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Questions and Answers
Was beschreibt die Bewegung der Ladungsträger in Flüssigkeiten bei angelegter Spannung?
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Was bedeutet die Wertigkeit z eines Ions?
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Was ist ein Elektrolyt?
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Welche der folgenden Aussagen über die Elektrolyse trifft zu?
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Was geschieht während des Galvanisierens?
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Was ist der Hauptunterschied zwischen der Wertigkeit z und der Ordnungszahl Z eines Ions?
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Welche der folgenden Behauptungen über die Bewegung von Elektronen in Metallen ist korrekt?
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Was erfolgt bei der Schmelzfluss-Elektrolyse?
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Was beschreibt das Faradaysche Gesetz der Elektrolyse?
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In der Gleichung $m = \frac{N \cdot M}{z \cdot e}$, was stellt $M$ dar?
In der Gleichung $m = \frac{N \cdot M}{z \cdot e}$, was stellt $M$ dar?
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Was beschreibt die Variable $z$ in der Transportierungsformel?
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Die Gleichung $Q = I \cdot t$ beschreibt eine Beziehung zwischen:
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Was stellt die Avogadro-Konstante $N_A$ in den Gleichungen dar?
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Was geschieht bei der Wasserelektrolyse?
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Was beschreibt das 1ste Faraday‘sche Gesetz der Elektrolyse?
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Was besagt das 2te Faraday‘sche Gesetz der Elektrolyse?
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Wie viele Teilchen sind in 1 Mol eines Stoffes gemäß der Avogadro-Konstante enthalten?
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Wie viel wiegt 1 Mol Gold?
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Wie berechnet man die Anzahl an Teilchen in 1 kg Gold?
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Wie ist die Masse eines abgeschiedenen Stoffes während der Elektrolyse mit der Stromstärke und Elektrolysezeit verbunden?
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Was ist die Bedeutung der Begriffe Kationen und Anionen in der Elektrolyse?
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Study Notes
Stromleitung in Metallen und Flüssigkeiten
- Metalle haben ungebundene Elektronen auf der äußersten Atomschale, was eine freie Bewegung ermöglicht.
- Bei anliegender elektrischer Spannung bewegen sich Elektronen gerichtet im Metall.
- In Flüssigkeiten sind die Ladungsträger Ionen, die positiv oder negativ geladen sein können.
Ladungsträgerbewegung in Flüssigkeiten
- Elektrolyten sind Flüssigkeiten mit gelösten Ionen.
- Ionen sind elektrisch geladene Atome oder Moleküle, deren Wertigkeit z die Anzahl der beteiligten Elementarladungen angibt.
- Positiv geladene Ionen (Kationen) wandern zur Kathode, negativ geladene Ionen (Anionen) zur Anode.
Galvanisieren, Metallgewinnung und Wasserstoffelektrolyse
- Galvanisieren ist das elektrochemische Abscheiden von Metallen mithilfe eines Elektrolyten und Gleichstrom.
- Schmelzflußelektrolyse dient zur Gewinnung von Lithium, Natrium, Aluminium aus Salzen.
- Wasserelektrolyse zersetzt Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) mittels elektrischem Strom.
Faradaysche Gesetze der Elektrolyse
- Faradaysche Gesetze (1834) quantitativ: Beschreiben den Zusammenhang zwischen abgeschiedener Masse und elektrischer Ladung.
- Erstes Faradaysches Gesetz: Abgeschiedene Stoffmenge ist proportional zur elektrischen Ladung (n ~ Q).
- Zweites Faradaysches Gesetz: Abgeschiedene Masse eines Elements ist proportional zur Atommasse und umgekehrt proportional zur Wertigkeit.
Stoffmenge, Molare Masse und Teilchenzahl
- Avogadro-Konstante: N = 6,022 × 10²³ Teilchen pro Mol eines Stoffes.
- 1 Mol Gold wiegt 197 g; in 1 kg Gold sind etwa 30,56 × 10²³ Atome enthalten.
- Anzahl der Atome in 12 g Kohlenstoff beträgt ebenfalls 6,022 × 10²³ Einheiten.
Quantitative Formulierung des Faradayschen Gesetzes
- Transportierte Ladung: Q = N · z · e (N: Teilchenzahl; z: Wertigkeit; e: Elementarladung).
- Für Gleichstrom: Q = I · t (I: Stromstärke; t: Elektrolysezeit).
- Abgeschiedene Masse m wird durch die Gleichung m = (I · t) / (z · e · N) berechnet, welche die Faradayschen Gesetze zusammenfasst.
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Description
In diesem Quiz untersuchen wir die Stromleitung in Flüssigkeiten und Metallen. Wir werden die Unterschiede zwischen der Bewegung von Elektronen in verschiedenen Materialien betrachten und die Faradayschen Gesetze berücksichtigen. Teste dein Wissen über elektrische Eigenschaften und den Einfluss von Elektronenbewegung.
