Physik verstehen 3, Schulbuch

67 Elektrische Phänomene sind allgegenwärtig 3. Warum leiten manche Flüssigkeiten den Strom? Die leitende Schmelze (Abb. 67.1)  E1 Fülle ein feuerfestes Winkelrohr (Ø 8mm) mit Kaliumnitrat und führe an beiden Enden Kupferdrähte als Anschlüsse ein. Setze die Anordnung in einen Stromkreis mit Lämpchen (siehe V2). Schmilz das Salz in der heißen Brennerflamme. Die Salzschmelze leitet den Strom. Verfestigt sich das Salz wieder, erlischt das Lämpchen. Aus den Versuchen V2 und V3 erkennst du: Reines Wasser und feste Salze leiten den Strom nicht. Löst man Salze oder saure Stoffe (zB Essig) im Wasser oder werden Salze geschmolzen, kann der Strom weitergeleitet werden. Salzkristalle bestehen aus positiven und negativen Ionen, die einander stark anziehen und ein Ionengitter bilden. Löst man Salzkristalle in Wasser oder schmilzt man das Salz, werden die Ionen beweglich (Abb. 67.2). Säuren (zB Essigsäure, Citronen­ säure) bilden in Wasser ebenfalls Ionen. Zur Stromleitung kommt es, da die positiven Ionen ( Kationen ) zum Minuspol ( Kathode ) und die negativen Ionen ( Anionen ) zum Pluspol ( Anode ) wandern (Abb. 67.3). Michael Faraday (  Seite 57) erkannte dies und gab den wandernden Teilchen den Namen Ionen (altgr. …Wanderer). 4. Wie sind Isolatoren aufgebaut? Manche Isolatoren sind gasförmig (zB Luft), flüssig (zB Wasser, Spiritus) oder weich (zB Gummi, Holz) oder leicht schmelzbar (zB Zucker). Sie bestehen aus Molekülen . Moleküle sind elektrisch neutrale Teilchen, die sich aus mehreren Atomen zusammensetzen (Abb. 67.4). In einigen Isolatoren (zB Diamant, Quarz, Keramik) sind alle Atome fest miteinander verbunden und bilden ein Atomgitter . Die Elektronen der Atome können ihre Plätze nicht verlassen (Abb. 67.5). Die Atome von Isolatoren verbinden sich durch gemeinsame Elektronenpaare und bilden dadurch gemeinsame Atomhüllen. Ein Isolator aus Molekülen? (Abb. 67.6)  E1 Erwärme einen Plexiglasstreifen, indem du ihn an einer Stelle durch die Brennerflamme ziehst. Nach einiger Zeit wird er weich und lässt sich verbiegen. Plexiglas besteht aus Molekülen. V3 67.1 Die leitende Schmelze 67.2 Ein Salzkristall löst sich in Wasser. Die Ionen werden beweglich. Flüssigkeiten leiten den Strom, wenn sie Ionen enthalten. Positive Ionen (Kationen) wandern zum Minuspol (Kathode), negative Ionen (Anionen) wandern zum Pluspol (Anode). M Kathode (–) Anode (+) Kathode (–) 67.3 Ionen wandern: Anionen (–) wandern zur Anode (+), Kationen (+) zur Kathode (–). Infobox: Stoffe leiten den Strom, wenn sie frei bewegliche Elektronen oder Ionen enthalten. 67.4 Viele Isolatoren (zB Wasser) bestehen aus Molekülen. H H O verunreinigte Industrie- diamanten 67.5 In einigen Isolatoren (zB Diamant) bilden die Atome ein Atomgitter. C C C C C C C C C C C C Isolatoren enthalten keine frei beweglichen Elektronen oder Ionen. M V4 67.6 Ein Isolator aus Molekülen? Arbeitsblätter 787y7n Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv