2.3 Elektrochemie 2.3.2 Ionenwanderung
Ionenwanderung Aus der Physik ist bekannt, dass Stromfluss mit der Bewegung von Ladungsträgern gleichzusetzen ist. In Metallen sind diese beweglichen Ladungsträger Elektronen. In Flüssigkeiten sind die Träger des elektrischen Stromes die positiv und negativ geladenen Ionen. In einem statischen Feld (bei Anlegen von Gleichspannung) wandern diese Ionen zu dem Pol, der die ihnen entgegengesetzte Ladung trägt. Dieser Mechanismus der Stromleitung in Flüssigkeiten ist sehr anschaulich zu demonstrieren, wenn man farbige Ionen im elektrischen Feld wandern lässt.
Ionenwanderungsgeschwindigkeit
Prinzip In Elektrolytlösungen ist die Bewegung von Ionen verantwortlich für die Leitung des elektrischen Stroms. Die Wanderung von farbigen Ionen in einem elektrischen Feld können leicht beobachtet werden, wenn man die Verschiebung der durch die Ionen gebildeten Farbfront verfolgt. Aufgaben Die Ionenwanderung von Permanganat-Anionen in einem elektrischen Feld soll beobachtet werden und die Ionenwanderungsgeschwindigkeit für fünf unterschiedliche Permanganat-Konzentrationen ist zu bestimmen.
Funktion und Verwendung Zur Demonstration der Wanderung farbiger Ionen in einem Elektrolyten und zur Bestimmung der absoluten Ionenbeweglichkeit. Durchsichtige Kunststoffplatte mit eingefräster Laufrinne; Oberseite der Kunststoffplatte (mit Ausnahme der Laufrinne) geschwärzt. An den Stirnseiten der Laufrinne befinden sich je eine Nickel-Elektrode mit einer 4 mm Buchse; die Längsseiten der Laufrinne sind mit Skalen von 5 mm Teilung versehen; die Oberseite der Kunststoffplatte trägt eine Libelle zwecks Ausrichtung der Flachkammer in der Horizontalen. Der Vorgang der Ionenwanderung ist besonders gut bei Projektion mit einem Tageslichtprojektor zu beobachten. Als farbige Ionen können MnO4–, Cu++, [Fe(CN)6]3–, eingesetzt werden. Ausstattung und technische Daten ▪ ▪ ▪
Plattenmaße (mm): 145 x 90 x 15 Laufrinne (mm): 66 x 10 x 0,2 Stiel: d = 10 mm
06605-00
Ionenwanderung
Lernziele Ladungstransport in Flüssigkeiten; Ionenbeweglichkeit; Leitfähigkeit. Zu diesem Versuch gibt es folgende Literatur TESS expert Handbook Laboratory Experiments Chemistry 16504-12 Englisch P3060301
Flachkammer für Ionenwanderung
Prinzip Unterschichtet man eine Lösung aus Ammoniak und Ammoniumsulfat im U-Rohr mit Hilfe des Niveaugefäßes (Trockenrohr) mit einer Lösung aus Kupfer (II) sulfat und Kaliumhexacyanoferrat (III), so beobachtet man nach Anlegen einer Gleichspannung, wie die gelblich gefärbten Hexacyanoferrat-Ionen zur Anode und die blau gefärbten Kupfer-Ionen zur Kathode wandern. Zu diesem Versuch gibt es folgende Literatur Demo advanced Chemie Handbuch Ionenverbindungen, Elektrochemie, Kinetik (CT) 01852-01 Deutsch P1146000
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