Chemie Test – Nernst-Gleichung (Elektrochemie)

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Die Nernst-Gleichung dient dazu, das Elektrodenpotential bzw. Potential eines Redox-Paares (red. und ox. Form) bei einer bestimmten Temperatur und Konzentration zu bestimmen.

2) Die in der Nernst-Gleichung vorkommenden Konstanten sind die universelle Gaskonstante R (R = 8,314 J/mol·K) und die Faraday-Konstante F (F = 96.485 C/mol), sowie dem Standardelektrodenpotential E° des jeweiligen Redox-Paares.



3) Die Nernst-Gleichung hat heutzutage wenig Bedeutung, da man mit Hilfe der Nernst-Gleichung nicht in der Lage ist, die Spannung bzw. Elektrodenpotential (also eine physikalische Größe) mit der Konzentration (also eine chemische Größe) in Zusammenhang zu bringen.



4) In der Nernst-Gleichung finden sich auch die Konzentration der reduzierten und oxidierten Form (oxidierte Form : reduzierte Form). Dabei steht vor diesem Verhältnis ein math. Operator.  Dieser Operator ist der natürliche, nicht der dekadische Logarithmus.



5) Bei konstanter Temperatur kann man mit Hilfe der Nernst-Gleichung den Einfluss der Konzentration (Erhöhung bzw. Erniedrigung) auf das Potential eines Redox-Paares untersuchen.



6)  Nun soll das Elektrodenpotential für das Redoxpaar Zn/Zn2+ (E° = -0,76 V) bei einer Konzentration der Zn2+-lonen von 0,01 mol/l (Tempatur entspricht den Standardbedingungen) bestimmt werden. Die Lösung ist E = -0,82 V.



7)  Elektrolyse ist niemals die Umkehrung eines galvanischen Elementes.



8) Anwendung der Nernstgleichung: Bekannterweise reagieren Säuren mit Metallen. In diesem Bestpiel soll Bleib untersucht werden. Wie groß muß die Konzentration von H+ (bzw. H3O+) mindestens sein, damit Pb zu Pb2+ (E° = -0,13 V) oxidiert werden kann. Die Lösung ist c(H+) = 6,3 · 10-3 mol/l.



9) Bei der Elektrolyse einer 0,0001 mol/l Natriumchloridlösung an Pt - Elektroden entsteht immer Natrium und Chlor.



10) Man elektrolysiert eine Salzsäure-Lösung (c = 1 mol/l). Von Interesse ist nun, wie sich der pH-Wert ändert. Bei der Elektrolyse bildet sich Wasserstoff (aus den Protonen), deswegen sinkt die Zahl der Protonen in Lösung und der pH-Wert erniedrigt sich dadurch.