Kapitel 1  >

Eigenschaften der "elektrischen Ladung" Q oder q
(Q = Quantum = Menge)


(Von mengenartigen Größen kann man Portionen bilden bzw. abmessen.)
  1. Ruhende Ladung (→Elektrostatik) mit begleitendem elektrischem Feld und dadurch vermittelter Wechselwirkung (→Anziehung bzw. Abstoßung) bzw. "Kraft"
     
  2. Elektrodynamik: Eigenschaften bewegter, fließender Ladung: "strömende Ladung" (falsch verkürzt "Strom")
     
Drei beobachtbare Wirkungen:
  1. Wärme bzw. Entropie wird erzeugt; vgl. Föhn, Heizplatte,...
     
  2. fließender Strom ist von einem Magnetfeld begleitet ⇒ Elektromagnet, Elektromotor
     
    Zeichnung fließender Strom mit Magnetfeld
     
  3. Fließender Strom bewirkt u. U. beleibende stoffliche, chemische Veränderungen: "Elektrolyse" wörtlich: Zersetzung durch den elektrischen Strom bei Salz- und Säurelösungen
     
    Elektrolyse
     

CuCl2 wird bei diesem Versuch umgewandelt, in 2 Stoffe:
1. in elementares Chlor (grünes Gas)
2. in elementares Kupfer (rötliches Metall)
Auffällig, das Metall wird immer am Minuspol abgeschieden (an der Kathode) (genauso Gold, Silber, Nickel,...).
Das Nichtmetall erscheint dagegen immer am Pluspol (Anode).


Warum erfolgt die Abscheidung an den jeweiligen Polen?

Am Minuspol: hier taucht das Metall auf (?)
Kathode ⇒ die Teilchen sind positiv geladen
 
In Kupfersalzen liegen positive Kupferionen vor, diese wandern im elektrischen Feld zur negativen Kathode hin (Benennung nach dem Pol zu dem sie hinwandern).
 
Am Pluspol: hier taucht das Nichtmetall Chlor auf! (?)
Anode ⇒ die Chloridteilchen (→Chloridanion Cl - , Chloridion) sind negativ geladen
 
In chlorhaltigen Salzen (Kupfersalzen) liegen negative Chloridanionen vor, diese wandern im elektrischen Feld zur positiven Anode hin (Benennung nach dem Pol zu dem sie hinwandern).
 
Chlorid   Chlor
Cl - ≠ Cl2
farblos gelbgrünes
schmeckt salzig   aggressives Gas


Entladevorgänge an den Elektroden


made by: Marc Klooz, Florian Gerngroß, Sebastian Schöck ©2004

Vorgang am Minuspol:

Die positiven Kupferionen werden durch Aufnahme von Elektronen entladen (ursprünglich dachte man, dass diese durch Abspaltung positiver Ladung geschieht).

Vorgang am Pluspol:

Die negativen Chloridionen werden durch Abgabe / Abspaltung von Elektronen entladen (ursprünglich dachte man, dass dies durch Aufnahme von positiver Ladung geschieht).


Man unterscheidet zwischen den neutralen Atomen und den positiv geladenen Atomen: Kationen, bzw. den negativ geladenen Atomen: Anionen. (Benennung nach dem Pol zu dem sie hinwandern.)

Die Ladungsträger, die bei der Elektrolyse an den Elektroden ausgetauschten werden, sind die negativen Elektronen.

Metall-Kationen werden an der Kathode durch Aufnahme von Elektronen entladen. (Sie werden dort als neutrale Atome abgeschieden.)

Anionen werden an der Anode durch Abspaltung von Elektronen entladen. (Sie werden als neutrale Atome abgeschieden, die sich unmittelbar darauf zu Molekülen vereinigen.)

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Kapitel 2