Physikalische Chemie
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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 11.11.2019, 19:15   #1   Druckbare Version zeigen
Va  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

Hallo Zusammen!

Zuerst einmal: Ich bin neu hier und hoffe, dass ich diese Frage an der richtigen Stelle platziere..

Ich möchte mit meinen Schülern gerne das Thema Elektrolyse einführen und dazu an das Thema Leitfähigkeitsmessung anknüpfen.

Dazu möchte ich quasi eine ganz normale Elektrolyse von Zinkiodid durchführen, aber zusätzlich eine Glühbirne in Reihe schalten.

Ich habe diesen Versuch so schon gesehen. Dabei hat die Abscheidung von Zink und Iod funktioniert, die Lampe leuchtete aber nicht.

Kann mir jemand sagen, woran das liegt?
Lässt sich die Leitfähigkeitsmessung generell nicht mit einer Stoffabscheidung aus dem Elektrolyt kombinieren?

Vielen Dank und viele Grüße
Valentin
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Alt 11.11.2019, 19:43   #2   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.699
AW: Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

Hi Va,
hier bist Du richtig. Willkommen.
Je nach Oberfläche der Elektroden, Konzentration des Elektrolyten und elektrischer Spannung zwischen den Elektroden fließen sehr unterschiedliche Ströme. Am besten Du verwendest die Anordnung, bei der die Abscheidung von Zink und Iod gut sichtbar ist. Dann schaltest Du ein Ampèremeter in den Stromkreis. Damit misst Du den bei Deiner Anordnung und Spannung fließenden Strom und siehst ggf. wie er mit steigender Spannung steigt. Dann suchst Du eine Glühbirne, die diesen Strom verträgt. N = U x I. Die Spannung dieser Glühbirne zählst Du zu der Spannung dazu, bei der die Elektrolyse sichtbar funktionierte. Das Ergebnis ist die Spannung, die Du für das gewünschte Experiment brauchst. Benutze ein Netzgerät, dessen Spannung Du einstellen kannst oder eine Serie von ausreichend vielen Batterien. Dann funktioniert's.
Nimm eine LED wenn Du keine Glühbirne geeigneter (geringer) Leistung findest. Die leutet je nach Typ schon bei 10 mA. Nicht überlasten, sonst schneller Wärmetod.
(Übrigens haben Glühbirnen einen Glühdraht. Energiesparlampen, die mit dem gleichen Kolben prahlen aber keinen Glühdraht haben, sind ungeeignet.)

Freundliche Grüße und viel Erfolg

cg
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Alt 11.11.2019, 19:48   #3   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 15.609
AW: Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

Was für eine Birne war das? Wenn die Lampe nicht brennt ist der Strom nicht gross genug. Die Elektrolysezelle hat einen hohen Widerstand. Jedoch reicht der Strom zum elektrolysieren des Zinkiodids.
Vielleicht anstatt eine Leuchtdiode nehmen und ein Amperemeter in Reihe schalten.

cg war schneller.
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Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.11.2019, 23:03   #4   Druckbare Version zeigen
Va  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
AW: Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

Hallo ihr beiden!

Vielen Dank für die schnellen Antworten!

Da muss ich mal das Material in der Schule durchsehen und schauen, was ich finde.

Aber so kann ich auf jeden Fall schon mal Arbeiten

Dankeschön

Valentin
Va ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.11.2019, 05:39   #5   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.322
AW: Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

Zitat:
Zitat von cg Beitrag anzeigen
Nimm eine LED wenn Du keine Glühbirne geeigneter (geringer) Leistung findest. Die leutet je nach Typ schon bei 10 mA. Nicht überlasten, sonst schneller Wärmetod.
Über der LED fällt beim Nennstrom eine Spannung ab, die Durchlaßspannung. Wenn die angelegte Spannung zu groß ist, wird die LED durchbrennen (vgl. Berechnung von Vorwiderständen für LEDs bei gegebener Betriebsspannung). So einen Setup sollte man deshalb mit einer Konstantstromquelle (zB einstellbares Labornetzteil) betreiben, kann dann aber den Spannungsabfall über der Elektrolysezelle nicht kontrollieren, da diese ja feste Dimensionen hat und die müsste man ggf. ändern (vielleicht kann man über die Elektrolytkonzentration etwas erreichen).

Da die Glühlampe bzw. LED ja zum Anzeigen des Stromflusses dienen soll, kann man IMHO genausogut ein Strommeßgerät nehmen. Wens sein muß, kann man mit einer Serienschaltung von Glühbirne und Amperemeter vorher zeigen, daß der Strom mit der Helligkeit des Glühdrahtes korreliert.
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Und so gehts hier manchmal zu (sowas Ähnliches wie Fronleichnam, hier wird TuDiGong, dem Erdgott, tüchtig eingeheizt!) Oder so (auch ungeeignet für Gefahrstoffphobiker) und so und so.

Geändert von imalipusram (14.11.2019 um 05:50 Uhr)
imalipusram ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.11.2019, 09:23   #6   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.699
AW: Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

An der LED fällt zwar nicht die Durchlaßspannung ab wenn sie leuchtet sondern die Durchbruchspannung, aber das ist für den TS ohne Bedeutung. Er muss nur dafür sorgen, dass die LED richtig gepolt in den Stromkreis eingefügt wird, sonst fließt zwar ein Strom, aber sie leuchtet nicht.
Natürlich darf der Strom nicht zu hoch sein. Deshalb empfahl ich ja ihn zunächst zu messen und LED oder Glühbirne entsprechend auszusuchen.
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.11.2019, 10:37   #7   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 15.609
AW: Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

Zitat:
Zitat von cg Beitrag anzeigen
dass die LED richtig gepolt in den Stromkreis eingefügt wird, sonst fließt zwar ein Strom, aber sie leuchtet nicht.
Bei falscher Polung leuchtet sie nicht nur, sondern es fliesst kein Strom. Die Diode sperrt.
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Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2019, 11:01   #8   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.699
AW: Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

Wenn kein Strom fließt (unterhalb der Durchflußspannung) leuchtet sie auch nicht. (~1.Hauptsatz der Thermodynamik)

Geändert von cg (15.11.2019 um 11:10 Uhr)
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2019, 11:18   #9   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.322
AW: Elektrolyse mit gleichzeitiger Leitfähigkeitsmessung

Zitat:
Zitat von cg Beitrag anzeigen
An der LED fällt zwar nicht die Durchlaßspannung ab wenn sie leuchtet sondern die Durchbruchspannung
Die beiden Begriffe werde offenbar umgangsprachlich gerne gleichgesetzt, die Durchbruchspannung ist im Fachchinesisch die Spannung, bei der die Sperrschicht leitend wird, wenn die LED in Sperrichtung (also "falsch herum im Sinne einer LED") betrieben wird.
Beispiel Datenblatt: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C200/DS_GER_RF19.pdf
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