Wieso leitet das Produkt der Verbrennung von einem Magnesiumband keinen Strom?
Ich habe gerade bemerkt, dass das Magnesiumband den Strom gut leiten kann, aber wenn man es verbrennt entsteht ja so ein weisses Pulver und dieses leitet dann keinen Strom. Kann mir jemand weiterhelfen?
5 Antworten
Magnesium ist ein Metall und Metalle leiten Strom.
Magnesiumoxid ist chemisch ein Salz und ein Nichtleiter.
Moin,
für einen Stromfluss benötigst du bewegliche Ladungsträger. In Metallen sind das Valenzelektronen der Metallatome, die sich als Elektronengas zwischen den Metallatomrümpfen befinden (Elektronengastheorie) bzw. in einem Energie-Leiterband mehr oder weniger frei beweglich sind (Bändertheorie).
Das Verbrennungsprodukt von Magnesiumband, das weiße spröde Pulver, ist Magnesiumoxid, also eine Ionenverbindung. Nun sind Ionen zwar auch Ladungsträger, aber in fester Form (Pulver; Kristalle) sind die Ionen auf bestimmte Orte im Ionengitter festgelegt. Sie sind nicht frei beweglich. Darum kann kein Stromfluss erfolgen...
Wenn du das Magnesiumoxid-Pulver in Wasser gibst (wo es sich nur schlecht löst), wirst du einerseits feststellen, dass die Lösung alkalisch wird, andererseits wirst du feststellen, dass die elektrische Leitfähigkeit der Lösung deutlich besser wird. Das liegt daran, dass sich etwas vom Magnesiumoxid eben doch in Wasser löst. Dadurch entstehen im Wasser bewegliche Ladungsträger, nämlich Magnesiumkationen und Hydroxidanionen. Da diese (wenigen) Ionen beweglich sind, transportieren sie den elektrischen Strom deutlich besser als das Wasser allein (von der Nichtleitung bei festem Magnesiumoxid mal ganz abgesehen).
LG von der Waterkant
Magnesium ist ein Metall, mit dem typischen Metallgitter, in dem freie Elektronen als Ladungsträger zur Verfügung stehen. Das Verbrennungsprodukt ist Magnesiumoxid, welches eben nicht metallisch ist. Deshalb stehen eben auch keine Ladungsträger zur Verfügung.
Mg hat zwei Elektronen in der äußersten Schale. Diese Anordnung ist instabil und die Elektroden können sich im Gitter frei bewegen. Mit Sauerstoff, welches 6 Elektronen in der äußeren Schalen hat, hat MgO 8 Außenelektronen, was die stabilste Anordnung darstellt. Hier können sich keine Elektronen herauslösen und "vagabundieren".
Magnesium kristallisiert in einem Metallgitter. Hier haben die Mg-Atome ihre Außenelektronen abgegeben, die dann als Elektronengas zwischen den positiv geladenen Metallrümpfen vorliegen. Dies bedingt auch ihren Zusammenhalt.
Die Elektronen lassen sich jetzt aber keinem Atom mehr zuordnen und sind frei beweglich. Daher könne sie den elektrischen Strom leiten.
Wenn Magnesium verbrannt wird entsteht Magnesiumoxid (MgO)
Die Metallgitterstruktur ist zerstört und eine Verbindung ist entstanden, die keine elektronenbewegung zuläßt. Wenn du MgO in HCl (Salzsäure) gibst, entsteht eine Magnesiumchloridlösung, die frei bewegliche Ionen enthält (Magnesium Kationen Mg2+ und Chlorid Anionen Cl-) Durch eine Ionenlösung kann der Strom fliessen
Das weiße Pulver ist Magnesiumoxid. Da gibt es keine frei beweglichen Ladungsträger.