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Christian Ebner
SS 2004
12.04.2004
Protokoll Versuch 6.4
Durchführung :
Es wurden jeweils 250ml 0,1M Lösungen von Mohr’schem Salz ((NH4)2Fe(SO4)2) und
Eisenalaun (NH4Fe(SO4)2) hergestellt.
Um eine reine Lösung ohne Nebenprodukten zu erhalten, musste 0,1M H2SO4 zugegeben
werden.
Die beiden Lösungen wurden nun im nachstehenden Verhältnis gemischt und mit einer PlatinElektrode gegen eine Vergleichselektrode aus Ag/AgCl das Potential gemessen.
Herstellung der Lösungen:
Mohr’sches Salz Fe2+:
MG((NH4)2Fe(SO4)2*6H2O) = 392,14g/mol
250ml 0,1M: 0,025mol*MG = 9,8035g
Eisenalaun Fe3+:
MG(NH4Fe(SO4)2*12H2O) = 482,19g/mol
250ml 0,1M: 0,025mol*MG = 12,0548g
Schwefelsäure:
98% H2SO4 hat die Konzentration 18,2mol/l
Je 250ml 0,1M: 0,025mol/c(98% H2SO4) = 1,37 ml
Messresultate:
ml Fe2+
5
10
15
20
25
30
35
40
45
ml Fe3+
45
40
35
30
25
20
15
10
5
Potential E in mV
494
466
455
446
435
428
420
412
401
[Fe3+]/[Fe2+]
0,111
0,25
0,428
0,667
1
1,5
2,33
4
9
log [Fe3+]/[Fe2+]
-0,954
-0,602
-0,368
-0,176
0
0,176
0,368
0,602
0,954
Potential E
401
412
420
428
435
446
455
466
494
E gegen [Fe3+]/[Fe2+]
500
E [mV]
475
450
Potential E
425
400
0
2
4
6
8
10
[Fe3+]/[Fe2+]
y = 47,702x + 439,67
2
R = 0,9736
E gegen log [Fe3+]/[Fe2+]
500
E [mV]
475
Potential E
Linear (Potential E)
450
425
400
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
log [Fe3+]/[Fe2+]
1
1,5
Aufgaben:
a) Der Achsenabschnitt der Geraden ist der Wert, bei welchem die Konzentrationen von
[Fe3+] und [Fe2+] im Verhältnis 1:1 vorkommen.
Dieser Wert entspricht auch der Differenz zwischen dem Normalpotential der 1:1
Lösung und dem Potential der Vergleichselektrode (+245mV)
=> Normalpotential E° = 245mV + 440mV = 685mV
b) Die Steigung der Geraden beträgt 0,048
c) Aus der Nernst’schen Gleichung und dem Schaubild 1 wird ersichtlich, dass bei einer
reinen Fe2+-Lösung das Potential gegen minus unendlich geht, da der Bruch
[Fe3+]/[Fe2+] gegen null strebt und somit (0,059/n)*log [Fe3+]/[Fe2+] gegen minus
unendlich geht.
Bei einer reinen Fe3+-Lösung strebt das Potential gegen plus unendlich, da
[Fe3+]/[Fe2+] und somit (0,059/n)*log [Fe3+]/[Fe2+] gegen unendlich geht.
d) Die Platin-Elektrode wird verwendet, da Pt ein sehr edles Metall ist und somit nicht
oxidiert werden kann, d.h. sie bleibt unverändert und kann mehrmals eingesetzt
werden.