Kleine Formelsammlung Chemie

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1 Karl Schwister Kleine Forelsalung Cheie ISBN-1: ISBN-13: Leseprobe Weitere Inforationen oder Bestellungen unter sowie i Buchhandel.

2 E Elektrocheie E.1 Elektrolytische Leitfähigkeit Elektrischer Leitwert 1 " " elektrischer Widerstand Elektrische Leitfähigkeit 1 κ 1 ρ " " E ρ spezifischer Widerstand Länge des elektrischen Leiters Querschnitt des elektrischen Leiters " elektrischer Widerstand Zellkonstante ( l / A ) Molare Leitfähigkeit κ -

3 11 Elektrocheie κ elektrische Leitfähigkeit - Stoffengenkonzentration des Elektrolyten Äquivalentleitfähigkeit κ - Λ olare Leitfähigkeit Äquivalentzahl (Wertigkeit des Elektrolyten) κ elektrische Leitfähigkeit - Stoffengenkonzentration des Elektrolyten Gesetz von KOHLRAUSCH - Λ -() Äquivalentleitfähigkeit Äquivalentleitfähigkeit bei unendlicher Verdünnung Konstante (abhängig vo Typ des Elektrolyten) Äquivalentkonzentration des Elektrolyten Gesetz der unabhängigen Ionenwanderung λ λ λ olare Grenzleitfähigkeit des Elektrolyten Leitfähigkeitsanteile von Kationen und Anionen, bei unendlicher Verdünnung

4 Elektrolytische Leitfähigkeit 111 Anzahl der Kationen und Anionen, pro Foreleinheit des Elektrolyten Grenzleitfähigkeit λ in Wasser in Ω 1 c 2 ol 1 (t 25 C) H 349,6 OH 199,1 Li 38,7 F 55,4 Na 5,1 Cl 76,35 K 73,5 Br 78,1 Rb 77,8 I 76,8 Cs 77,2 NO 3 71,46 NH 4 73,5 ClO 4 67,3 Mg 2 16, 2 SO 4 16, Ca 2 119, CH 3 COO 4,9 Sr 2 118,9 2 (COO) 2 148,2 Ba 2 127,2 [Fe(CN) 6 ] 3 32,7 Cu 2 17,2 [Fe(CN) 6 ] 4 442, Zn 2 15,6 2 CO 3 138,6 Ionenbeweglichkeit E : λ 9 : λ 9 9, Ionenbeweglichkeit der Kationen und Anionen :, Wanderungsgeschwindigkeit der Kat- und Anionen λ, Leitfähigkeitsanteile von Kationen und Anionen elektrische Feldstärke FARADAY-Konstante Ionenbeweglichkeit u in Wasser in c 2 s 1 V 1 (t 25 C) H 3, OH 2, Li 4,1 1 4 F 5,7 1 4

5 112 Elektrocheie Ionenbeweglichkeit u in Wasser in c 2 s 1 V 1 (t 25 C) Na 5, Cl 7, K 7, Br 8,9 1 4 Rb 7, I 7, Tl 7, ClO 4 6, Ag 6, NO 3 7,4 1 4 NH 4 7, HCO 3 4, [N(CH 3 ) 4 ] 4, CO 3 7, Mg 2 5, SO 4 8, Ca 2 6, CH 3 COO 4, Cu 2 5, [Fe(CN) 6 ] 3 1,5 1 3 Zn 2 5, [Fe(CN) 6 ] 4 1, Leitfähigkeitskoeffizient (für vollständig dissoziierte Elektrolyte) α ( 1) Λ /5 Äquivalentleitfähigkeit Λ olare Grenzleitfähigkeit des Elektrolyten α Dissoziationsgrad Dissoziationsgrad ( 1) α α << Λ Äquivalentleitfähigkeit olare Grenzleitfähigkeit des Elektrolyten

6 Elektrolytische Leitfähigkeit 113 Konzentrationsabhängigkeit der Leitfähigkeit schwache Elektrolyte: κ - α - α λ λ starke Elektrolyte: κ - - ( ) κ elektrische Leitfähigkeit Äquivalentzahl (Wertigkeit des Elektrolyten) - Stoffengenkonzentration des Elektrolyten α Dissoziationsgrad Λ Leitfähigkeitskoeffizient olare Grenzleitfähigkeit des Elektrolyten Λ Äquivalentleitfähigkeit λ Leitfähigkeitsanteile von Kationen und Anionen OSTWALDsches Verdünnungsgesetz E c 2 ( ) - c Gleichgewichtskonstante Λ olare Grenzleitfähigkeit des Elektrolyten Λ Äquivalentleitfähigkeit - Stoffengenkonzentration des Elektrolyten HITTORFsche Überführungszahlen Die HITTORFsche Überführungszahl t gibt den Bruchteil des Gesatstroes an, den eine Ionenart transportiert. Für einen Elektrolyten A x z B y z gilt:

7 114 Elektrocheie , Überführungszahl der Kationen und Anionen 9, Ionenbeweglichkeit der Kationen und Anionen, Anzahl der Kationen und Anionen Äquivalentzahl (Wertigkeit der Ionen), E.2 Elektrodenprozesse Elektrodenpotenzial (GALVANI-Spannung) ϕ ϕ I ϕ II ϕ GALVANI-Potenzial der Phasen (I und II) NERNST-Gleichung Elektrodenreaktion: ox Ox z e Red Red Θ " $ / ln 3 Red ( Ox) ( Red) Θ / lg 3 Red ( Ox) ( Red) Elektrodenpotenzial Θ Standardelektrodenpotenzial " allgeeine Gaskonstante NERNST-Faktor

8 Elektrodenprozesse 115 $ absolute Teperatur FARADAY-Konstante / Anzahl der ausgetauschten Elektronen stöchioetrischer Koeffizient Aktivität des Oxidations- bzw. Reduktionsittels Standardelektrodenpotenziale bei 25 C Elektrodenreaktion E Θ in V Elektrodenreaktion E Θ in V Li e Li -3,5 Fe 3 3e Fe -,4 K e K -2,93 2H 2e H 2, Rb e Rb -2,93 AgBr e Ag Br -,7 Cs e Cs -2,92 Sn 4 2e Sn 2,15 Ba 2 2e Ba -2,91 Cu 2 e Cu,16 Sr 2 2e Sr -2,89 Bi 3 3e Bi,2 Ca 2 2e Ca -2,87 AgCl e Ag Cl,22 Na e Na -2,71 Hg 2 Cl 2 2e 2 Hg 2Cl,27 Mg 2 2e Mg -2,36 Cu 2e Cu,34 Be 2 2e Be -1,85 O 2 2H 2 O4e 4OH,4 U 3 3e U -1,79 NiOOH H 2 Oe Al 3 3e Al -1,66 Ni(OH) 2 OH,49 Ti 2 2e Ti -1,63 Cu 2 e Cu,52 V 2 2e V -1,19 I 3 2e 3I,53 Mn 2 2e Mn -1,18 I 2 2e 2I,54 Cr 2 2e Cr -,91 Hg 2 SO 4 2e Fe(OH) 2 2e 2 2HgSO 4,62 Fe 2 OH -,88 Fe 3 e Fe 2,77 2H 2 O2e H 2 2OH -,83 AgF e Ag F,78 Cd(OH) 2 2e Hg 2 2 2e 2Hg,79 Cd 2 OH -,81 Ag e Ag,8 Zn 2 2e Zn -,76 2Hg 2 2e 2 Hg 2,92 Cr 3 3e Cr -,74 Br 2 2e 2Br 1,9 U 4 e U 3 -,61 Pt 2 2e Pt 1,2 E