75 44 Elektrolyte Wir wollen nun die Leitfähigkeit von Salzen untersuchen. Salze sind Verbindungen von Ionen und bilden im festen Zustand ein Ionengitter. Ein Beispiel dafür sind die quaderförmigen Kristalle aus Kochsalz, wie sie in der Natur oft vorgefunden werden (Abb. 44.1). Im festen Zustand leiten Salze den elektrischen Strom nicht, da die elektrisch geladenen Ionen fest im Kristallgitter gebunden sind. Versuch: Baue in einen Stromkreis zwei Klemmen ein, befestige daran zwei gut gereinigte Metallplatten und tauche diese in destilliertes Wasser (Abb. 44.2). Die Lampe leuchtet nicht. Gib nun etwas Kochsalz in das Wasser. Was kannst du jetzt beobachten? Destilliertes Wasser ist ein Nichtleiter. Das Aufleuchten der Glühlampe zeigt an, dass die Salzlösung den elektrischen Strom leitet. Beim Auflösen des Kochsalzes in Wasser wird sein Ionengitter zerstört. Es bilden sich freie Ionen. Dadurch wird die Flüssigkeit zu einem elektrischen Leiter (Abb. 44.3). Demonstrationsversuch: Der Versuch wird nun mit Leitungswasser, dem etwas Säure (z. B. verdünnte Salzsäure) oder etwas Lauge (z. B. Natronlauge) hinzugefügt wird, wiederholt. Was passiert jeweils? Das Leitungswasser ist ein schlechter Leiter, es sind nur wenige Ionen vorhanden. Daher bleibt das Lämpchen dunkel. Durch die Zugabe der Säure bzw. der Lauge gelangen wieder Ionen in die Flüssigkeit. Dadurch wird sie zu einem elektrischen Leiter. Das Lämpchen leuchtet. Statt des Lämpchens kann auch ein Messgerät verwendet werden (Abb. 44.2). Flüssigkeiten, in denen frei bewegliche Ionen vorhanden sind, leiten den elektrischen Strom. Man nennt sie Elektrolyte (electrolyte). Elekrolyte entstehen z. B. durch Auflösen von Salzen in Wasser. Viele Sicherheitsprobleme bei Elektroinstallationen werden durch Feuchtigkeit verursacht. Im Wasser sind praktisch immer Salze gelöst. Es kann daher den elektrischen Strom mehr oder weniger gut leiten. Wir wollen dies auch für andere Flüssigkeiten zeigen: Demonstrationsversuch! Vorsicht! Gefährliche Spannung! In einem Stromkreis mit einem 230 V-Netzgerät als Spannungsquelle werden eine Glühlampe und ein Apfel bzw. eine Orange in Serie geschaltet. Der Kontakt mit der Frucht wird durch Anstechen mit zwei Nägeln hergestellt. Der Apfel bzw. die Orange sind keine guten Leiter, aber auch keine Isolatoren. Solche Stoffe, zu denen auch z. B. feuchtes Holz oder feuchte Erde gehören, bezeichnet man als schlechte elektrische Leiter. Können Flüssigkeiten elektrischen Strom leiten? 44.1 Kochsalz bildet quaderförmige Kristalle. 44.2 Wässrige Lösungen von Salzen, Säuren und Laugen leiten den elektrischen Strom. 44.3 In einer Flüssigkeit, die den elektrischen Strom leitet, wandern die positiven (+) Ionen zum negativen Pol (Kathode), die negativen (–) Ionen zum positiven Pol (Anode). Die Anode gibt die Elektronen an den äußeren Leiterkreis weiter. + – – – – + + + – + Kathode Anode Salzlösung bzw. Salzschmelze Die negativen Ionen wandern zur positiven Anode. Die positiven Ionen wandern zur negativen Kathode. Nur zu Prüfzwecken – Ei entum des Verlags öbv
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