(W3 / L2) Wirkung: chemisch / Leitfähigkeit: Flüssigkeiten: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 8. Dezember 2015, 11:42 Uhr

Material

Aufbau

• Kann Wasser den elektrischen Strom leiten? Was passiert dann im Wasser?
• Verbinde zwei Kabel zu einem langen Kabel und schließe mit dem langen und dem verbliebenen kurzen Kabel das Lämpchen an das Netzgerät an. Drehe das Netzgerät auf, bis das Lämpchen leuchtet.
• Was passiert, wenn du die zu einem Kabel verbunden Kabel auseinanderziehst?
• Der unterbrochene Stromkreis wird nun mit Hilfe des Wassers weider "geflickt". Schließe dazu die Elektroden an die Enden der Kabel und lege sie in die Plastikwanne. Was passiert, wenn sich die Elektroden berühren?
• Fülle nun destilliertes Wasser in die Wanne. (destilliertes Wasser enthält keine Mineralien, ist also das "Gegenteil" von Mineralwasser.) Leuchtet die Lampe?
• Gebe einen Löffel Salz in das Wasser und rühre gut um.
• Beobachte genau, was im Wasser passiert!

Beobachtung

Folgerung

• Reines Wasser ist ein sehr schlechter Leiter. Wasser enthält keine beweglichen Ladungen.
• Wasser mit etwas Salz ist ein guter Leiter.
• Ein Salzmolekül besteht aus einem Natriumatom (Na) und einem Chloratom (Cl). Die beiden Teile halten durch eine Ionenbindung aneinander: Natrium gibt "gern" ein Elektron ab und das Natriumatom nimmt es "gern" auf. Nun ist das Natriumatom positiv geladen und das Chloratom negativ. Geladene Atome heißen Ionen. Das positive Natriumion (Na+) und das negative Chlorion (Cl-) werden vom elektrischen Feld zusammengehalten.

Im Wasser löst sich das Salz: Das NaCl- Molekül teilt sich in seine Bestandteile und die Na+Ionen und die Cl-Ionen können sich nun im Wasser bewegen.

• Durch das Netzgerät wird an der negativen Elektronen ein Überschuß an negativ geladenen Elektronen erzeugt, an der positiven ein Mangel an Elektronen.
• Das negative Chlor-Ion wandert zur positiven Elektrode, denn unterschiedliche Ladungen werden zusammengezogen. An der positiven Elektrode wird das Elektron vom Chlorion "abgesaugt" und es wird zu elektrisch neutralem Chlorgas, das den stechenden Geruch verursacht. Positive Ionen wandern zur negativen Elektrode und erhalten dort Elektronen.
• In Flüssigkeiten werden Ladungen durch positive und negative Ionen transportiert.
• Durch die Ladungsverschiebung des Netzgerätes kann man eine chemische Reaktion antreiben.

Links

• Ladungstransport in Flüssigkeiten und Gasen (Vladimir Dyakonov, Uni Würzburg)