Potenzialdifferenzen von Konzentrationszellen

摘要

Die Nemst'sche Gleichung, die von Walther Nemst ab 1888 [1,2] in Leipzig bei Wilhelm Ostwald erarbeitet wurde, ist eine der fundamentalsten mathematischen Gleichungen in der Chemie und dient zur Berechnungen von Elektrodenpotenzialen in Abhangigkeit zur Konzentrationen der Elektrolytlosung. Damit besitzt sie eine herausragenden Position im Themenfeld der Elektrochemie und damit auch einen festen Stellenwert in den Chemiecurricula der einzelnen Bundeslander, die die Erarbeitung der Nemst'schen Gleichung als Pflicht- oder Wahlpflichtthema im Bereich der Elektrochemie einfordern [z.B. 3-5]. Walther Nemst gelang die Formulierung dieser Gleichung auf theoretischem Wege durch Uberlegungen zum Zustandekommen der Elektrodenpotenziale. Nur wenige Experimente erlauben es, die quantitativen Aspekte der Nernst-Gleichung zu bestatigen oder aber sie in ihrer einfachsten Form aus experimentellen Daten abzuleiten. Im Folgenden wird eine Unterrichtsdoppelstunde zur experimentellen Erarbeitung der Konzentrationsabhangigkeit des Elektrodenpotenzials beschrieben, die mehrfach in der Schule realisiert wurde und mit der die Schuler aus den experimentellen Ergebnissen selbststandig die Nernst-Gleichung in der einfachsten Form erschliessen konnen.