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Quiz Elektrolyse von Manu, Paul, Lucas, Elias

elias.baber

Created on February 10, 2021

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Transcript

QUIZ

Elektrolyse

Schwerpunkt - versch. Spannungsarten

START

Was passiert bei der Elektrolyse?

Elektronen werden entzogen, um elektronische Geräte anzutreiben

Elektronen werden am Pluspol einer galvanischen Zelle hinzugefügt

Elektronen werden am Minuspol einer galvanischen Zelle hinzugefügt

Right answer!

Richtig

Was passiert durch die Elektrolyse?

die Rückreaktion der in einer galvanischen Zelle natürlich ablaufenden Reaktion wird erzwungen

die Elektronen werden positiv aufgeladen und sind nun Positronen

die Reaktion wird durch die zusätzliche Energie der Elektronen katalysiert

Richtig, Meister!

Grund: Fügt man Elektronen am Minuspol hinzu, wird dieser zur Kathode, während der Pluspol nun die Anode ist, da jetzt ein Elektronenüberschuss am Minuspol vorhanden ist, der so groß ist, dass trotz der höheren Lösungstension des am Minuspol vorliegenden Stoffes dieser nun reduziert wird.

Wie berechnet man die Gleichgewichtsspannung?

Zellspannung + Überspannung

kann nicht berechnet werden

Nernst'sche Gleichung für galvanische Zelle anwenden

Richtig, Alter!

Grund: Ist die angelegte Spannung der Zellspanung gleich, so ist die Spannung am Leiter des galvanischen Elements null und die Redoxreaktionen sind im Gleichgewicht.

Was ist Überspannung?

E (Akzeptor-Halbzelle) - E (Donator-Halbzelle)

Spannung, bei der merklich Produkte entstehen

Die Spannung, die zusätzich zu der Gleichgewichtsspannung angelegt werden muss, um Elektrolyse zu betreiben

Gut gemacht!

Grund: Legt man lediglich die Gleichgewichtsspannng an, stellt sich ein Gleichgewicht ein. Möchte man nun die natürliche Reaktion umkehren, muss man kinetische Hemmungen überwinden und die Stromdichte von Elektroden miteinbeziehen.

Wie ermittelt man die Zersetzungsspannung?

GGWspannung + Überspannung

Man zeichnet einen Graphen mit der angelegten Spannung und Stromdichte der Elektrode

nernst'sche Gleichung

Korrekt, Chef!

Grund: Die Zersetzungsspannung ist die Spannung, die angelegt werden muss, um Elektrolyse stattfinden zu lassen. Dazu muss auch die Überspannung zur Gleichgewichtsspannung addiert werden.

Wie geht man bei der experimentellen Ermittlung der Zersetzungsspannung vor?

Elektrolyse ansetzen, Spannung kleinschrittig steigern, bis Reaktion

Spannung des galvanischen Elements messen

Batterie anschließen und die Spannung vor der Elektrolysezelle mit der hinter der Elektrolysezelle vergleichen

Gut gemacht!

Grund: So erhalten wir die genaue Spannung, die erforderlich ist, um Elektrolyse zu betreiben und somit die vorliegenden Stoffe zu zersetzen.

Wie stellt man fest, ab wann eine Reaktion stattfindet?

Graf: x-Achse: angelegte Spannung; y-Achse Stromstärke hinter Elektrolysezelle

einfach die Augen öffnen

Universalindikator dazugeben und auf Umschlag warten

Gut gemacht!

Grund: Bevor ein gewisser Spannungswert erreicht ist, liegt kaum Stromstärke hinter der Zelle vor. Erst wenn die Stoffe zersetzt werden und dadurch am Pluspol (Anode) Elektronen abgezogen werden, findet eine Reaktion statt. Diese Elektronen misst das Messgerät für Stromstärke. Nun verlaufen U und I proportional. Verlängerter man die ergebene Gerade bis zur x-Achse, erhält man die Zersetzungsspannug.

Welche Stoffe bedingen in der Regel die höchsten Überspannungen?

Flüssigkeit

Gase

Feststoffe

Richtig, Meister!

Ist eine niedrige Überspannung immer ideal?

nein, abhängig von gewünschtem Produkt

ja, eine hohe Überspannung ist schlechter für die Umwelt, da mehr Strom verbraucht wird

ja, denn eine hohe Überspannung stellt eine Belastung für Drähte und Elektroden dar

Korrekt, Chef!

Grund: Anhand von den Standardpotenzialen wird bestimmt, welche Redoxreaktion bevorzugt abläuft. Ändert man nun etwa die Elektrode, kann diese Änderung bewirken, dass nun eine andere Reaktion bevorzugt abläuft.

Welche Kombination ist bei der Elektrolyse korrekt?

Kathode, Pluspol, Ort der Reduktion

Kathode, Minuspol, Ort der Oxidation

Kathode, Minuspol, Ort der Reduktion

Right answer!

Richtig

Wie kann man vorgehen, um das Verhalten einer Elektrolysezelle vorherzusagen?

alle möglichen Redox-Reaktionen finden, deren Potenziale heraussuchen, Paar mit geringster Spannungsdifferenz

das ist nur experimentell in Erfahrung zu bringen

"Frau Hoooooopf"

Richtig, Alter!

Grund: Es finden die Reaktionen statt, die am wenigsten Spannung erfordern. Es regiert also der oxidierte Stoff mit dem höchsten Standardelektrodenpotenzial mit dem reduzierten Stoff mit dem kleinsten Standardelektrodenpotenzial.

YOU'RE GREAT!

congratulations!

ERROR

Wrong answer!

Try again