Was ist das Redoxpotential von Kupfer?

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Was ist das Redoxpotential von Kupfer?

Antwort

Verwandte Fragen

Berechne das Redoxpotential des Systems MnO4–/Mn2+ bei pH 7.

Was ist eine Kupferabschiedung?

Accepted Answer

Das Redoxpotential von Kupfer hängt von der spezifischen Reaktion ab, die betrachtet wird. Für die Reaktion von Kupferionen (Cu²⁺) zu metallischem Kupfer (Cu) beträgt das Standard-Redoxpotential etwa +0,34 V (bei 25 °C und 1 M Konzentration). Dieses Potential zeigt an, dass Kupfer eine Tendenz hat, Elektronen aufzunehmen und somit als Oxidationsmittel wirkt.

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Um das Redoxpotential des Systems MnO4⁻/Mn²⁺ bei pH 7 zu berechnen, kannst du die Nernst-Gleichung verwenden. Die Nernst-Gleichung lautet: \[ E = E^0 - \frac{RT}{nF} \ln Q \] Dabei ist: - \( E... [mehr]

Accepted Answer

Um das Redoxpotential des Systems MnO4⁻/Mn²⁺ bei pH 7 zu berechnen, kannst du die Nernst-Gleichung verwenden. Die Nernst-Gleichung lautet: \[ E = E^0 - \frac{RT}{nF} \ln Q \] Dabei ist: - \( E \) das Redoxpotential, - \( E^0 \) das Standardpotential (1,51 V), - \( R \) die universelle Gaskonstante (8,314 J/(mol·K)), - \( T \) die Temperatur in Kelvin (298 K), - \( n \) die Anzahl der Elektronen, die in der Reaktion übertragen werden (in diesem Fall 5 für die Reaktion von MnO4⁻ zu Mn²⁺), - \( F \) die Faraday-Konstante (96485 C/mol), - \( Q \) das Reaktionsquotient. Die Reaktion für das Redoxsystem ist: \[ \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ + 5 \text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \] Der Reaktionsquotient \( Q \) wird wie folgt berechnet: \[ Q = \frac{[\text{Mn}^{2+}]}{[\text{MnO}_4^-] \cdot [\text{H}^+]^8} \] Bei pH 7 ist die Konzentration von \( \text{H}^+ \) gleich \( 10^{-7} \) mol/l. Setzen wir die Werte ein: - \( [\text{Mn}^{2+}] = 0,1 \) mol/l - \( [\text{MnO}_4^-] = 0,1 \) mol/l - \( [\text{H}^+] = 10^{-7} \) mol/l Somit ergibt sich: \[ Q = \frac{0,1}{0,1 \cdot (10^{-7})^8} = \frac{0,1}{0,1 \cdot 10^{-56}} = 10^{56} \] Jetzt setzen wir die Werte in die Nernst-Gleichung ein: 1. Berechne den Term \( \frac{RT}{nF} \): \[ \frac{RT}{nF} = \frac{(8,314 \, \text{J/(mol·K)})(298 \, \text{K})}{5 \cdot 96485 \, \text{C/mol}} \approx 0,0057 \, \text{V} \] 2. Setze alles in die Nernst-Gleichung ein: \[ E = 1,51 \, \text{V} - 0,0057 \, \text{V} \cdot \ln(10^{56}) \] Da \( \ln(10^{56}) = 56 \cdot \ln(10) \approx 56 \cdot 2,303 = 128,88 \): \[ E = 1,51 \, \text{V} - 0,0057 \, \text{V} \cdot 128,88 \] \[ E \approx 1,51 \, \text{V} - 0,733 \, \text{V} \] \[ E \approx 0,777 \, \text{V} \] Das Redoxpotential des Systems MnO4⁻/Mn²⁺ bei pH 7 beträgt also ungefähr 0,777 V.

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Eine Kupferabschiedung bezieht sich auf den Prozess, bei dem Kupfer aus einer Lösung oder einem Material entfernt oder abgeschieden wird. Dies kann in verschiedenen Kontexten geschehen, wie zum B... [mehr]

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Eine Kupferabschiedung bezieht sich auf den Prozess, bei dem Kupfer aus einer Lösung oder einem Material entfernt oder abgeschieden wird. Dies kann in verschiedenen Kontexten geschehen, wie zum Beispiel in der Elektrolyse, wo Kupferionen in einer Lösung durch elektrischen Strom zu metallischem Kupfer reduziert werden. Kupferabschiedungen sind auch in der Galvanotechnik von Bedeutung, wo eine dünne Schicht aus Kupfer auf ein Substrat aufgebracht wird. In der Medizin kann der Begriff auch im Zusammenhang mit der Ablagerung von Kupfer im Körper verwendet werden, was zu Erkrankungen wie der Wilson-Krankheit führen kann.