Warum wird Lithium oxidiert und Silber reduziert in einer elektrochemischen Zelle?

Question

Warum wird Lithium oxidiert und Silber reduziert in einer elektrochemischen Zelle?

Antwort

Verwandte Fragen

Wie stellt man eine Lösung mit 1 mg reinem Lithium aus Lithiumorotat her?

Wie viel reines Lithium steckt in Lithiumchlorid?

Wie lautet die Ionenschreibweise von Silberoxid?

Accepted Answer

In einer elektrochemischen Zelle werden Redoxreaktionen genutzt, um elektrische Energie zu erzeugen. Dabei gibt es zwei Halbzellen: die Anode, an der die Oxidation stattfindet, und die Kathode, an der die Reduktion stattfindet. Lithium wird oxidiert, weil es ein sehr reaktives Metall ist und eine starke Tendenz hat, Elektronen abzugeben. In der elektrochemischen Spannungsreihe steht Lithium weit oben, was bedeutet, dass es leicht oxidiert wird. Die Reaktionsgleichung für die Oxidation von Lithium ist: \[ \text{Li} \rightarrow \text{Li}^+ + \text{e}^- \] Silber hingegen hat eine geringere Tendenz, Elektronen abzugeben, und wird daher eher reduziert. In der elektrochemischen Spannungsreihe steht Silber weiter unten, was bedeutet, dass es leicht Elektronen aufnimmt. Die Reaktionsgleichung für die Reduktion von Silberionen ist: \[ \text{Ag}^+ + \text{e}^- \rightarrow \text{Ag} \] In einer elektrochemischen Zelle mit Lithium und Silber wird also Lithium an der Anode oxidiert und Silber an der Kathode reduziert.

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Um eine Lösung mit 1 mg reinem Lithium unter Verwendung von Lithiumorotat herzustellen, musst du zunächst berechnen, wie viel Lithiumorotat du benötigst, um genau 1 mg elementares Lithi... [mehr]

Accepted Answer

Um eine Lösung mit 1 mg reinem Lithium unter Verwendung von Lithiumorotat herzustellen, musst du zunächst berechnen, wie viel Lithiumorotat du benötigst, um genau 1 mg elementares Lithium zu erhalten. **Schritt 1: Bestimmung des Lithiumanteils in Lithiumorotat** - Lithiumorotat ist das Lithiumsalz der Orotsäure. - Die Summenformel von Lithiumorotat: C5H3LiN2O4 - Molekulargewicht von Lithiumorotat: ca. 160,03 g/mol - Atommasse von Lithium: ca. 6,94 g/mol **Anteil von Lithium in Lithiumorotat:** \[ \frac{6,94}{160,03} \approx 0,0434 \] Das heißt, Lithiumorotat besteht zu etwa 4,34 % aus elementarem Lithium. **Schritt 2: Berechnung der benötigten Menge Lithiumorotat** Du möchtest 1 mg reines Lithium: \[ \text{benötigte Menge Lithiumorotat} = \frac{1\,\text{mg}}{0,0434} \approx 23,04\,\text{mg} \] **Schritt 3: Herstellung der Lösung** 1. **Abwiegen:** Wiege 23,04 mg Lithiumorotat möglichst genau ab. 2. **Lösen:** Gib das abgewogene Lithiumorotat in ein geeignetes Gefäß (z.B. ein Messkolben). 3. **Lösungsmittel zugeben:** Füge ein geeignetes Lösungsmittel (z.B. destilliertes Wasser) hinzu, um die gewünschte Endkonzentration zu erreichen. 4. **Vermischen:** Rühre oder schüttle, bis sich das Lithiumorotat vollständig gelöst hat. **Hinweis:** Lithiumorotat ist nur begrenzt wasserlöslich. Die Löslichkeit beträgt etwa 1 g pro 100 ml Wasser bei Raumtemperatur. Für kleine Mengen wie 23 mg in wenigen Millilitern Wasser ist das aber in der Regel kein Problem. **Wichtiger Hinweis:** Die Herstellung und Anwendung von Lithiumlösungen sollte nur unter fachkundiger Anleitung erfolgen, da Lithium in zu hohen Dosen toxisch sein kann. Die Dosierung sollte immer mit einem Arzt oder Apotheker abgesprochen werden. **Quellen und weiterführende Links:** - [Wikipedia: Lithiumorotat](https://de.wikipedia.org/wiki/Lithiumorotat) - [PubChem: Lithium Orotate](https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Lithium-orotate)

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Lithiumchlorid (chemische Formel: LiCl) besteht aus Lithium (Li) und Chlor (Cl). Um zu berechnen, wie viel reines Lithium in Lithiumchlorid enthalten ist, betrachtet man die Massenanteile: **Molare M... [mehr]

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Lithiumchlorid (chemische Formel: LiCl) besteht aus Lithium (Li) und Chlor (Cl). Um zu berechnen, wie viel reines Lithium in Lithiumchlorid enthalten ist, betrachtet man die Massenanteile: **Molare Massen:** - Lithium (Li): ca. 6,94 g/mol - Chlor (Cl): ca. 35,45 g/mol - Lithiumchlorid (LiCl): 6,94 + 35,45 = **42,39 g/mol** **Massenanteil von Lithium in LiCl:** \[ \text{Massenanteil Li} = \frac{6,94}{42,39} \approx 0,164 \text{ (bzw. 16,4 %)} \] **Antwort:** In Lithiumchlorid sind etwa **16,4 %** reines Lithium enthalten. Das bedeutet: In 100 g LiCl stecken ca. 16,4 g reines Lithium.

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Die Ionenschreibweise von Silberoxid ist Ag₂O. Dabei "Ag" für das Silberion (Ag⁺) und "O" für das Oxidion (O²⁻). In der Verbindung Silberoxid sind zwei Silberionen n... [mehr]

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Die Ionenschreibweise von Silberoxid ist Ag₂O. Dabei "Ag" für das Silberion (Ag⁺) und "O" für das Oxidion (O²⁻). In der Verbindung Silberoxid sind zwei Silberionen notwendig, um ein Oxidion auszugleichen.