nach deiner Antwort wurde mir klar, dass das Ergebnis gar nicht 0,38 sein kann denn lg 1 ist ja 0 und damit hätte man am Ende 0,35 + 0 = 0,35 und nicht 0,38.