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Physik Kernkraftwerk?

Könnte sich jemand meinen Text über die Funktionsweise eines Kernkraftwerks und über die Energieumwandlungen anschauen, also ob ich das alles richtig verstanden habe? Danke!

Ein Kernkraftwerk setzt sich aus einem Reaktorgebäude, einem Maschinenhaus und einem Kühlturm zusammen. Im Reaktorgebäude befindet sich ein Reaktordruckgefäß, in dem die Kernspaltung von Uran-235 stattfindet. Dazu gibt es Brennelemente mit Kernbrennstoffen, die aus einem Gemisch aus Uranisotopen bestehen. In einem Brennelement befinden sich Brennstäbe. Wenn dann eine Kernspaltung entsteht, werden Neutronen mit einer hohen Geschwindigkeit ausgeschieden. Diese müssen abgebremst werden, um eine neue Kernspaltung hervorzurufen. Dazu ist das Wasser da, das als Bremssubstanz dient, da die Wassermoleküle schneller werden und die Neutronen dran stoßen und ein Teil ihrer Bewegungsenergie in thermische Energie umgewandelt wird. Es gibt auch Regelstäbe aus bspw. Cadmium, die die Neutronen auffangen, damit die Kettenreaktion gestoppt wird. In einem Kernkraftwerk gibt es drei verschiedene Wasserkreisläufe. Den primären Kreislauf, sekundären Kreislauf und den Kühlkreislauf. Werden Urankerne gespalten, entsteht durch die Kernenergie thermische Energie, die auf das Wasser übertragen wird und erhitzt wird und das Wasser geht dann über die Rohrleitungen in den Wärmetauscher, wo das Wasser darin erhitzt wird und Dampf gebildet wird. Das Wasser im primären Kreislauf fließt dann wieder zurück in das Reaktordruckgefäß. Der Dampf geht dann im sekundären Kreislauf in eine Turbine, die durch die thermische Energie (Dampf) angetrieben wird und diese treibt dann mithilfe der Bewegungsenergie den Generator an, der es dann in elektrische Energie umwandelt. Der Rest des Dampfes gelangt in den Kondensator. Der Dampf wird dann vom Kühlkreislauf in den Kühlturm geleitet, wo dann Wasserdampf austritt und Wasser dann von einem Fluss zurück in das Reaktordruckgefäß befördert wird, damit das Kernkraftwerk nicht überhitzt wird und es weiter mit der Kernspaltung gehen kann. 

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[Chemie] Welcher Stoff ist unpolar?

Guten Tag,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um diese Art von Aufgaben zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten 🙋‍♂️

Welcher Stoff ist unpolar? 
A: CO2
B: H2O
C: NH3
D: C2H6O
E: Cl2O
Wie ich bisher immer vorgegangen bin
  • Bisher habe ich immer die Differenz der Elektronegativitäten (ΔEN) berechnet (<0,4: unpolar, zwischen 0,4 und 1,7: polar, >1,7: Ionenbindung)
  • A: ΔEN = 0,8 -> polare kovalente Bindung
  • B: ΔEN = 1,2 -> polare kovalente Bindung
  • C: ΔEN = 0,8 -> polare kovalente Bindung
  • D: siehe Bild
  • E: siehe Bild

  • Laut Aufgabe ist die richtige Lösung A: CO2
  • Das verstehe ich leider nicht.
  • Wie kann ich dann immer vorgehen, um nicht wie hier einen Fehler zu machen und E als richtige Antwort zu wählen?
  • E hat doch als einzige Antwortmöglichkeit eine Differenz der Elektronegativitäten von 0,2, was ja für eine unpolare kovalente Bindung steht
  • Aber wieso genau ist hier E: Cl2O dann keine unpolare kovalente Bindung?🤯
  • Ich weiß, dass sich bei A: CO2 kein Dipol einstellt, da die Ladungsschwerpunkte (der positiven und der negativen Partialladungen) am gleichen Ort sind:

  • Muss sich also bei einer polaren kovalenten Bindung immer ein Dipol bilden? Wieso? Gerne mit ausführlicher Erklärung 🙋‍♂️
  • Wie ist es bei einer unpolaren Bindung? Muss sich hier ein Dipol bilden?
  • Mich verwirren die Ausnahmen noch ein bisschen…
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[Chemie] Wie erkenne ich, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist?

Guten Abend,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um zu verstehen, wie ich schnell herausfinden kann, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht (ganz allgemein möchte ich das gerne verstehen). Natürlich müssen bei einer Redoxreaktion Elektronen übertragen werden. Aber wie finde ich schnell heraus, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht?

Hierfür habe ich als Beispiel eine Reaktion, an der ihr mir es gerne erklären könnt.

Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten. 🙋‍♂️

C3H8O -> C3H6O + H2
  • Ich habe mir gedacht, dass man es vielleicht anhand der Oxidationszahlen sehen kann, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht
  • Daher habe ich für die Reaktion (siehe Zitat oben) einmal die Oxidationszahlen der einzelnen Atome notiert:

  • Ich verstehe noch nicht, wie man das mit den Oxidationszahlen dann herausfindet. Wie genau muss man da vorgehen, um herauszufinden, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht? Was sagen hier in dieser Aufgabe die Oxidationszahlen aus?
  • Ich sehe hier in diesem Fall, dass eine Dehydrierung (Wasserstoff wird abgegeben) stattfindet, weshalb das verbliebene Molekül oxidiert wurde und der Wasserstoff reduziert -> Redoxreaktion -> Mit den H-Atomen gehen ja die Elektronen, die vorher dem anderen Atom zugeordnet wurden

Ich würde solche Aufgaben gerne schnell lösen können. Dies (Zitat siehe unten) ist ein Beispiel einer Aufgabe, die in 90 Sekunden zu beantworten ist. Die richtige Antwortmöglichkeit ist hier ja E), aufgrund der Dehydrierung.

  • Aber wie würde ich es hier am schnellsten herausfinden, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist, oder nicht, wenn ich das mit der Dehydrierung nicht wissen würde?
  • Gibt es andere hilfreiche Dinge, die man sich merken kann, ähnlich wie die Dehydrierung (Wasserstoff wird abgegeben) -> Reaktion ist eine Redoxreaktion?
Welche der Reaktionen ist eine Redoxreaktion?
A) K+ + Cl- -> KCl
B) KOH + HF -> KF + H2O
C) P4O10 + 6 H2O -> 4 H3PO4
D) H2CO3 -> H2O + CO2
E) C3H8O -> C3H6O + H2
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[Chemie] Bakterium in Halbzelle eines galvanischen Elements?

Guten Abend,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um die folgende Aufgabe zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten.

Ein Bakterium in einer Halbzelle eines galvanischen Elements soll Elektronen aus Stoffwechselreationen auf einen metallischen Leiter übertragen, die in der anderen Halbzelle auf Sauerstoff übertragen werden. Was ist Voraussetzung dafür?
A: Das Bakterium muss beweglich sein
B: Das Bakterium muss aeroben Stoffwechsel betreiben können
C: In der Halbzelle des Bakteriums darf kein Sauerstoff vorhanden sein
D: Das Bakterium muss Photosynthese betreiben können
E: Das Bakterium muss ein positives Redoxpotential haben
  • Ich habe Antwortmöglichkeit C gewählt, da die Elektronen ja sonst nicht den Umweg in die andere Halbzelle gehen würden, wenn bereits in der eigenen Halbzelle Sauerstoff vorhanden ist.
  • Jedoch würde ich gerne die anderen Antwortmöglichkeiten verstehen, was diese bedeuten und wieso diese falsch sind.
  • A: Sind Bakterien nicht immer beweglich? Wieso muss das Bakterium hier nicht beweglich sein?
  • B: Wann betreiben Bakterien aeroben Stoffwechsel und wann anaeroben Stoffwechsel? Und wieso muss das Bakterium hier nicht aeroben Stoffwechsel betreiben können?
  • D: Inwiefern können Bakterien Photosynthese betreiben? Und wieso muss das Bakterium hier nicht Photosynthese betreiben können?
  • E: Wieso haben Bakterien ein Redoxpotential? Und was ist das Redoxpotential? Ich kenne bisher nur das Standardpotential, das man berechnet mit: das positivere - (das negativere) bzw. mit: Kathodenpotenzial - Anodenpotenzial.
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[Chemie] Oxidation und Reduktion: Oxidationszahlen?

Guten Tag,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um die Oxodationszahlen gut zu verstehen. Ich freue mich auf eure hilfreichen und ausführlichen Erklärungen. Die Fragen sind unten fettgedruckt markiert.

  • Beispiel H2O
  • Ich verstehe, dass man sich für die Oxidationszahlen die Elektronenpaarbindungen als einzelne Elektronen vorstellt.
  • Zudem verstehe ich, dass man für die Oxidationszahlen das Molekül gedanklich in Ionen „zerreißt“ und hier die Bindungselektronen beim Sauerstoff verbleiben.
  • Sauerstoff wäre hier (bei den Oxidationszahlen) also zweifach negativ geladen und hat daher die Oxidationszahl -II (Oxidationszahlen werden i.d.R. mit römischen Zahlen geschrieben).
  • Die beiden Wasserstoffatome wären jeweils ein einfach positiv geladenes Ion (bei den Oxidationszahlen) und haben somit jeweils die Oxidationszahl +I

  • Das verstehe ich somit auch (Beispiel Methan; CH4)

Sind zwei Atome des gleichen Elements miteinander verbunden, gibt es keinen elektronegativeren Partner, die Bindungselektronen teilen sich auf beide Partner auf und diese Bindung hat keinen Einfluss auf die Oxidationszahl des Moleküls, da hier keine Elektronen verschoben werden.
  • Natürlich gibt es bei Verbindungen von Atomen des gleichen Elements keinen elektronegativeren „Partner“. Aber was ist hier mit Partner gemeint? Also werden links und rechts jeweils CH3 als „Partner“ bezeichnet, okay. Aber wieso gibt es diese Bezeichnung „Partner“ hier bei einem Molekül?
  • Wird die Bezeichnung „Partner“ in der Chemie oft für Bestandteile von Molekülen verwendet?
  • Wie erkennt man, was die Partner eines Moleküls sind?
  • Ich kenne das Wort „Partner“ in der Chemie sonst nur in Bezug auf Reaktionen: „Reaktionspartner“.
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[Chemie] Van-der-Waals-Kräfte?

Guten Tag,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um den folgenden Text zu verstehen. Die Van-der-Waals-Kräfte verstehe ich sonst eigentlich. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen und leicht verständlichen Antworten.

Ein anderes Wort für diese Kraft (Van-der-Waals-Kräfte) ist Londonsche Dispersionswechselwirkung, London-Kraft, oder Induzierter-Dipol-induzierter-Dipol-Kraft. Nur damit ihr das mal gehört habt.
  • Wieso heißt es überhaupt „Induzierter-Dipol-induzierter-Dipol-Kraft“? Ich verstehe, dass wenn unpolare Moleküle eng beieinanderliegen es zu kurzzeitigen asymmetrischen Ladungsverteilungen kommen kann und daher zu kurzzeitigen leichten Dipolen. Dieser zempörte Dipol löst dann bei den Molekülen daneben einen induzierten Dipol aus. Und diese induzierten Dipole lösen dann wahrscheinlich weiter induzierte Dipole aus, richtig? Und daher kann man die Van-der-Waals-Kräfte auch „Induzierter-Dipol-induzierter-Dipol-Kraft“ nennen.
Im weiteren Sinne zählen noch Dipol-induzierter-Dipol-Kräfte, also Wechselwirkung zwischen einem Dipol und einem unpolaren Molekül, hinzu. Hier sorgt ein Dipol dafür, dass es in einem eigentlich unpolaren Molekül zu einer asymmetrischen Verteilung der Ladung kommt nach dem gleichen Prinzip wie bei den Induzierter-Dipol-induzierter-Dipol-Kräften.
  • Der Text verwirrt mich ein bisschen (er steht direkt nach dem vorherigen Text).
  • Was ist hier überhaupt der Unterschied zwischen den beiden Worten „Dipol-induzierter-Dipol-Kräfte“ und „Induzierter-Dipol-Induzierter-Dipol-Kräften“?
  • Inwiefern gibt es ein Unterschied, was die beiden Wörter jeweils meinen?
  • Inwiefern ist hier das Prinzip gleich?
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