Was ist das Redoxpotential von Kupfer?

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Was ist das Redoxpotential von Kupfer?

Antwort

Verwandte Fragen

Was ist Lavakupfer?

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

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.

Accepted Answer

Lavakupfer ist ein Begriff aus der Metallurgie und bezeichnet eine Zwischenstufe bei der Kupfergewinnung aus Kupfererzen. Es handelt sich dabei um das rohe, noch unreine Kupfer, das nach dem Schmelzen... [mehr]

Accepted Answer

Lavakupfer ist ein Begriff aus der Metallurgie und bezeichnet eine Zwischenstufe bei der Kupfergewinnung aus Kupfererzen. Es handelt sich dabei um das rohe, noch unreine Kupfer, das nach dem Schmelzen des Kupfererzes im Hochofen oder Schachtofen entsteht. Lavakupfer enthält neben Kupfer noch zahlreiche Verunreinigungen wie Eisen, Schwefel und andere Metalle. Es hat typischerweise einen Kupfergehalt von etwa 30–60 %. Der Name „Lava“ bezieht sich auf das flüssige, glühende Aussehen des Metalls nach dem Schmelzprozess. Im nächsten Schritt wird das Lavakupfer weiterverarbeitet, meist durch das sogenannte „Rösten“ oder „Blasen“, um die Verunreinigungen zu entfernen und sogenanntes Rohkupfer oder Blisterkupfer mit einem höheren Reinheitsgrad zu erhalten. Weitere Informationen findest du z. B. bei [Wikipedia – Kupfergewinnung](https://de.wikipedia.org/wiki/Kupfergewinnung).

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... [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.