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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 11.02.2018, 21:27   #1   Druckbare Version zeigen
iris2509  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 23
Wie leitet Wasser Strom?

Hallo zusammen,

ich habe ein Verständnisproblem: Wenn ich ein Glas Wasser hernehme und zwei Kabel hineinhänge und daran eine Gleichstromquelle (z.B. eine Batterie) und einen Verbraucher (z.B. eine Lampe) anschließe, dann fließt ja Strom (z.B. die Lampe leuchtet). Und der Strom fließt besser wenn ich einen Elektrolyten (z.B. NaCl) ins Wasser gebe. Die Elektronen fließen nun von einer zur anderen Seite der Spannungsquelle, solange bis auf beiden Seiten wieder gleich viele sind. Wenn wir jetzt mal den Weg eines Elektrons verfolgen dann wandert es "aus der Spannungsquelle raus" dem Kabel entlang bis es zur Phasengrenze Kabel/Wasser angekommen ist. Meine Frage ist nun: was macht das Elektron dann? Ich hätte hierfür 3 Optionen:

1. Das Elektron geht vom Kabel ins Wasser, wandert im Wasser weiter und geht am anderen Ende wieder in das Kabel auf der anderen Seite. Das würde jedoch nicht erklären warum das Wasser den Strom besser leitet wenn man einen Elektrolyten hinzugibt. Der würden den Weg des Elektrons dann ja nicht wirklich beeinflussen (oder?)

2. Das Elektron wird auf ein H+ Ion übertragen und es entsteht H2. Das macht jedoch auch wenig Sinn weil, das würde ja bedeuten, dass im Wasser IMMER Elektrolyse stattfindet und ich konnte aber noch nicht beobachten, dass Wasserstoff (bzw. Sauerstoff) entsteht wenn ich nur eine Batterie ans Wasser anschließe

3. Das Elektron bleibt am Ende des Kabels "stecken" und geht nicht weiter. Macht aber auch gar keinen Sinn weil dann würden sich die Kabelenden ja aufladen und man hätte wieder sowas wie eine Batterie.

Ich weiß auch soviel, dass das Wasser Strom über Wasserstoffbrücken leiten kann und dass "Strom" im Allgemeinen nicht immer bedeuten muss, dass nur Elektronen fließen. Es können ja auch Ionen fließen. Aber trotzdem hänge ich bei der Frage was das Elektron am Ende des Kabels tut.

Diese Frage ist aufgekommen nachdem ich eine Impedanzmessung einer Kochsalzlösung durchgeführt habe um den Gehalt an NaCl zu bestimmen und ich mich gefragt habe,
warum eigentlich die Leitfähigkeit besser ist wenn die NaCl Konzentration höher ist. (Jaja, ich weiß schon, da haben wir es mit Wechselstrom zu tun aber im Grunde müssen sich ja die Elektronen auch hier bewegen, nur halt mal in die eine und dann wieder in die andere Richtung).

Ich hoffe, ihr könnt mir helfen, liebe Grüße und danke!
iris2509 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.02.2018, 15:17   #2   Druckbare Version zeigen
no_body  
Mitglied
Beiträge: 595
AW: Wie leitet Wasser Strom?

Zitat:
Zitat von iris2509 Beitrag anzeigen
2. Das Elektron wird auf ein H+ Ion übertragen und es entsteht H2.
Das findet statt, wenn der Stromkreis geschlossen ist.

Batterie in Salzwasser untertauchen, dann muß was zu sehen sein.
__________________
Meine Beiträge sind wie Gold - selten und kostbar.
no_body ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 12.02.2018, 22:24   #3   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.331
AW: Wie leitet Wasser Strom?

Zitat:
Zitat von iris2509 Beitrag anzeigen
2. Das Elektron wird auf ein H+ Ion übertragen und es entsteht H2. Das macht jedoch auch wenig Sinn weil, das würde ja bedeuten, dass im Wasser IMMER Elektrolyse stattfindet und ich konnte aber noch nicht beobachten, dass Wasserstoff (bzw. Sauerstoff) entsteht wenn ich nur eine Batterie ans Wasser anschließe
Dann geh mal mit der Spannung hoch. Ich bezweifle, dass 1,5 V ausreichen eine vernünftige Elektrolyse von "reinem" Wasser in Gang zu setzen. Immerhin liegt die Konzentration von H+ nicht bei 1 mol/l sondern meist bei ca. 10-5 bis 10-6 mol/l. Und dann gibt es noch eine Überspannung. Außerdem lösen sich entstandene Gase erst mal zu einem gewissen Grad im Wasser.
__________________
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
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elektrolyt, leitfähigkeit, strom, wasser

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