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Questions and Answers
Was beschreibt die Bewegung der Ladungsträger in Flüssigkeiten bei angelegter Spannung?
Was beschreibt die Bewegung der Ladungsträger in Flüssigkeiten bei angelegter Spannung?
- Die Bewegung der Ionen erfolgt unabhängig von ihrer Ladung.
- Ionen haben keine Bewegung bei angelegter Spannung.
- Ionen wandern zur Kathode oder Anode, je nach ihrer Ladung. (correct)
- Elektronen sind die Hauptladungsträger in Flüssigkeiten.
Was bedeutet die Wertigkeit z eines Ions?
Was bedeutet die Wertigkeit z eines Ions?
- Sie steht für die Gesamtladung des Ions.
- Sie gibt die Anzahl der an der Ladungsübertragung beteiligten Elementarladungen an. (correct)
- Sie entspricht der Anzahl der Elektronen in einem Atom.
- Es ist gleich der Ordnungszahl Z des Ions.
Was ist ein Elektrolyt?
Was ist ein Elektrolyt?
- Eine Lösung, die nur neutrale Partikel enthält.
- Ein Metall, das elektrischen Strom leitet.
- Ein Isolator, der keine Ladungsträger enthält.
- Eine Flüssigkeit, die elektrisch geladene Ionen enthält. (correct)
Welche der folgenden Aussagen über die Elektrolyse trifft zu?
Welche der folgenden Aussagen über die Elektrolyse trifft zu?
Was geschieht während des Galvanisierens?
Was geschieht während des Galvanisierens?
Was ist der Hauptunterschied zwischen der Wertigkeit z und der Ordnungszahl Z eines Ions?
Was ist der Hauptunterschied zwischen der Wertigkeit z und der Ordnungszahl Z eines Ions?
Welche der folgenden Behauptungen über die Bewegung von Elektronen in Metallen ist korrekt?
Welche der folgenden Behauptungen über die Bewegung von Elektronen in Metallen ist korrekt?
Was erfolgt bei der Schmelzfluss-Elektrolyse?
Was erfolgt bei der Schmelzfluss-Elektrolyse?
Was beschreibt das Faradaysche Gesetz der Elektrolyse?
Was beschreibt das Faradaysche Gesetz der Elektrolyse?
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?
Was beschreibt die Variable $z$ in der Transportierungsformel?
Was beschreibt die Variable $z$ in der Transportierungsformel?
Die Gleichung $Q = I \cdot t$ beschreibt eine Beziehung zwischen:
Die Gleichung $Q = I \cdot t$ beschreibt eine Beziehung zwischen:
Was stellt die Avogadro-Konstante $N_A$ in den Gleichungen dar?
Was stellt die Avogadro-Konstante $N_A$ in den Gleichungen dar?
Was geschieht bei der Wasserelektrolyse?
Was geschieht bei der Wasserelektrolyse?
Was beschreibt das 1ste Faraday‘sche Gesetz der Elektrolyse?
Was beschreibt das 1ste Faraday‘sche Gesetz der Elektrolyse?
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?
Wie viele Teilchen sind in 1 Mol eines Stoffes gemäß der Avogadro-Konstante enthalten?
Wie viel wiegt 1 Mol Gold?
Wie viel wiegt 1 Mol Gold?
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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