Elemente und Moleküle, Maturatraining

63 Bücher: „Elemente“ – Seiten 88–95 „ELMO“ – Seiten 72–79 Wichtige Begriffe: Reduktion, Oxidation, Spannungsreihe, galvanisches Ele- ment, Batterien, Akkumulatoren, Brennstoffzellen 2. Versuche den Aufbau der „Bagdad-Batterie“ zu erklären. 3. Welches Standardpotential liefert diese Zelle? 4. Wie groß ist die Spannung, wenn die Kupferionenkonzentration 0,001 mol/L und die Eisenionenkonzentration 2 mol/L beträgt? 5. Beschreibe die Vorgänge, die zu dem „verrosteten Eisenstäbchen“ geführt haben. Nutze dazu die nebenstehende Abbildung. 6. Beschreibe eine technische Ausführung einer Batterie oder eines Akku- mulators. TRA PRO PRO TRA REP 1. el–S–82; elmo–S–68 2. individuelle Antworten 3. 0,76 Volt 4. 0,66 Volt 5. el–S–87; elmo–S–71 6. el–S–88 bis 91; elmo–S–72 bis 75 Lösungen der Fragen und Aufgaben: el: Elemente, mo: Moleküle, elmo: Aufgabe 36 Edel und unedel Fragestellung: Ausgehend von der Definition der im Alltag gebräuchlichen Einteilung der Metalle in edle und unedle Metalle, soll das unterschiedliche Reaktionsverhalten der verschiedenen Metalle gegenüber Säuren erklärt werden. Die entsprechenden Redoxgleichungen sind aufzustellen. Für die Beantwortung der Frage stehen der Text A und die Fragen und Aufgaben aus Teil B zur Verfügung. Die Präsentation der Beantwortung dieser Frage soll aber eine eigenständige Entscheidung sein. T ext El Dorado - Geschichten rund um‘s Gold (aus: Das wilde Leben der Elemente; Hugh Aldersey-Williams 2011 Carl Hanser Verlag - Teile, gekürzt) [...] 1933 begannen die Nazis mit der Unterdrückung der jüdischen Wissenschaftler in Deutschland, was viele von ihnen be- wog, auszuwandern oder in ausländischen Labors Zuflucht zu suchen. Zwei mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Physiker, Max von Laue, der den Preis 1914 für seine Entdeckung der Beugung von Röntgenstrahlen erhielt, und James Franck, der ihn 1925 für die experimentelle Bestätigung der Quantelung der Energie bekam, überließen ihre Medaillen Niels Bohr am Institut für theoretische Physik in Kopenhagen zur Aufbewahrung. Als die deutsche Armee im April 1940 in Dänemark ein- marschierte, hatte Bohr seine eigene Nobelmedaille bereits einer Hilfsorganisation gespendet, aber er machte sich Gedan- ken, wie er die Medaillen der Deutschen verstecken könnte, da ihre Entdeckung in seinem Labor die bereits diskreditierten Wissenschaftler zusätzlich gefährden würde. Die Medaillen trugen die Namen der Empfänger, und da sie aus Gold waren, hätten sie nicht aus Deutschland ausgeführt werden dürfen. Einer von Bohrs Mitarbeitern war der ungarische Chemiker George de Hevesy, der 1923 das Element Hafnium entdeckt und nach dem lateinischen Namen Kopenhagens, Hafnia, benannt hatte. Hevesy schlug zunächst vor, die Medaillen zu vergraben, doch Bohr hielt die Wahrscheinlichkeit, dass sie entdeckt wurden, für zu groß. Daher begann er, während die deutschen Truppen schon in die Stadt einrückten, die Medaillen in Königswasser aufzulösen - und es war, wie er später beklagte, nicht einfach, denn die Goldmenge war beträchtlich und reagierte nur sehr zögernd mit dieser doch sehr starken Säure. Die Nazis durchsuchten sorgfältig Bohrs Laboratorium im Institut für theoretische Physik, unterließen es aber, zu fragen, was in den Flaschen mit brauner Flüssigkeit war, die den Krieg auf einem Regal unangetastet überdauerten. Nach dem Krieg schickte Bohr das Medaillengold nach Stockholm und erklärte in einem beigefügten Brief an die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften, was es damit auf sich hatte. Das Gold wurde wieder gewonnen, und die Nobel- Stiftung prägte neue Medaillen für die beiden Physiker. Info-Box Fe Fe 2+ (aq) + 2 e – O 2 + 2 H 2 O + 4 e – 4 OH – e – Eisen Luft H H O O O Fe 2+ Fe Wassertropfen Reduktion Oxidation Bildung der Hydroxide FeO(OH) = “Rost” Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv