12. Was geschieht mit dem Aluminium und dem Pfennig bzw. dem Eisen in Station 11 bzw. 9 und 10 ?
Material:
Verschluss und Blech einer Cola-Dose
(Recycling-Zeichen Fe), 2 Klingeldrähte mit 4 Krokodilklemmen, Digitales
Spannungsmessgerät, 2 Impfstoff-Gläschen, Papier-Docht,
,HamaR Perlen (weiß, rot) und Steckplatte , Holzperlen zweier
Größen, (Kette aus winzigen Perlen als Modelle für den
"Elektronenstrom"), Salzwasser.
Vorgabe
zum linken Photo:
Im vorigen
Experiment hast Du einen Dosenverschluss (Al) -elektrisch isoliert
durch ein Stück Folie- über eine Krokodilklemme an einen Pfennig
geklemmt.
Diese nur über die
Klemme verbundenen Metalle tauchten einige Stunden lang in Rotes Meer-Wasser.
Innerhalb von 10 Stunden
schied sich in dieser Anlage ein weißer Feststoff ab.
Pfennige sind magnetisch.
Ein Tropfen konzentrierter Salpetersäure setzt daraus braune Gase
und grünblaue Lösung frei (Photo 2).
Aufgabe
1:
1. Begründe, dass die
Apparatur eine Galvanischen
Zelle ist.
2. Schildere die Modell-Darstellung.
Lies dazu nach über indirekte Redox-Reaktion
.
3. Begründe, dass die
Beschriftung der rechten Elektrode für Station 11 nur bedingt richtig
ist.
3. Baue eine besseres Modell.
4. Stelle eine Reaktionsgleichung
auf
.
Durchführung
zu Staionen 9 und 10
Wie im vorigen Experiment schmirgle
einen Blechstreifen aus einer Cola-Dose oben und unten ab.
Den Verschluss schneidest Du passend
und verbindest ihn mit der Krokodilklemme des weißen Drahtes. Den
Fe-Streifen klemmst Du an den roten Draht. Die anderen Klemmen kommen zum
Messgerät.
* Links: Tauche den
Al- und den Fe-Streifen in zwei verschiedene mit Salzwasser gefüllte
Gläschen.
Beobachtung
: Das Digitale Spannungs-Messinstrument zeigt keine Spannung an.
Tauche den mit Salzwasser
angefeuchteten Docht in die beiden Gläschen
Beobachtung
Mitte: Das
Digitale Spannungs-Messinstrument zeigt eine Spannung von 0,21 V und einen
Strom von einigen mA an.
Erklärung
Rechts:
Das Modell veranschaulicht, was an den Metallen, im Draht und in den Gläschen
abläuft.
1.
Al der negativen Elektrode wird oxidiert, gibt Elektronen an den Draht
ab: Al ----> Al3+ + 3e-.
2. Elektronen fließen
durch den Draht zur positiven Eisen-Elektrode (Fe),
3. Wasser-Moleküle
nehmen dort Elektronen auf und werden zu Hydroxid-Ionen (OH-)
reduziert.
Beobachtung:
Violett-Färbung einer Universalindikator-Lösung in dem Gläschen
mit der Fe-Elektrode.
4. Diese Ionen fließen
durch den Docht von der positiven Elektrode weg.