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Metalle im Tauchversuch
AFB I–IIIn einer Versuchsreihe werden blanke Streifen aus Nickel, Blei und Kupfer jeweils in Lösungen der Sulfate bzw. Nitrate der anderen beiden Metalle gestellt (Konzentration jeweils \(0{,}1\,\mathrm{mol\,L^{-1}}\)). M1 zeigt die Beobachtungen nach zehn Minuten.
M1Beobachtungen der Tauchversuche
| Metallstreifen | \(\ce{Ni^2+}\)-Lösung (grün) | \(\ce{Pb^2+}\)-Lösung (farblos) | \(\ce{Cu^2+}\)-Lösung (blau) |
|---|---|---|---|
| Nickel | — | grauer, schwammiger Belag | rotbrauner Belag |
| Blei | keine Veränderung | — | rotbrauner Belag |
| Kupfer | keine Veränderung | keine Veränderung | — |
- Formulieren Sie für alle Ansätze mit Belag die Redoxgleichungen.
- Ordnen Sie die drei Metalle nach ihrer Neigung, Elektronen abzugeben, und begründen Sie die Reihenfolge mit M1.
- Erklären Sie mit dem Modell der Doppelschicht, welche der drei Halbzellen Ni/Ni²⁺, Pb/Pb²⁺ und Cu/Cu²⁺ das negativste Elektrodenpotenzial besitzt.
- Skizzieren Sie die Doppelschicht einer Nickel-Halbzelle auf Teilchenebene (Metallgitter, Elektronen, Ionen, Wassermoleküle vereinfacht).
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Belag = abgeschiedenes Metall; der Streifen löst sich dafür teilweise.
Hinweis zu Aufgabe b)
Ein Metall, das die Ionen eines anderen reduziert, ist das unedlere.
Hinweis zu Aufgabe c)
Je leichter Ionen in Lösung gehen, desto größer der Elektronenüberschuss im Metall.
Hinweis zu Aufgabe d)
Zwei Schichten entgegengesetzter Ladung an der Grenzfläche.Skizzieren: Sachverhalte auf das Wesentliche reduziert übersichtlich grafisch darstellen.