(W3 / L2) Wirkung: chemisch / Leitfähigkeit: Flüssigkeiten

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 wieder "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!

Blick von Oben. Im Bild oben die negative Elektrode (Kathode), unten die positive Elektrode (Anode).
Im Hintergrund die negative Elektrode (Kathode), im Vordergrund die positive Elektrode (Anode).

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 Chloratom 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 zusammengezogen.

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 Elektrode ein Überschuß an negativ geladenen Elektronen erzeugt, an der positiven Elektrode 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.^[1]

Durch die Ladungsverschiebung des Netzgerätes kann man eine chemische Reaktion antreiben. Reines Wasser ist ein sehr schlechter Leiter. Wasser enthält keine beweglichen Ladungen. Wasser mit etwas Salz ist ein guter Leiter, es enthält Na+ und Cl-Ionen. In Flüssigkeiten werden Ladungen durch positive und negative Ionen transportiert.

Fußnoten

↑ Die positiven Na+Ionen wandern zur negativen Elektrode und könnten dort Elektronen aufnehmen. Dort würde sich dann das neutrale Natrium ablagern, denn es ist ein festes Metall. Es ist aber nicht so, weil sich im Wasser auch posite Wasserstoffionen (H+) befinden. Die Wasserstoffionen wandern auch zur negativen Elektrode und "schnappen den Na+Ionen die Elektronen weg". Die nun neutralen Wasserstoffatome werden zu Wasserstoffgas und bilden die Bläschen an der Kathode.