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Faradaysche Gesetze

hier kann man Fragen zur physikalischen Chemie stellen

Moderator: Chemiestudent.de Team

uncleamo
Laborratte
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Beiträge: 2
Registriert: 03.02. 2021 17:57
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Faradaysche Gesetze

Beitrag von uncleamo »

Hallo liebe Freunde der Chemie,

zurzeit schlage ich mich mit der Elektrolyse innerhalb der Blei-Säure-Akkumulatoren rum. Mein Ziel ist es, die Wasserstoffmenge zu berechnen, die pro Ah ausgeschieden wird.

Die Faradayschen Formeln lauten ja wie folgt:

Q = n ⋅ z ⋅ F
m = M ⋅ n
Q = I ⋅ t

Ineinander eingesetzt ergibt dies:

m = (M ⋅ I ⋅ t)/(F ⋅ z) = (M ⋅ Q)/(F ⋅ z)

Folgende Werte habe ich eingesetzt:

F = 96485,332 C/mol
Q = 1 Ah = 3600 C
z = 2 (Die Ladung von H2 im Wasser ist +2?)

m_H2 = (2,016 ⋅ 3600)/(96485,332 ⋅ 2) ⋅ (g ⋅ C ⋅ mol)/(mol ⋅ C) = 0,0376 g = 0,0376 ⋅ 10^(-3) kg

Anhand der Dichteformel V = m/ρ = 0,0376 ⋅ 10^(-3) / 0,0899 = 4,182 ⋅ 10^(-3) m^3 = 0,4182 l

Also wird 0,4182 Liter pro Ah ausgestoßen.

Diesen Rechenweg habe ich mir hergeleitet, in einer Norm stand nämlich nur "1 Ah zersetzt 0,336 g H2O in 0,42 l H2 und 0,21 l O2".

Mich verwirrt die Ladungszahl z etwas, wird also bei der Berechnung die Ladung des Wasserstoffmoleküls im H2O (Elektrolyse: 2H2O → 2H2 + O2) betrachtet?

Ich hoffe, ich habe nicht zu weit ausgeholt :roll:
Nobby
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Re: Faradaysche Gesetze

Beitrag von Nobby »

Also als erstes wenn ein Bleiakku vernünftig geladen wird dann entsteht kein Wasserstoff. Blei wird auf der einen Seite reduziert. Pb2+ + 2e- => Pb und auf der anderen Seite oxidiert. Pb2+ + 2 H2O + 2 SO4 2- => PbO2 + 2 H2SO4 + 2e-

Wenn man die Elektrolyse von Wasser betrachtet , dann reagiert H2O + 2 e- => O2- + H2 und 2O2- => O2 + 4e-

Da ein Wasserstoffmolekül gebildet werden muss braucht man 2 Elektronen, jeweils eins pro Wasserstoff.

Bei Sauerstoff gar 4 Elektronen pro Molekül.
uncleamo
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Re: Faradaysche Gesetze

Beitrag von uncleamo »

Alles klar, ich danke dir!
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