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Aufgabe 1: Die Batterie von Bagdad
Im Irak-Museum von Bagdad steht eine etwa 14 cm hohe Tonvase, in der sich ein 9 cm

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Klausur Elektrochemie Aufgabe 1: Die Batterie von Bagdad Im Irak-Museum von Bagdad steht eine etwa 14 cm hohe Tonvase, in der sich ein 9 cm langer Kupferzylinder befindet, der unten mit einer wasserundurchlässigen Asphaltschicht verschlossen ist. In diesem Zylinder ragte ein Eisenstab, wiederum durch den Asphalt vom Kupferblech isoliert. Der Eisenstab war nach unten hin zunehmend zerfressen und ragte, wie auch ein Teil des Kupferzylinders etwa einen Zentimeter über den Pfropf aus Asphalt hinaus. Diese 1936 bei Ausgrabungsarbeiten am Hügel Khujut Rabbou'a südöstlich von Bagdad gefundene eigentümliche Vase wurde auf die Zeit zwischen 248 v. Chr. Und 226 n. Chr. datiert. Sie diente vermutlich als Batterie, denn sobald man auch nur Traubensaft, Essig oder Salzwasser einfüllt, lässt sich eine Spannung von etwa 0,4 V messen. O Tonvase Kupferzylinder Eisenstab Bestandteile der vielleicht ältesten Batterie 14 cm Asphaltstopfen Eisenstab Essig Zylinder aus Kupfer Tonvase Asphaltisolierung 1.1. Erklären Sie die Funktionsweise sowie die Bedeutung der in der Abbildung gezeigten Bauteile. Geben Sie auch die Reaktionsschemata für die möglichen elektrochemischen Vorgänge an. (8 P.) Unterschiede & Gemeinsam 1.2. Vergleichen Sie die Batterie von Bagdad mit einer entsprechenden galvanischen Zelle. Fertigen Sie eine beschriftete Schnittzeichnung an und geben Sie die zu erwartende Spannung unter Standardbedingungen für Fe/Fe2+//Cu²+/Cu an. (8 P.) 1.3. Erläutern Sie mögliche Ursachen für die im Vergleich zu einer herkömmlichen galvanischen Zelle geringere Spannung der Batterie von Bagdad. (4...

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P.) 1.4. Die in 1.2. beschriebene galvanische Zelle wird aus folgenden Halbzellen kombiniert: Fe2+ (c= 0,1 mol/l)/Fe und Cu²+ (c= 3. 10-5 mol/l)/Cu. Bestimmen Sie Donator- und Akzeptorhalbzelle und geben Sie die Richtung des Elektronenflusses an. Berechnen Sie auch die sich ergebende Zellspannung. (5 P.) Aufgabe 2: Eine mit Wasser betriebene Uhr Seit einiger Zeit gibt es Uhren, die laut Herstellerangaben gänzlich ohne Batterie auskommen. In der Gebrauchsanweisung steht: Füllen Sie den Wasserbehälter der Uhr mit Wasser. Achten Sie darauf, dass die beiden Metallplatten aus Zink und Kupfer komplett mit Wasser bedeckt sind. Geben Sie einen Spritzer Zitronensaft in das Wasser und verschließen Sie die Behälter wieder. Um die Uhr am Laufen zu halten, muss lediglich hin und wieder Wasser nachgefüllt werden. (1454) 2.1. Erläutern Sie die Funktionsweise einer solchen Uhr. Gehen Sie dabei auch auf die Funktionen von Wasser und dem Zitronensaft ein und formulieren Sie die an den Blechen ablaufenden Reaktionen. (10 P.) 2.2. Beurteilen Sie die Aussage des Herstellers, dass die Uhr gänzlich ohne Batterie auskäme. (2 P.) 고 Ist ja an SICL eine Baterie Material Nernstgleichung: E(Red/Ox) = Eº(Red/Ox) + 0,059 V Z Standard potenziale ausgewählter Redoxpaare: Zunehmende reduzierende Wirkung Donator Li Mg AL Zn Fe Zn²+ + 2 e Fe²+ + 2 e Ni ⇒ Ni²+ + 2 e Pb H₂(g) Cu 21- Ag 2 Br Pt TL TL TL T↓ TL TL TL Au TL TL TL TL TL TL TL TL 2 F 2 2 2 C 2 Akzeptor + z e Li* + e 2+ Mg²+ + 2 e Al³+ + 3 e Pb²+2 2 H₂O(l) 0₂(g) e 2 H+ + 2 e Cu²+ + 2 e ·lg 12(s) +2e= Ag+ + e Br₂(l) +2 e¯ Pt²+ + 2 e c(Ox) c(Red) + 4H*+4e¯ Cl₂(g) + 2 e Au³+ + 3 e F₂(g) + 2 e¯ Standard potenzial Eº in V -3,04 -2,36 -1,66 -0,76 -0,41 -0,23 -0,13 0 0,35 0,54 0,80 1,07 1,20 1,23 1,36 1,50 2,87 Zunehmende oxidierende Wirkung 8/8 ㅅㅅ ALT Chemie Klausur befinden sich Kupferzylinder der Tonvase. Zuerst einmal unel Eisenstab im Inneren. Der Kupferzy under wirel Unel esen Seiten unten von eines wasserdurchlässigen Aspad Asphaltschich verschlossen. Die Aufgabe oler Asphaltstopfen unel Asphalt- die Baterie von also isolierung ist es Bagdad abzuchelzen. ✓ Der Eisenstab in eles Mitte des Kupferzylinders 1st clie eine Halbzelle. Der Kupferzylindes theoretisch die andere. ✓ Als Elektrolyt client Essic. Da Eisen (Fe) unedler ist als Kopfer (Cu), wird diese Halbzelle okichiest. & Be Der Eisenstab = 1st eine Anacle (OMA). Nun würden die Electonen zurn Kupferzylinder fließen , jeeloch sind keine loven in der Lösung, die Kupfer reduzieren können. zu wasserstoff Loven Somit werelen die wasserstoff-Feitchen reausier/ da cliese immer noch eder als die Eisgabelliete Sus Eisen Terlenen der Eisen halbzelle sine!! (OMA) Oxication: Fe → Fe2+ + Ze-V (RPK) Reduktion: 2H+ + Ze →→ H₂ ↑ Y Redox: Fe + 2H+ +H₂ ↑ →Fort *Jouen Anacle → 1.2 OMA G Fe c=1mol·1-₁ U= Fesou U= zet * Fert oriquert 035V 0.76r U U KALEA U=EO(Red) - €0 (OX) U=EO (Cu²+ |(u) - EO (Fel Fe²+) -(-01410) (semi SG² Seperator. Diaphragna CUSO4 22t... reduziert cusoy Cu + RPK + C=Amal.11 ← Kathocle Eine Salvanische zelle, auch galvanisches Element des Daniell Element, bestent aus zwei Halbzellen, Beteter Bagels Batterie elie in ein passendes Elektrolyt eingetauch werden. 4 Die Halbzellen werelen beide, durch einen Sepertor, clas kann ein Diaphragna (semipermeable ware! 1 COLOS eine Salzbrücke sein, räumlich voneinander getrennt. 818 Dagegen besitzt die Bagelao Batterie reine Ksen Halbzelen, clie in ein passenares Electrolyt getaucht werden! Das Electrolyt, Essig, sorgt bei der Bagobol Batterie for eine fehlendo Redussion das koptas. Bei der данантескей веке csiele BSP. Chen) werden die elevaroccioni scien Eldraden (Fe-Plottelen und Cu-Plattelan) in eine Lösung getavas die auch passende lonen besitzt. So ist eine Redukton as Metalls bei einer galvaniecian Zelle möglich. Außerdem besitzt elie Bagelad Batterie keinen seperator wie die galvanisere Zelle in unseren Beispiel Die Gemeinsamkeiten sind, eine messbare Spannung unal zwei Hallozellen. Außerelem verläuft die Oxidation bei beiden gleich. Bei der Reduktion jedocs wird bei eles Bargolad Battele de Wasserstoff aus dem Electrolyte reduziert er uhel bei cler galvanischen Zelle a clas Kupfes - Plättchen.

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Vielen Dank, wirklich hilfreich für mich, da wir gerade genau das Thema in der Schule haben 😁

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P.) 1.4. Die in 1.2. beschriebene galvanische Zelle wird aus folgenden Halbzellen kombiniert: Fe2+ (c= 0,1 mol/l)/Fe und Cu²+ (c= 3. 10-5 mol/l)/Cu. Bestimmen Sie Donator- und Akzeptorhalbzelle und geben Sie die Richtung des Elektronenflusses an. Berechnen Sie auch die sich ergebende Zellspannung. (5 P.) Aufgabe 2: Eine mit Wasser betriebene Uhr Seit einiger Zeit gibt es Uhren, die laut Herstellerangaben gänzlich ohne Batterie auskommen. In der Gebrauchsanweisung steht: Füllen Sie den Wasserbehälter der Uhr mit Wasser. Achten Sie darauf, dass die beiden Metallplatten aus Zink und Kupfer komplett mit Wasser bedeckt sind. Geben Sie einen Spritzer Zitronensaft in das Wasser und verschließen Sie die Behälter wieder. Um die Uhr am Laufen zu halten, muss lediglich hin und wieder Wasser nachgefüllt werden. (1454) 2.1. Erläutern Sie die Funktionsweise einer solchen Uhr. Gehen Sie dabei auch auf die Funktionen von Wasser und dem Zitronensaft ein und formulieren Sie die an den Blechen ablaufenden Reaktionen. (10 P.) 2.2. Beurteilen Sie die Aussage des Herstellers, dass die Uhr gänzlich ohne Batterie auskäme. (2 P.) 고 Ist ja an SICL eine Baterie Material Nernstgleichung: E(Red/Ox) = Eº(Red/Ox) + 0,059 V Z Standard potenziale ausgewählter Redoxpaare: Zunehmende reduzierende Wirkung Donator Li Mg AL Zn Fe Zn²+ + 2 e Fe²+ + 2 e Ni ⇒ Ni²+ + 2 e Pb H₂(g) Cu 21- Ag 2 Br Pt TL TL TL T↓ TL TL TL Au TL TL TL TL TL TL TL TL 2 F 2 2 2 C 2 Akzeptor + z e Li* + e 2+ Mg²+ + 2 e Al³+ + 3 e Pb²+2 2 H₂O(l) 0₂(g) e 2 H+ + 2 e Cu²+ + 2 e ·lg 12(s) +2e= Ag+ + e Br₂(l) +2 e¯ Pt²+ + 2 e c(Ox) c(Red) + 4H*+4e¯ Cl₂(g) + 2 e Au³+ + 3 e F₂(g) + 2 e¯ Standard potenzial Eº in V -3,04 -2,36 -1,66 -0,76 -0,41 -0,23 -0,13 0 0,35 0,54 0,80 1,07 1,20 1,23 1,36 1,50 2,87 Zunehmende oxidierende Wirkung 8/8 ㅅㅅ ALT Chemie Klausur befinden sich Kupferzylinder der Tonvase. Zuerst einmal unel Eisenstab im Inneren. Der Kupferzy under wirel Unel esen Seiten unten von eines wasserdurchlässigen Aspad Asphaltschich verschlossen. Die Aufgabe oler Asphaltstopfen unel Asphalt- die Baterie von also isolierung ist es Bagdad abzuchelzen. ✓ Der Eisenstab in eles Mitte des Kupferzylinders 1st clie eine Halbzelle. Der Kupferzylindes theoretisch die andere. ✓ Als Elektrolyt client Essic. Da Eisen (Fe) unedler ist als Kopfer (Cu), wird diese Halbzelle okichiest. & Be Der Eisenstab = 1st eine Anacle (OMA). Nun würden die Electonen zurn Kupferzylinder fließen , jeeloch sind keine loven in der Lösung, die Kupfer reduzieren können. zu wasserstoff Loven Somit werelen die wasserstoff-Feitchen reausier/ da cliese immer noch eder als die Eisgabelliete Sus Eisen Terlenen der Eisen halbzelle sine!! (OMA) Oxication: Fe → Fe2+ + Ze-V (RPK) Reduktion: 2H+ + Ze →→ H₂ ↑ Y Redox: Fe + 2H+ +H₂ ↑ →Fort *Jouen Anacle → 1.2 OMA G Fe c=1mol·1-₁ U= Fesou U= zet * Fert oriquert 035V 0.76r U U KALEA U=EO(Red) - €0 (OX) U=EO (Cu²+ |(u) - EO (Fel Fe²+) -(-01410) (semi SG² Seperator. Diaphragna CUSO4 22t... reduziert cusoy Cu + RPK + C=Amal.11 ← Kathocle Eine Salvanische zelle, auch galvanisches Element des Daniell Element, bestent aus zwei Halbzellen, Beteter Bagels Batterie elie in ein passendes Elektrolyt eingetauch werden. 4 Die Halbzellen werelen beide, durch einen Sepertor, clas kann ein Diaphragna (semipermeable ware! 1 COLOS eine Salzbrücke sein, räumlich voneinander getrennt. 818 Dagegen besitzt die Bagelao Batterie reine Ksen Halbzelen, clie in ein passenares Electrolyt getaucht werden! Das Electrolyt, Essig, sorgt bei der Bagobol Batterie for eine fehlendo Redussion das koptas. Bei der данантескей веке csiele BSP. Chen) werden die elevaroccioni scien Eldraden (Fe-Plottelen und Cu-Plattelan) in eine Lösung getavas die auch passende lonen besitzt. So ist eine Redukton as Metalls bei einer galvaniecian Zelle möglich. Außerdem besitzt elie Bagelad Batterie keinen seperator wie die galvanisere Zelle in unseren Beispiel Die Gemeinsamkeiten sind, eine messbare Spannung unal zwei Hallozellen. Außerelem verläuft die Oxidation bei beiden gleich. Bei der Reduktion jedocs wird bei eles Bargolad Battele de Wasserstoff aus dem Electrolyte reduziert er uhel bei cler galvanischen Zelle a clas Kupfes - Plättchen.