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Woraus besteht der Trennstreifen im Becken bei einem Elektrolyseur?

Vier Bilder im Vergleich zu Elektrolyseuren in drei Jahrhunderten mit einer Frage nach der Konstruktion des Trennstreifens.

Bild 1: Im 19. Jahrhundert wurde Elektrolyse einfach über ein Becken gemacht, das einen Trennstreifen hatte und dann wurde eine Anode und eine Kathode in das Becken getaucht. Damals bestanden die Becken aus industriellem Stahl oder Glas und waren sehr groß. Aber woraus bestand der Trennstreifen?

Bild 2: Dann wurde im 20. Jahrhundert der Abstand zwischen Trennung im Becken und der Anode und Kathode minimiert. Demnach wurden die Becken viel kleiner und aus Keramik hergestellt. Aber woraus bestanden die Trennstreifen in der Mitte?

Bild 3: Hierauf wurde dann im 21. Jahrhundert das PEM-Prinzip entwickelt. Proton Exchange Membran. Das ist ein asymmetrischer Aufbau, bei dem die Kathode ausserhalb vom Becken an einer Durchlass-Membran liegt und der Wasserstoff direkt ausserhalb vom Becken erzeugt wird. Was ist der Vorteil hier? Und woraus besteht dieser Trennstreifen in der Mitte?

Bild 4: Beim aktuell diskutierten Kapillarelektrolyseur sind hingegen sowohl Anode als auch Kathode ausserhalb vom Wasserbecken untergebracht. Stattdessen gibt es einen Kapillarschwamm als Trenner in der Mitte, welcher Wasser aus dem Becken über dei Kapillarwirkung saugt, das oberhalb vom Becken aufgespalten. Warum ist das besser als die PEM-Membran? Woraus besteht der Kapillar-Trennstreifen?

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Geringe Polarität von Tryptophan?

Hallo zusammen,

ich soll die geringe Polarität von der NH-Gruppe im Pyrrolring im Indolsystem des Tryptophans erklären und mit einem sp3-hybridisierten Stickstoff vergleichen. Kann jemand auf meine Vermutungen eingehen und mir Fragen dazu beantworten?

Vermutung A

Durch die delokalisierten Elektronen der in den 2pz-Orbitalen des Kohlenstoffs und des Stickstoffs, sind viele Elektronen für den Stickstoff verfügbar, der alle ein bisschen anzieht und dann die Elektronen des Wasserstoffatoms nur noch sehr schwach anzieht, weshalb dieses nicht stark positiv polarisiert wird. Ich meine das so, dass der Stickstoff praktisch Zugriff hat auf alle anderen 2pz-Elektronen des Rings und die Anziehungskraft sich zwischen diesen verteilt.

An der Stelle jetzt eine allgemeine Frage:

Wie sieht eigentlich die Elektronenkonfiguration des sp2-hybridisierten Stickstoffs aus? Sind beide Elektronen im delokalisierten pz-Orbital, oder ist in diesem nur ein Elektron und die Konfiguration ist wie im angehängten Bild?

Vermutung B

Wenn nur ein Elektron im 2pz-Orbital wäre, wie im angehängten Bild, hätte ich auch noch vermutet, dass der Stickstoff nicht so elektronegativ wie in einer sp3-Hybridisierung ist, weil das zur Hälfte freie pz-Orbital einen geringeren s-Charakter hat als ein freies sp3-Orbital.

Wenn das sp2-Orbital aber voll befüllt wäre, müsste ja eigentlich das Gegenteil eintreten: die drei sp2-Orbitale haben doch einen höheren s-Charakter als vier sp3-Orbitale und der Stickstoff müsste noch elektronegativer sein.

Danke schonmal für jede Hilfe.

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Was wäre der Unterschied bezogen auf den Phänotyp eines Menschen, wenn bei der Meiose das Crossing-Over nicht statt finden würde?

Es lässt sich also sagen, dass eine DURCHMISCHUNG des Gene auch OHNE Crossing Over statt findet. Wozu gibt es dann überhaupt das Crossing-Over?

So ich ich es verstehe: Ohne das Crossing Over besteht eine (geringe) Wahrscheinlichkeit, dass jemand (der Embryo oder Fötus) z.B. von der Mutter 23 Chromosomen bekommen könnte, die alle von der Mutter der Mutter (also von der Oma eigentlich) stammen also das komplette DNA-Material bekommen, welches die Mutter von der Oma bekommen hat.

MEIN FAZIT: Durch das Crossing-Over wird ein höherer Grad an Durchmischung erreicht, sodass obiges nicht zustande kommen kann.

Grob gesagt: Crossing-Over bewirkt eine NOCH BESSERE DURCHMISCHUNG der GENE. Kann man das so sagen?

Man könnte das jetzt mathematisch berechnen, aber das wäre mir zu kompliziert und ist wahrscheinlich auch nur Gegenstand der Wissenschaft (vermutlich Genetik)?

  • So wie ich es verstehe, würde das ganze ohne Crossing-Over auch gehen und dann hätten die aus der Meiose entstehenden 23 Chromosomen einer Zelle folgendes Schema:

Chromosom 1: Chrosmom entweder von Mutter oder von Vater das komplette identische DNA-Material, also keine Rekombination bzw. Neukombination

Chromosom 2: Ebenfalls z.B. das Chromosom mit dem DNA-Material der Mutter

Chromosom 3: Hat jetzt beispielsweise das DNA-Material des Vaters

Chormosom 4: wieder das des Vaters

So geht es es noch 19 Male weiter, immer das DNA-Material NUR VON der Mutter oder NUR von dem Vater

Sind meine Ausführungen / meine Sichtweisen korrekt?

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