Physik DVD 3 - Physik des WassersElektrische Leitfähigkeit

Was geschieht bei der Hydratisierung von Ionen im Wasser?
1. Die Wassermoleküle lagern sich mit ihrer negativen Sauerstoffseite an die positiven Kationen und mit der positiven Wasserstoffseite an die negativen Anionen.
2. Die Wassermoleküle bilden eine Hülle um die Ionen, weshalb diese im Wasser in Lösung gehen.
3. Durch Autoprotolyse ziehen die Wassermoleküle die Ionen an und verbinden sich so mit ihnen. Es entstehen negative und positive Molekülkomplexe, die im Wasser "schwimmen" können.
4. Die Ionen docken an die Wassermoleküle und bedecken sie mit einem Ionen-Mantel, so sind die Ionen hydratisiert.
Was geschieht mit hydratisierten Ionen, wenn man über Elektroden im Wasser eine elektrische Spannung anlegt?
1. Die negativ geladenen Ionen (Anionen) geben an der positiven Elektrode (Anode) ein Elektron ab, und die positiv geladenen Ionen (Kationen) nehmen an der negativen Elektrode (Kathode) ein Elektron auf. Dadurch entsteht ein Stromfluss an den Elektroden.
2. Die negativen Kationen nehmen an der negativen Elektrode (Anode) ein Elektron auf und geben es an die positiven Anionen ab. Diese geben das Elektron an der positiven Elektrode (Kathode) ab. Dadurch kann Strom im Wasser fließen.
3. Die positiven Kationen nehmen an der positiven Anode Elektronen auf, und geben sie an die hydratisierten Wassermoleküle weiter. Andersherum geben die hydratisierten Wassermoleküle aufgrund von Autoprotolyse Elektronen an die negativen Anionen ab, diese geben es ihrerseits an der negativen Kathode ab. Dadurch kann Strom fließen.
Kann auch in destilliertem, also völlig reinem Wasser Strom fließen?
1. Ja, durch Autoprotolyse entstehen im Wasser geladene Wasserionen, die einen leichten Stromfluss bewirken.
2. Ja, denn selbst in destilliertem Wasser befinden sich Mineralien, die Strom leiten können.
3. Nein, denn hier gibt es keine Ladungsträger, die einen Stromfluss herstellen könnten.

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Elektrische Leitfähigkeit

Aufgabe 11