Elektrolyse - Verzinken von Eisenwerkstück
Verfasst: 30.01. 2022 13:06
Folgende Frage stellt mich vor ein Rätsel:
Berechnen Sie die Spannung, die ohne Beachtung von Überspannungen mindestens angelegt werden muss, um ein Eisenwerkstück durch Elektrolyse in einer 0,2 molaren ZnCl2-Lösung bei pH 13 zu verzinken. Geben Sie die Anoden- und die Kathodenreaktion an und fertigen Sie eine Skizze eines geeigneten Aufbaus an.
Ich bin um jeden Gedankenanstoß dankbar! (:
Meine Ideen:
Bisher habe ich herausgefunden, dass ich die Zersetzungsspannung, welche ich benötige, mittels der Elektromotorischen Kraft (Delta E) berechnen kann.
Da ich eine 0,2 molare ZnCl2-Lösung habe, muss ich mit der Nernst-Gleichung die Elektrodenpotentiale berechnen.
Ich denke, dass die einzige Reaktion, welche hier von Bedeutung ist wie folgt lautet:
2e^- + Zn^2+ -> Zn (E0 = -0,7628V)
Nach der Anpassung durch die Nernst-Gleichung ändert sich dieser Wert zu E = -0,7834V.
Ich habe online gesehen, dass zur Verzinkung eines Werkstücks eine Opferanode (in diesem Fall aus Zink) verwendet wird. Das würde bedeuten, dass an der Opferanode Zink oxidiert und an der Kathode (Werkstück) Zink reduziert wird.
Aber wie genau berechne ich nun Delta E? Die Elektrodenpotential sind ja genau gleich groß.
Zudem Frage ich mich, ob der pH-Wert eine Rolle spielt oder dieser nur verwirren soll?
Berechnen Sie die Spannung, die ohne Beachtung von Überspannungen mindestens angelegt werden muss, um ein Eisenwerkstück durch Elektrolyse in einer 0,2 molaren ZnCl2-Lösung bei pH 13 zu verzinken. Geben Sie die Anoden- und die Kathodenreaktion an und fertigen Sie eine Skizze eines geeigneten Aufbaus an.
Ich bin um jeden Gedankenanstoß dankbar! (:
Meine Ideen:
Bisher habe ich herausgefunden, dass ich die Zersetzungsspannung, welche ich benötige, mittels der Elektromotorischen Kraft (Delta E) berechnen kann.
Da ich eine 0,2 molare ZnCl2-Lösung habe, muss ich mit der Nernst-Gleichung die Elektrodenpotentiale berechnen.
Ich denke, dass die einzige Reaktion, welche hier von Bedeutung ist wie folgt lautet:
2e^- + Zn^2+ -> Zn (E0 = -0,7628V)
Nach der Anpassung durch die Nernst-Gleichung ändert sich dieser Wert zu E = -0,7834V.
Ich habe online gesehen, dass zur Verzinkung eines Werkstücks eine Opferanode (in diesem Fall aus Zink) verwendet wird. Das würde bedeuten, dass an der Opferanode Zink oxidiert und an der Kathode (Werkstück) Zink reduziert wird.
Aber wie genau berechne ich nun Delta E? Die Elektrodenpotential sind ja genau gleich groß.
Zudem Frage ich mich, ob der pH-Wert eine Rolle spielt oder dieser nur verwirren soll?