Salzbrücke Funktionsweise?
Hehe,
Ich hab eine Frage zur Salzbrücke bei der galvanischen Zelle/daniell Element/Batterie usw.
z.B bei einer Iod-Magnesium-Batterie
Magnesium wird oxidiert, gibt E ab die durchs Kabel und verbraucher zum Iod fließen wo es reduziert wird
Auf beiden Seiten sind nun Ionen
Als Salzbrücke wurde ein in Kaliumnitrat getränktes Filterpapier verwendet
Jetzt die Frage:
Warum reagieren die Ionen von Iod und Magnesium nicht mit denen des Kaliumnitrat sondern fließen straight durch?
Wieso funktioniert diese Salzbrücke?
🙏🙏
2 Antworten
Löst man ein beliebiges Salz auf, so muss in dem Topf (so wie vorher auch im Kristall) Elektroneutralität herrschen, die Zahl der positiven Ladungen muss (nahezu) gleich sein der negativen.
Das gilt auch für Halbzellen.
In der Batterie gehen auf der Seite der Anode (Minuspol) laufend Mg++ in Lösung (ihre Elektronen werden durch den Draht geschickt), ein positiver Ladungsüberschuss wäre die Folge. Das geht nicht.
In der Salzbrücke sind K+ und NO3-.
Die Mg++ holen sich zum Ausgleich die Nitratreste.
Das umgekehrte Problem auf der Seite der Kathode. Dort entstehen durch Aufnahme von Elektronen aus dem Draht Iodid Anionen, die brauchen zum Ausgleich Kationen, die sie sich ebenfalls aus der Salzbrücke holen, nämlich die K+.
Irgendwann werden auch die Iodid zum Mg hinüber finden, wie umgekehrt die Mg zum Iod. Bis dahin braucht es aber die Brücke.
Daß die Iodid und die Mg Ionen nicht sofort in die jeweils andere Halbzelle wandern, liegt an ihrer geringen Geschwindigkeit, es geht nur millimeterweise (sieht man z. B. an violetten Permanganat Ionen auf Filterpapier).
Nein. Alle Ionen liegen in Lösung vor, einzige Bedingung ist Elektroneutralität. Der Knackpunkt der Brücke ist, dass keine Kombination Kation - Anion ein schwer lösliches Salz bilden darf. Das ist hier der Fall.
Nebenbei :auch Elektronen in einem metallischem Leiter wandern nur im Schneckentempo.
Wenn Elektonen in der Elektrode verbleiben und Magnesiumionen abwandern, können die Elektronen zwar durch den Draht zur anderen Elektrode wandern, wo sie von Iodmolekülen aufgenommen werden und Iododionen entstehen.
Die Ionen bleiben aber in der jeweiligen Halbzelle und bauen dort sehr schnell eine Spannng auf. Ein Strom kommt also in kürzester Zeit zum Erliegen. Nur wenn auch die Ionen wandern können, wird der Spannungsaufbau der Lösungen vermieden und Strom kann dauerhaft fließen.
Die Spannung verschwindet aber sofort, wenn nur Elektronen durch die Leitung fließen und keine Ionen zwischen den Halbzellen. Die Mg-Kationen ziehen die Elektronen an, die Iodid-Anionen stoßen sie ab.
Ich versteh immer noch nicht, warum beispielsweise nicht die K^+ Ionen aus der Salzbrücke mit den I^- eine Reaktion eingehen sondern einfach vorbeifließen
Was soll denn da reagieren? Es geht auch um keine anderen Reaktionen als die Oxidation von Mg und die Reduktion von I. Der Ionenfluss ist ein Ausgleich für den Elektronenfluss, ohne den findet ja auch keine Reaktion statt. Es ist schließlich ein Stromkreis, keine Stromlinie.
Was da reagieren soll? Das hab ich klipp und klar geschrieben.
WIESO REAGIEREN DIE K+ Ionen aus der Lösung beim Ladungsausgleich nicht mit den I- Ionen
Kalium reagiert mit Iod zu Kaliumiodid. Nicht umgekehrt.
Außerdem geht es darum gar nicht. Es geht um Ladungsausgleich und das Coulombsche Gesetz.
Schlaf einfach ne Nacht drüber! Manchmal macht es nur mit etwas Abstand Klick.
Aber wie sieht das dann aus? Bilden die Mg++ mit den NO3- ein Ionengitter und iodid mit k+?