Chemie begreifen, Schulbuch

e --- e --- Zwischen den beiden Metallplatten lässt sich eine elektrische Spannung messen. Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Das Standardpotenzial E° 199 Die Stärke einer Säure oder die Löslichkeit eines Salzes werden durch spezielle Gleichge- wichtskonstanten – die Säurekonstante K S und das Löslichkeitsprodukt K L – beschrieben. Die Stärke eines Reduktionsmittels hingegen wird durch eine elektrische Spannung (das Standardpotenzial) angegeben. Das Ziel ist zu erkennen, wie die Messung einer elektrischen Spannung zur Beurteilung der Stärke eines Reduktionsmittels führt. Man taucht metallisches Zink in eine Lösung, die 1 Mol Zink(II)-Ionen pro Liter enthält, und metallisches Blei in eine Lösung, die 1 Mol Blei(II)-Ionen pro Liter enthält. Die beiden Lösungen werden über ein Glasrohr mitein- ander verbunden, das mit einer wässrigen Lösung eines Salzes gefüllt ist. Die beiden Enden des Glasrohres sind mit einem porösen Material verschlossen, sodass die Flüssigkeit nicht ausrinnen kann. Die gelösten Ionen kön- nen jedoch durch die Poren hindurchwandern. Wirken Metalle als Reduktionsmittel oder Oxi- dationsmittel? Warum zeigt das Spannungs- messgerät ein negatives Vorzeichen für das metallische Zink an? Ist Zink oder Blei das stärkere Reduktionsmittel bzw. das unedlere Metall? Die vorher verwendete Versuchsanordnung wird leicht verändert: Man ersetzt die Bleiplatte durch eine Kupferplatte, die in eine wässrige Lösung von Kupfer(II)-Ionen eintaucht. Die molare Konzentration der Kupfer(II)-Ionen beträgt 1 Mol/l. Misst man die elektrische Span- nung, so zeigt sich eine deutliche Zunahme. Zuletzt werden die Zinkplatte und die Zink(II)- Ionen durch die Bleiplatte und die Blei(II)- Ionen ersetzt: Die elektrische Spannung wird geringer, und beim metallischen Blei wird – im Gegensatz zur ersten Versuchsanordnung – ein negatives Vorzeichen angezeigt. Warum hat die elektrische Spannung bei der zweiten Versuchsanordnung zugenommen? Warum wird für das metallische Blei zuerst ein positives und später ein negatives Vorzeichen angezeigt? Welche Reihenfolge für die Stärke der Reduktionsmittel Kupfer, Blei und Zink ergibt sich aus den Versuchen? Zn gelöste Zn 2+ -Ionen gelöste Pb 2+ -Ionen Pb 0,63 V Zn gelöste Zn 2+ -Ionen gelöste Pb 2+ -Ionen Pb 0,63 V Zn gelöste Zn 2+ -Ionen gelöste Cu 2+ -Ionen Cu 1,11 V Pb gelöste Pb 2+ -Ionen gelöste Cu 2+ -Ionen Cu 0,48 V Überlegungen Q5 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum r I l n des Verlags öbv