Nernst-Gleichung - Aufgaben und Übungen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Wozu dient die Nernst-Gleichung?

a) Die Nernst-Gleichung dient dazu, das Potenzial beliebiger Redoxpaare zu berechnen.Mit Hilfe der Nernst-Gleichung lässt sich auch vorhersagen,ob eine freiwillig ablaufenende Redoxreaktion zwischen zwei Redoxpaaren möglich ist.

b) Die Nernst-Gleichung dient dazu, die Geschwindigkeit einer Fällungsreaktion zu berechnen

2) Wovon ist das Potential eines Redoxpaars abhängig?

a) Das Potential eines Redoxpaares ist unabhängig von anderen physikalischen Größen wie Temperatur.

b) Das Potential eines Redoxpaares ist von dessen Konzentration, der Temperatur und ggf. dem Druck abhängig

3) Welche der nachfolgenden Gleichungen ist die Nernst-Gleichung für ein Redoxpaar?

a)

b) E = I · t

4) Mit Hilfe der Nernst-Gleichung können auch Redox-Reaktionen vorhergesagt werden. Wie können Redox-Reaktionen vorhergesagt werden?

a) Eine Redoxreaktion läuft freiwillig ab, wenn das Oxidationsmittel ein höheres Standardpotential hat, als das Reduktionsmittel: E(Oxidationsmittel) > E(Reduktionsmittel)

b) Eine Redoxreaktion läuft freiwillig ab, wenn das Oxidationsmittel ein geringeres Standardpotential hat, als das Reduktionsmittel: E(Oxidationsmittel) < E(Reduktionsmittel)

5) Aufgabe zur Nernst-Gleichung: Wir haben zwei Halbzellen, die miteinander verbunden sind. Eine Halbzelle besteht aus einer Kupferelektrode, die in eine 0,1 M Kupfersulfatlösung eintaucht, die andere aus einer Zinkelektrode, die in eine 0,1 M Zinksulfatlösung eintaucht. Läuft in diesem System eine Redoxreaktion freiwillig ab? [E0(Cu / Cu2+) = 0,34 V und E0(Zn / Zn2+) = -0,76 V]

a) Nein

b) Ja

6) Berechnen wir das Potential beider Halbzellen aus Aufgabe 5. Klären wir zuerst, welche Reaktion überhaupt abläuft:

a) Das Redoxpaar Zn/Zn2+ hat das negativere Potential, daher ist es nicht in der Lage, das System Cu/Cu2+ zu reduzieren. Die Reaktion lautet: Cu + Zn2+ => Zn + Cu2+

b) Das Redoxpaar Zn/Zn2+ hat das negativere Potential, daher ist es in der Lage, das System Cu/Cu2+ zu reduzieren. Die Reaktion lautet: Zn + Cu2+ => Cu + Zn2+

7) Nun wollen wir die Aufgabe 5 lösen und das Potential der beiden Halbzellen bestimmen. Dazu setzen wir die Werte in die Nernst-Gleichung ein. Was müssen wir dabei noch beachten?

a) Die Konzentrationen von festen Stoffen (z.B. Metalle) sind definitionsgemäß immer 1, und brauchen daher nicht in der Nernstgleichung berücksichtigt werden.

b) Die Konzentrationen von festen Stoffen (z.B. Metalle) sind definitionsgemäß immer 0. Dieser Wert wird in die Nernstgleichung eingesetzet: Nernst-Gleichung,Q ist dabei der Reaktionsquotient, d.h. c(Produkte)/ c(Edukte)

Physik Test – Nernst-Gleichung

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