Erklärung für einen Versuch aus dem Chemie Unterricht zum Thema edle und unedle Metalle und Stromleitung?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet


Mein Deutungsansatz ist jetzt, dass Magnesium ein unedleres Metall ist als Zink und deshalb leichter Elektronen abgibt.



Bis hierhin ist es richtig. Dann wird es etwas eigenartig.

____________________________________________________________

Das Magnesium "teilt" sich in Mg(2+) und Elektronen:

Oxidation: Mg => Mg(2+) + 2e(-)

Die Magnesiumplatte ist Anode. Die Magnesiumionen Mg(2+) schwimmen dann in der Lösung rum.
____________________________________________________________

Die Elektronen wandern dann durch das Kabel, durch das Strommessgerät, durch das andere Kabel und auf die Zinkplatte.

____________________________________________________________

Dort treffen die Elektronen auf dissoziierte Wasserteilchen [H+][OH-]. Dabei werden die Protonen [H+] zu Wasserstoff (H2) reduziert, die Hydroxidionen [OH-] machen nichts. Sie bleiben einfach in Lösung und bilden das Gegenion zu dem Mg(2+) auf der anderen Seite. Man könnte sie in der folgenden RG auch weglassen.

Reduktion: 2e(-) + 2[H+] + 2[OH-] => H2 + 2[OH-]

Die Zinkplatte ist Kathode.
____________________________________________________________

Die selbst Zinkplatte macht aber eigentlich nichts. Sie ist eine unbeteiligte Elektrode (Inert-Elektrode). Aber sie wird durch die Elektronen, die das Mg via Kabel an sie abgibt, vor Oxidation geschützt. Das Magnesium ist also eine "Opferanode", die Zinkplatte hat einen "kathodischen Korrosionsschutz". Vielleicht hast du diese Begriffe in deinem Unterricht schon einmal gehört. Andernfalls kommen sie noch. Google sie bei Interesse einfach. :)

Hast du bei dem Experiment eigentlich eine Gasentwicklung gesehen? ____________________________________________________________

LG
MCX


Vielen Dank für die schnelle Antwort. Das hilft mir wirklich weiter und klärt auch meine Fragen, weil ich die Erklärung mit der Salzlösung als Leiter selbst nicht so ganz eindeutig fand :) Jetzt wird es mir deutlich klarer. Danke! Eine Gasentwicklung habe ich nicht beobachtet, aber mein Fokus lag eher auf dem Strommessgerät. Sollte ich denn eigentlich eine beobachten?

1
@Rica13

Ja, ein bisschen H2 entsteht schon. Aber wenn keine Säure zugegeben wurde, kann es gut sein, dass du die paar Bläschen an der Metall-Oberfläche nicht bemerkt hast.

LG
MCX

3

Ich nehme einmal an, dass die Versuchsanordnung im Unterricht so aufgebaut war wie Du es hier dargestellt hast.

Zuerst einmal ein ganz großes Lob, dass Du hier selbst einen Deutungsversuch gibst, den wir diskutieren sollen.

Dazu hätte ich das Folgende zu sagen:

a) Für diesen Versuch ein Strommessgerät zu nehmen ist ausgesprochen schlecht. Zwischen den Elektroden Mg und Zn muss ein sehr großer Widerstand sein, der einen stärkeren Stromfluss verhindert. Deshalb nimmt man einen Spannungsmesser, der einen großen Innenwiderstand hat. Du erhältst dann eine einigermaßen konstante Spannung. Aufgrund der Spannung kann ein Strom fließen. Aber bei einem sehr kleinen Widerstand bricht die Spannung sofort zusammen und es fließt so gut wie kein Strom mehr.

b) Wie kommst Du eigentlich durch den Versuch zu der Annahme, dass Mg unedler ist als Zn? Deine Annahme stimmt sogar, aber wie stellt man das durch diesen Versuch fest?

c) In einer Flüssigkeit bewegen sich keine Elektronen sondern Ionen. Das Mg gibt Elektronen ab, und die Ionen gelangen in die Flüssigkeit. Was passiert aber mit den Elektronen?

d) Das Zink kann zwar Elektronen leiten, aber es kann keine aufnehmen, sonst würde es zu negativ geladenen Zinkionen, und die gibt es nicht. Es muss also in der Lösung einen Stoff geben, der Elektronen abgibt. Diese werden dann vom Zn aufgenommen und weitergeleitet.

e) Diejenige Elektrode, an der die Elektronenabgabe (= Oxidation) abläuft ist die Anode und zugleich der Minuspol. Die andere ist dann die Kathode.

Der Versuch, den ihr hier bezüglich seiner Ergebnisse hier durchgeführt habt, gehört zu den grundlegenden Versuchen zur Einführung in die Elektrochemie. Nicht nur Verwendung von Natriumchloridlösung,sondern den ganzen Versuchsaufbau finde ich äußerst schlecht.

Entschuldigung, ich habe mich bei d) verschrieben:

.....Es muss also in der Lösung einen Stoff geben, der Elektronen aufnimmt. Diese werden vom Zn an diesen abgegeben. Das Zn selbst wird nicht oxidiert.

2
@vach77

Danke für deine Antwort. Es kann gut sein, dass das Experiment in manchen Teilen nicht ganz sinnvoll ist, denn wir hatten nur die Aufgabe mit den vorhandenen Materialien rumzuprobieren und einen Versuchsaufbau aufzubauen, in dem Strom fließt. Erst nachher haben wir erfahren, dass wir auch erklären müssen, warum genau es so funktioniert. 

0
@Rica13

Ist bei diesem Versuch tatsächlich ein Stromfluss zu beobachten gewesen? Meiner Meinung nach bricht doch bei dieser Anordnung sofort die Spannung zusammen.

1
@vach77

Ja, wir hatten eine Stromstärke von 1.6 Volt bei einem Becherglas mit Versuchsaufbau und 3,2 Volt bei zwei hintereinander geschalteten. Zwar ist der Stromfluss nicht besonders stark, aber trotzdem hat ein Summer darauf reagiert.

0
@Rica13

Ihr hattet also doch einen Spannungsmesser verwendet, denn es wurden U = 1,6 V gemessen. Die Spannung (nicht die Stromstärke!) sei nicht besonders groß, sagst Du, aber mehr ist hier nicht zu erwarten. Das Ergebnis ist ok.

Bei der Hintereinanderschaltung der beiden Bechergläser habt ihr die richtige Polung (durch Zufall?) gewählt. Bei falscher Polung wäre U = 0 V erhalten worden.

Aber meine Frage: Wie hast Du festgestellt, das Mg unedler ist als Zn?

0
@vach77

Oh, tut mir leid, das habe ich vertauscht. Ich wusste es nur, weil wir es schon vorher im Unterricht besprochen haben und habe mich dann darauf bezogen. 

0

Unedle/Edle Metalle?

Hey Leute , ich hätte mal eine Frage die mich Interessiert!

wie kann man unedle Metalle feststellen?

Bsp. Kupfer , Magnesium , Zink

also ich würde gerne feststellen ob es Unedle Metalle sind.

bzw. wie ich die Untersuchung anstellen kann ?

danke :)

...zur Frage

Wie viele Kartoffel-Batterien bräuchte man, um eine 60 Watt Glühbirne voll zum Leuchten zu bringen?

Ich denke die Zitronenbatterie werden die meisten kennen, doch die wenigsten wissen, dass eine Kartoffelbatterie sogar noch mehr Strom generiert - ... und weil Kartoffelbatterien wesentlich günstiger herzustellen sind, ich das evtl. sogar testen möchte (wenn die benötigte Menge nicht in die Million geht!^^), wollte ich fragen, wie viele Kartoffelbatterien (Auf Basis von Kupfer/Magnesium-Elektroden) man im Schnitt bzw. mindestens in Reihe Schalten müsste, um eine 60 Watt Glühbirne zumindest für eine kurze Zeit voll zum Leuchten zu bringen... (Verluste mit eingerechnet) ???

Für jede hilfreiche Antwort (bitte nur von Experten bzw. Kennern der Materie) bin ich euch sehr dankbar!
Die hilfreichste bekommt natürlich morgen den Stern! :-)

...zur Frage

Wie genau funktioniert die galvanische Zelle?

Ich habe eine Frage zu diesem Textausschnitt:

Die meisten Metalle sind gute Reduktionsmittel. Dies zeigt sich beispielsweise beim Eintauchen eines Zinkstabes in Kupfersulfatlösung. Sobald das Zink mit der Lösung in Kontakt kommt findet eine Redoxreaktion statt, dabei wird das Zink oxidiert (es gibt Elektronen ab) und das Kupfer wird reduziert. Die oxidierten Zink- Ionen gehen in Lösung, die reduzierten Kupferatome hingegen setzten sich auf dem Zinkstab ab. Nach einiger Zeit ist die komplette Eintauchfläche des Zinkstabes mit einer Kupferschicht überzogen.

Quelle: http://www.chempage.de/theorie/galvanischezelle.htm

Also ein Zinkstab (also ein Metallstab) wird in eine Kupfersulfatlösung getan. Das Zink wird oxidiert. Das heißt die Zinkatome geben ihre äußeren Elektronen ab, also die abgegebenen Elektronen bleiben am Zinkstab (also am Metall) und die positive geladenen Zink-Atome (Ionen) gehen in die Kupfersulfatlösung. Dadurch wird der Zinkstab negativ geladen.

Habe ich das soweit richtig verstanden?

Ich verstehe nun den Rest des Textes nicht. Was ist mit "das Kupfer wird reduziert" gemeint? Ist damit gemeint, dass das Kupfer in der Lösung verringert wird?

Ich hoffe jemand kann es mir leichter erklären.

...zur Frage

chemie: spannungen zwischen metallen

wir schreiben morgen einen chemietest, über strom, spannungen und ionen und dafür wollte ich üben. beim durchlesen meiner notizen aus dem unterricht sind mir ein paar fragen gekommen. wir haben aufgeschrieben das die größte spannung zwischen zwei metallen zwischen einem edelen und einem unedelen besteht (soweit ist mir alles klar) dannach haben wir aufgeschrieben: " der unterschied beruht darauf, dass unedele metalle wie zink oder aluminium leicht in lösung gehen --> sie werden oxidiert und geben elektronen ab, während die edelmetalle den lösungen stabil bleiben." so, jetzt meine fragen dazu: 1.wenn das zink elektronen abgibt , verändert sich dann die lösung? 2.damit strom fließt müssen die elektronen ja vom zink zu einem edelmetall kommen. aber wie kommen die elektronen zum edelmetall? wenn es in der lösung stabil bleibt heisst es doch, das es sich nicht verändert und somit keine elektronen aufnehmen kann, oder ?

...zur Frage

Warum geben unedle Metalle mehr Elektronen ab?

Also ich habe letzten Freitag meine Physik Arbeit zurückbekommen und wollte jetzt die Verbesserung machen, nur weiss ich nicht warum unedle Metalle mehr Elektronen abgeben. Wir sollten eine Batterie beschreiben und ich habe das mit Zink und Kupfer gemacht, in dem Fall ist Zink ja das unedlere Metall

...zur Frage

Wodurch zeichnet sich eine Ionenbindung aus?

Hallo,
Ich sollte einmal den Begriff Ionenbindung erklären:

(Unter Ionenbindung versteht man eine chemische Bindung aus einem Metall und Nicht-Metall Atom. Aufgrund der stark wirkenden elektrischen Anziehungskräften ziehen sich die unterschiedlich geladenen Ionen (Positiv und Negativ) gegenseitig an, so entsteht eine chemische Bindung die wir als Ionenbindung kennen.)

Und dann sollte ich noch erklären wodurch sich eine Ionenbindung auszeichnet, was ist damit gemeint?

...zur Frage

Was möchtest Du wissen?