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12.3 Konzentrationsabhängigkeit des Redoxpotentials: Konzentrationszelle und Nernstsche Gleichung

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Überlegungen zur Umsetzung des Lehrplans

Vorschläge zu Inhalten und Niveau

  • Redoxpotential ist konzentrationsabhängig; Konzentrationszelle
  • Einfluss des pH-Wertes
  • keine Herleitung der Nernstschen Gleichung
  • Berechnungen mithilfe der Nernstschen Gleichung:
    • Berechnung von Spannungen, wenn keine Standardbedingungen vorliegen;
    • Berechnung des Redoxpotentials bei bekannten Konzentrationen (Redoxpotential einer Permanganat-Halbzelle in saurer und neutraler Lösung);
    • Berechnung der Konzentration eines Stoffes nach Messen der Spannung (Anwendungsbeispiel: elektrochemische Bestimmung des Atemalkoholgehalts);
    • (evtl. Deutung der Fehlingprobe: Herabsetzung des Potentials des Cu2+-Ions)

Vorschläge für Experimente

  • Konzentrationszelle mit Cu/Cu2+ oder Ag/Ag+
  • Oxidationsstufen des Mangans: Zugabe von Natriumsulfit-Lösung zu KMnO4-Lösungen mit verschiedenen pH-Werten (stark sauer, neutral, stark basisch) (S)
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