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elektrochemisches PotentialZoomA-Z

Fachgebiet - Elektrochemie

Das elektrochemische Potenzial μ˜i  einer Komponente i eines Stoffsystems ist die Summe aus chemischen Potenzial μi (chemisches Potenzial) und elektrischer Energie μel:

μ˜i=μi+μel

Die Abhängigkeit des chemischen Potenzials eines elektrisch neutralen Stoffes i von der Aktivität ai bei konstantem Druck und konstanter Temperatur T ist:

μi=μi+RTlnaiR=allgemeine Gaskonstanteμi=Standardpotenzial der Reinkomponente

Bei Ionen muss zusätzlich zum chemischen Potenzial die elektrische Energie berücksichtigt werden. Wenn ein Mol Ladungen aus unendlicher Entfernung in ein Stoffsystem überführt werden, muss Arbeit aufgewendet werden:

μel=ziFϕzi=Ladungszahl IonF=Faraday-Konstanteϕ=elektrisches Potenzial

Die gesamte Arbeit, die aufzubringen ist, wenn ein Mol Ionen in das Stoffystem gebracht werden, entspricht dann dem elektrochemischen Potenzial:

μ˜i=μi+ziFϕ

Ein elektrochemisches Potenzial kann nicht nur für Ionen, sondern auch für andere elektrisch geladenen Teilchen angegeben werden (z.B. Elektronen).

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Praktikumsversuch EMKLevel 145 min.

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Praktikumsanleitung für Chemie Erstsemester, EMK

EMK, Elektromotorische KraftLevel 145 min.

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Die Lerneinheit beschreibt die Ursache, die Größe und die Abhängigkeiten der Elektromotorischen Kraft bei verschiedenen Elektrodensystemen. Es werden die Standard-Reduktionspotenziale und verschiedene Halbzellen (Gaselektrode, Metallelektrode, Silber-Silberchloridelektrode, Kalomel-Elektrode, Redoxelektroden und Glaselektrode) erläutert.

Elektrochemie GrundlagenLevel 145 min.

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Die Lerneinheit vermittelt die Grundlagen der Elektrochemie. Sie enthält u.a. zwei Visualisierungen (elektrochemisches Potential einer Halbzelle und elektrolytische Doppelschicht).