Al/Cu-Element

[ETechniker]

Hallo Chemiker!

Ich habe eine kleine aber wichtige Frage, da ich einen Vortrag über Batterien halten muss.

Also: Ich habe ein Element aus Al/Cu und CH3COOH

An der Anode: Al --> Al3+ + 3e
An der Kathode: 2 H30+ --> 2 H2O + H2

Aber: wie berechne ich die enstehende Spannung?

[alpha]

Da gibt es tolle Tabellen für Standardpotentiale - oder du machst es "the hard way" über die Gibbs Energie.


Grüsse
alpha

[Gast]

Ok, aber stimmt das denn, einfach die Standardpotentiale zu nehmen, dann hätte ich ja U = 2V. Irgendwie hägt das doch auch vom Elektrolyten ab oder? Und von seiner Konzentraion...

[alpha]

Grundsätzlich musst du Konzentrationen berücksichtigen, ja, wenn du Angaben darüber hast und nicht einfach von Standardbedingungen ausgehen darfst...


Grüsse
alpha

[Gast]

Also, die Aufgabe ist nicht ganz so einfach, d.h. wir haben keine Werte gegeben und sollen was ausrechnen. Sondern das ganze ist ein Projekt: Wir sollen eine Batterie bauen.

Wir haben also als Elektrolyt, dessen Konz. uns nicht bekannt ist, CH3COOH. Und zwar keine Halbzellen, sondern beide Metalle (Cu, Al) tauchen in die Lösung ein.
Mich interessiert jetzt im wesentlichen WIE man die Spannung grundsätzlich berechnet, und nicht direkt das Ergebnis.

Da ja an der Kathode H30+ umgesetzt wird, und nicht etwa Cu2+ sich abscheidet, ist doch für die Berechnung der pH-Wert wichtig (für das Potential von H+) oder?

[alpha]

Dann brauchst du die gute alte Nerns'sche Gleichung um die Konzentrationsabhängigkeit der beiden Halbzellen zu berücksichtigen.


Grüsse
alpha

[Gast]

Also erstmal danke, dass du dir Zeit nimmst!

...Wir haben aber keine Halbzellen. Das ist ja mein Problem, sonst könnte ich das berechnen (mit meinem Wissen zu dem Thema)

[alpha]

Wie, du hast keine Halbzelle?! - Natürlich hast du eine Halbzelle, die hast du immer...

Dein Problem jedoch ist, dass du die Al3+ Konzentration nicht kennst und den H2-Druck ebenfalls nicht und dann ganz abgesehen davon (grosse?) Überspannungen haben wirst, v.a. an deiner Kupferelektrode.
Das heisst, theoretisch würdest du es über Nernst berechnen, praktisch geht das aber nicht und alles Tamtam ist für nichts - du kannst lediglich eine Maximalspannung angeben, meiner Meinung nach.


Grüsse
alpha

[Gast]

Ok, es reicht mir auch zu bergründen, warum mans nicht berechnen kann! Danke!