Benötige Hilfe bei Fragen zur Kinetik und E-Chemie

[Niru]

Hallo, ich bereite mich grade auf eine Klausur vor und komme bei einigen Übungsaufgaben nicht weiter.

1. Beschreiben sie kurz die wichtigsten Punkte, auf denen Trantz seine Stoßtheorie begründet.

Mein Problem ist, dass ich keine Ahnung habe, wer Trantz ist oder wie seine Stoßtheorie aussieht. Der Name taucht in den Lehrbüchern nirgends auf und im Internet kann ich dazu auch nichts finden. Hat hier jemand eine Lösung für die Aufgabe, oder eine Ahnung, wo ich suchen kann?

2. An einer Metallelektrode wird aus einer sauren Lösung (pH=4) Wasserstoff abgeschieden. Dabei werden folgende Werte für die Stromdichte j und die Überspannung eta gemessen:

j [A/cm²] 10-7; 5*10-7; 10-6; 5*10-6; 10-4

eta [V] -0,085; -0,096; -0,099; -0,16; -0,29

Sehen sie sich die Werte genau an und bestimmen sie die Austauschstromstärke j0 und den Durchtrittsfaktor alpha.

Laut Atkins erhält man die Tafelgerade durch Auftragung von lg j gegen eta.
die Extrapolation der Ausgleichgeraden auf die x-Achse liefert dann j0 und die Steigung ist alpha.

Mit meinen gegebenen Werten kann ich aber dieses Diagramm nicht erstellen, ich habe mit den Werten auch schon rumgebastelt, aber bekomme nicht die Tafelgerade, die der Atkins zeigt.

Kann ich die Austauschstromstärke j0 und den Durchtrittsfaktor alpha auch anders bestimmen/berechnen?

3. Phenylalanin ist eine natürliche Aminosäure. Wie groß ist die Wechselwirkungsenergie zwischen der Phenylgruppe und dem elektrichen Dipolmoment der benachbarten Peptidbindung?
nehmen sie dem Abstand der beiden Gruppen einmal als 4nm und einmal als 1nm an und behandeln sie die Phenylgruppe als Benzolmolekül. Das Dipolmoment der Peptidgruppe beträgt µ=2,7D und das Polarisierbarkeitsvolumen von Benzol ist alpha' = 1,04*10-29m³. (1D=3,3*10^-30 cm)

Wie gehe ich an eine solche Aufgabe ran? Ich habe im Atkins und im Wedler ein verwirrendes Sammelsorium von Formeln gefunden, kann damit aber nix anfangen.

4. In einer elektrochem. Zelle laufen folgende (formale) Prozesse ab:
Anode: X --> X^x + e Kathode: Y^2+ + 2e --> Y

Bei 25°C wurde eine reversieble Zellspannung von 1,0101V gemessen.
a) Wie lautet die Bruttozellreaktion und wie groß ist die freie Reaktionsenthalpie?
b) Bei 50°C steigt die Zellspannung auf 1,152V. Wie groß ist die Reaktionsenthalpie und die -entropie?

Zu a) Die Bruttozellreaktion bekomme ich noch hin und für die Bruttozellreaktion habe ich Delta G=zFU gefunden. Kann ich die nehmen, ist U dann 1,101V?
Zu b) Wie macht man das mit der Temperaturerhöhung und wie kann ich Delta S ohne Angabe von H berechnen?

Ist zwar ne Menge auf einmal, aber vielleicht kann trotzdem jemand helfen.

VG Niru

[brain]

Ich kenne nur eine Stoßtheorie, von dem Typ hab ich auch noch nie was gehört. Die besagt halt im Wesentlichen:
Reaktionen können nur stattfinden, wenn zwei geeignete Teilchen zusammenstoßen. Dabei ist nicht jeder Zusammenstoß wirkungsvoll (=führt zur Reaktion). Die Geschwindigkeit einer Reaktion ist proportional zur Anzahl der wirkungsvollen Zusammenstöße pro Zeiteinheit. Diese hängt ab von der Art/Größe/Struktur der beteiligten Teilchen und der Temperatur (= mittlere Geschwindigkeit der Teilchen).

[alpha]

Mag nicht viel denken, das ist so mühsam, aber bei Nr. 4 kann ich dir vielleicht ein klein wenig weiterhelfen:
a) Ja, da darfst du die Zellspannung nehmen
b) Aus Delta G = Delta H -T*Delta S erhältst du ja mit zwei Temperaturen und zwei Zellspannungen zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten, ist also gut lösbar, jedenfalls wenn du annimmst, dass H und S temperaturunabhängig sind.

3) Nimm eine Formel, welche genau für einen solchen Fall ausgelegt ist und nur Daten braucht, die du liefern kannst, also eine Formel für die WW-Energie eines Dipols mit einem induzierten Dipol.

Grüsse
alpha

[Niru]

Also, danke für die Denkanstösse.

Zu 3. habe ich mir folgendes zusammengebastelt:

mit und

Daraus ergibt sich:

Ist mein Denkansatz soweit richtig?

Als Ergebnisse erhalte ich:
für 1nm:
für 4nm:

Gibt es die Einheit C²/m, sieht so komich aus?

Vg Niru