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Nernstsche Gleichung Robin Fischer AC-Seminar Dr. Fink 18.06.2014

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Nernstsche Gleichung

Robin Fischer

AC-Seminar Dr. Fink

18.06.2014

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Gliederung

1.Die Nernstsche Gleichung2.Die Naturkonstanten der Nernstschen Gleichung

- Faraday-Konstante, Konstante idealer Gase3.Reaktionsquotient Q und der Bezug zum

Massenwirkungsgesetz4.Quellen

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1. Die Nernstsche Gleichung• Allgemeine Form:• Potentialdifferenz der Elektroden eines galvanischen

Elements Einheit immer Volt: Wenn , dann läuft die Reaktion nicht freiwillig ab,

sondern die Gegenreaktion tritt ein Wenn , dann läuft die Reaktion freiwillig ab

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1. Die Nernstsche Gleichung

• wird errechnet aus dem -Werte der Oxidation addiert mit dem -Wert der Reduktion.

Die -Werte können der elektrochemischen Spannungsreihe entnommen werden. Dort sind die Reduktionsreaktionen aufgeführt.• Anzahl der im Redoxsystem auftretenden • Temperatur in Kelvin

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∆𝐸=∆𝐸0− 2,303 ∙𝑅 ∙𝑇𝑧 ∙𝐹 ∙ 𝑙𝑔𝑄

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1. Die Nernstsche Gleichung

• Wie gelangt man zu dieser Gleichung?Ausgangspunkt: und dementsprechend Für Systeme, deren Komponenten nicht in ihren Standardzuständen

vorliegen, gilt: Einsetzen des Ausgangspunkts: Umformen: Umrechnen auf dekadischen Logarithmus:

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∆𝐸=∆𝐸0− 2,303 ∙𝑅 ∙𝑇𝑧 ∙𝐹 ∙ 𝑙𝑔𝑄

Robin Fischer
∆𝐸 kleiner 0: Gegenreaktion läuft a
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2. Die Naturkonstanten der Nernstschen Gleichung

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2.1 Die Faraday-Konstante

Avogadro-Konstante Elementarladung eines • elektrische Ladung von ein Mol Elektronen

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2.2 Die Konstante der idealen Gase

• oder auch • Was sind ideale Gase?

- Gaszustand: Moleküle oder Atome in regelloser Bewegung- Ideales Gasgesetz: Zusammenhang zwischen den Zustandsgrößen Druck

p, Volumen V, Temperatur T und Stoffmenge n - Ein ideales Gas ist ein hypothetisches Gas, dass das ideale Gasgesetz

unter allen Bedingungen erfüllt18.06.201

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3. Der Reaktionsquotient und der Bezug zum Massenwirkungsgesetz

• Der Reaktionsquotient...

…enthält die Aktivitäten der an der Reaktion beteiligten Substanzen…wird wie das MWG formuliert

• Aktivität einer Substanz : Feststoff: Gas: ; in In Lsg.:

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3. Der Reaktionsquotient und der Bezug zum Massenwirkungsgesetz

• Wie sieht die Formulierung von für folgende allgemeine Reaktion aus?

Lösung: kann ebenfalls mit Aktivitäten geschrieben werden, allerdings kann nur bei Reaktionen verwendet werden, die im Gleichgewicht vorliegen!

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Vergleich zum MWG:

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4. Quellen

• Chemie – Basiswissen Chemie, Charles E. Mortimer / Ullrich Müller, 11. Auflage• Skript Allgemeine Anorganische Chemie, Prof. Dr. Auner• http://de.wikipedia.org/wiki/Nernst-Gleichung

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Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!

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