Das galvanische Element des Herrn Daniell

Wissenschaftliche Experimente von besonderem historischem Interesse.

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Pok
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Beitrag von Pok »

Das mit den 4,44 Volt hab ich auch gelesen. Aber niemand kapiert, was ein absolutes Elektrodenpotential sein soll. Falls das alles wirklich so gemeint ist, dann wäre das durch diese Gleichgewichte von Metall und Ion/Elektron erklärbar, wonach die stark konzentrierten Salzlösungen die GG m.o.w. zum Metall verschieben, dabei Elektronenmangel und somit ne echt positive Elektrode verursachen.

Aber ich hab ein Buch aus einer Zeit gefunden, wo man noch verständlich erklären konnte (vor 100 Jahren). Da wird gesagt, dass die Kupferelektrode immer negativ ggü. der Lösung ist. Das reicht mir als Erklärung. :mrgreen:
"Nach wie vor gilt: das Tragen von Schutzmasken im Alltag ist sinnlos." - lemmi (21.03.20)

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eule
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Beitrag von eule »

wikipedia:

Absolutes Elektrodenpotential

Elektrodenpotentiale können nur als Spannung gemessen werden, wofür man eine zweite Elektrode benötigt. Daher ist das Potential einer einzelnen Elektrode nicht direkt messbar, sondern muss immer in Bezug auf eine Referenz angegeben werden. Ein theoretischer Bezugspunkt für eine Potentialangabe ist – für eine Elektrode wie für Ladungen in der Elektrostatik – dagegen ein Elektron in unendlicher Entfernung. Elektrodenpotentiale, die relativ zu einem solchen System ohne Metall-Elektrolyt-Phasengrenze angegeben werden, nennt man absolute Elektrodenpotentiale. Sie lassen sich zwar nicht direkt messen, können aber anhand von Messwerten berechnet werden. Für die Normalwasserstoffelektrode wird ein absolutes Elektrodenpotential von 4,44 V angegeben, nach anderen Messungen aber auch ein Wert von 4,7 V. Die Unsicherheit in der Angabe des absoluten Elektrodenpotentials ist also viel größer als die typische Messgenauigkeit bei einer Potentialmessung gegen eine Referenzelektrode. Die Umrechnung eines gegen eine Referenzelektrode gemessenen Potentials in ein absolutes Elektrodenpotential ist daher nicht sinnvoll.



Bin zwar nicht sicher, aber könnte damit gemeint sein das Aufbrechen der Bindung im Wasserstoffmolekül plus die ionisierungsenergie für die beiden Atome unter der Katalyse durch das Pt (in einer ungewohnten Einheit ausgedrückt?
Unendliche Vielfalt in unendlicher Kombination.

Agressiv und feindselig, boshaft, manipulierend und hinterhältig, hämisch, überkritisch, herrschsüchtig und sinnlos brutal, das sind die Primärtugenden, die zusammengenommen Menschen vor allen anderen Spezies auszeichnen.

Xyrofl
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Beitrag von Xyrofl »

Der Potentialnullpunkt ist immer das Potential des Elektrons in Ruhelage im feldfreien, leeren Raum. Das ist die allgemeine, physikalische Definition. Zwischen diesem Potential und z.B. dem Potential eines Elektrons im Feld des Protons kann man eine Potentialdifferenz bilden. Es ist die Ionisationsspannung des Wasserstoffs. Multipliziert mit der Elementarladung ist es die viel vertrautere Ionisationsenergie des Wasserstoffs. Wir sehen also, dass der "absolute Potentialnullpunkt nicht unverständlich ist.

Wir können das auch mit Metallen so diskutieren, aber Metalle sind dreidimensional unendlich ausgedehnte Festkörpersysteme. Die Differenz zwischen dem Potential eines Elektrons auf dem obersten Energieniveau eines Metalls (d.h. nicht oberstes, besetztes Atomorbital, sondern genauer das Ferminiveau) und dem Elektron am Nullpunkt ist eine materialspezifische Spannung. Diese Spannung multipliziert mit der Elementarladung ist die Austrittsarbeit wie man sie von den alten Photodetektoren kennt. Auch das sind verständliche Größen.

Nun haben wir aber keine unpolarisierten Metalle, sondern Metalle, die im Gleichgewicht mit einer Lösung stehen. Für das Gleichgewicht Me <----> Me+ + e- lässt sich eine freie Enthalpie definieren. Es ist zu beachten, dass es sich bei dem Ion immer um das solvatisierte Ion handelt - andernfalls wäre die Lage des Gleichgewichtes eine völlig andere. Diese freie Enthalpie ist die Triebkraft der Reaktion (entweder, lagern sich mehr Ionen aus der Lösung ans Metall an und polarisieren es stärker positiv, oder aber sie gehen in Lösung und polarisieren es stärker negativ) und ihr steht die Polarisation der Elektrode entgegen. Die Elektrode wird so weit aufgeladen, bis die elektrostatischen Potentiale die chemischen Potentiale genau ausgleichen. Das sind Kenngrößen die wir nicht ohne weiteres kennen können, also können wir nicht allgemein sagen, wie die Gleichgewichte liegen.
Wenn man einem System Elektronen entzieht, dann entfernt man Elektronen aus den höchsten Niveaus und durch die entstehende positive Ladung sinken alle noch befüllten Niveaus ein wenig ab. Das Potential wird positiver. Ob bei einem Atom oder einem großen System wie einem Metallkörper, es ist immer das Gleiche. Auch andersherum, befüllen zusätzliche Elektronen höhere Energieniveaus.

Das absolute Potential ist somit alles andere als unverständlich. Es ist das oberste Energieniveau im Metallkörper nach seiner Polarisation im elektrochemischen Gleichgewicht. Ich habe, wenn ihr zurückscrollt auch vorher in diesem Thread schon mit dem absoluten Potential argumentiert.
Bin zwar nicht sicher, aber könnte damit gemeint sein das Aufbrechen der Bindung im Wasserstoffmolekül plus die Ionisierungsenergie für die beiden Atome unter der Katalyse durch das Pt (in einer ungewohnten Einheit ausgedrückt?
Natürlich nicht. Das würde einem viel stärker positiven Potential entsprechen. Freie Protonen sind unglaublich stark oxidierend, sind sie doch freie, positive Punktladungen. Das entspräche einem Potential von >>10V :wink:

zweitens
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Beitrag von zweitens »

Xyrofl hat geschrieben:Der Potentialnullpunkt ist immer das Potential des Elektrons in Ruhelage im feldfreien, leeren Raum. Das ist die allgemeine, physikalische Definition. Zwischen diesem Potential und z.B. dem Potential eines Elektrons im Feld des Protons kann man eine Potentialdifferenz bilden. Es ist die Ionisationsspannung des Wasserstoffs. Multipliziert mit der Elementarladung ist es die viel vertrautere Ionisationsenergie des Wasserstoffs. Wir sehen also, dass der "absolute Potentialnullpunkt nicht unverständlich ist. ...
Glaube, das ist hier nicht gemeint bzw, das kann man nicht vergeichen.
Elektrische Potentiale bzw. Potentialdifferenzen vergleichen immer nur eines mit dem anderen. Also was ist positiver als das andere. Das absolute, das wäre ein Vergleich mit einem definierten Wert (Normalwasserstoffelektrode) oder vielleicht besser, diese 4,44V aus Wikipedia.
Und sind die 4,44V wirklich die Ruhelage wenn ein einziges Atom mit einem Elektron betrahctet wird? Ich meine nein, da lässt sich die Ladung zu schwer trennen etc.
Für mich gleicher Begriff (Potential) aber andere Beutung. Wenn auch Brücken zu finden sind.

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lemmi
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Beitrag von lemmi »

[EDIT: Formatierung geringfügig angepasst und verschoben]
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