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Korrosion des Eisens (Rosten) (реферат)

Chemische Reaktionen kцnnen schnell und langsam ablaufen, so ist das Rosten eine sehr langsam verlaufende Reaktion (Oxidation) von Eisen mit Sauerstoff und Wasser.
Durch die Einwirkung von Wasser und S
auerstoff auf Eisen bilden sich porцse Ьberzьge rotbrauner Farbe. Der Ьberzug besteht aus der wechselnden Zusammensetzung von Eisenoxid / hydroxid. Ist die Luft trocken so reagiert sie zusammen mit Sauerstoff nicht mit dem Eisen.
Wenn die Rostschichten dicker sind, bl
дttern sie ab, sodass das darunter liegende Eisen erneut von Wasser und Sauerstoff angegriffen (zerfressen) wird.
Der Zustand des Rostens wird durch Salz (z.B. im Winter) beschleunigt.
Da Eisen eine unedles Metall ist, vollzieht sich dieser Vorgang leicht.
Diesen zerst
цrerischen Vorgang von Metallen durch дuЯere Umwelteinflьsse nennt man Korrosion.

Man kann diesen Reaktionen aber auch durch verschiedene Schutzma
Яnahmen vorbeugen. Ein Beispiel dafьr ist die Passivierung – das Ьberzeihen mit unedleren Metallen, die eine stabile Oxidschicht bilden.
Ьberzieht man Metalle mit edleren Metallen so nennt man dies Galvanisieren, Verzinken oder Verchromen. Um den Zutritt von Wasser zu verhindern, kann man Metalle lackieren oder mit einem Kunststoffьberzug versehen.
Um der Korrosion von Schiffen vorzubeugen, sch
ьtz man sie mit einer Opferanode. Eine sogenannte Opferanode ist eine leitende Verbindung zu einem Metall, das sich auflцst.

Heutzutage ist alles m
цglich! Rost ist nicht mehr nur noch ein verhasster Schaden, er dient inzwischen sogar als Stilmittel fьr Kunstobjekte. In Blumenlдden bspw. findet man oftmals Vasen, die durch eine Rostschicht auf der Oberflдche ein ganz besonderes Aussehen bekommen. Ob es gefдllt oder nicht, das ist Geschmackssache! Es beweist allerdings, dass in unserer Gesellschaft selbst etwas scheinbar unnutzes wie Rost einen mehr oder weniger sinnvollen Zweck zugedacht bekommt.

Unter welchen Bedingungen rostet Eisen am stдrksten und schnellsten?

Durchf
ьhrung:
Wir testen die Reaktion von Eisen in verschiedenen L
цsungen (destilliertes Wasser, Sprudelwasser, Seifenlauge(Spьli) und Kochsalzlцsung) um zu sehen unter welchen Umstдnden Eisen am stдrksten und am schnellsten rostet.

Eisen
(Vorher metallisch gl
дnzend, glatt)

In destilliertem Wasser: leichte Rotfдrbung des Metalls und an einigen wenigen Stellen auch wenigst schwarz, einige rote Stьckchen, die vom Metall abgefallen sind, haben sich am Boden abgesetzt
In Sprudelwasser: stark rote und leicht schwarze Verf
дrbung, am Boden der Lцsung hat sich eine durchgehende und relativ hohe rote Schicht abgesetzt, kein metallischer Glanz mehr an den verfдrbten Stellen, rote - bzw. schwarze Verfдrbung nahe der Wasseroberflдche wesentlich stдrker
In Seifenlauge: Das Eisen hat sich auch nach mehreren Tagen nicht ver
дndert
In Kochsalzl
цsung: sprцde, eine brцckelige rote Schicht hat sich gebildet, diese hat sich zum Teil vom Eisen abgelцst und schwimmt in der Lцsung und liegt am Boden, GroЯteil des Eisens nicht rot sondern schwarz, unter der abgefallenen roten Schicht ist das Eisen heller und dьnner als vor dem Versuch, kein metallischer Glanz mehr an den verfдrbten Stellen, ьber der Wasseroberflдche hat sich eine weiЯe Salzschicht am Eisen abgesetzt, stдrkste Rotfдrbung nahe Wasseroberflдche, Schwarzfдrbung weiter unten

Fettung von Eisen

Fr
ьher hat man Eisenschrauben gefettet, um sie vor Korrosion zu schьtzen.
Man kann sich gut vorstellen, wie sehr sich die Menschen fr
ьher дrgerten, wenn sich das Gartentor mal wieder nicht schlieЯen lieЯ, weil das Eisenriegelschloss durchgerostet war. Kein Wunder, dass die Menschen sich frьher oder spдter Gedanken darьber machten, wie sie diesen Situationen entgegenwirken konnten.
Was lie
Я sich tun? Schon bald wurde ihnen klar, dass die Korrosion (den Begriff „Rosten" benutzt man nur in Bezug auf Eisen) eine Reaktion von Metallen und Sauerstoff ist, die bei feuchter Luft schneller stattfindet. Ein Eisenriegel (z.B. vom Gartenzaun) ist stдndig feuchter Luft ausgesetzt und rostet daher schneller.
Irgendwie musste man die Reaktion von Sauerstoff, feuchter Luft und Eisen unterbinden. Da die Menschen M
цglichkeiten wie z.B. Verzinken (siehe Seite 1, bzw. Aufgabe 6) nicht kannten, mussten sie zu anderen Hilfsmitteln greifen.
Jemand kam auf die Idee die zu sch
ьtzenden Metalle einzufetten, da man bereits aus Alltagssituationen das Einfetten kannte. Bsp: Auf eingecremten Hдnden perlt Wasser ab. Denn fettete man ein Metall ein, ist fьr den Sauerstoff keine metallenen Flдche vorhanden, mit welcher es reagieren kann und keine Feuchtigkeit an das Metall dringen kann. Fett schьtzt also vor Korrosion. Aber natьrlich ist es kein dauerhafter Schutz, da sich die Fettschicht abnutzt.


Beobachtungen unserer Versuchsreihe

Anmerkung: Messing f
дllt etwas aus dieser Versuchsreihe heraus, denn Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Alle anderen Metalle sind Reinstoffe.


Erklдrung


Alle Metalle haben in den verschiedenen L
цsungen korrodiert, also mit Sauerstoff und Wasser reagiert.
Man kann allerdings je nach L
цsung (Flьssigkeit) und Metall unterschiedlich starke Verдnderungen bei den Metallen feststellen.



E: 1.Destilliertes Wasser

Im destillierten Wasser sind keine Ionen vorhanden, welche die Korrosion (s. Definition zu Beginn) in
irgendeiner Form beschleunigen oder verstдrken kцnnen, deshalb korrodieren die Metalle in dieser „Lцsung" am schwдchsten von allen weiteren Lцsungen unserer Versuchsreihe.
Die Metalle reagieren wenig im destillierten Wasser, deshalb beobachtet man die Ver
дnderungen nur fleckenweise auf den Metalloberflдchen.
Ist ein Metall nur destilliertem Wasser ausgesetzt dauert das Korrodieren einige Wochen.

E: 2.Sprudelwasser

Im Sprudelwasser korrodieren die Metalle schon st
дrker, weil das Sprudelwasser mit anderen Stoffen versetzt ist. Das von uns benutzte Wasser enthielt z.B. Ca2+ Ionen, Mg2+Ionen und wie jedes Sprudelwasser Kohlensдure. Wir glauben, dass diese Ionen die Korrosion beschleunigt und unterstьtzt haben, deswegen konnte man eine heftigere Reaktion beobachten (z.B. stдrkere Verfдrbungen).
Zusatzstoffe im Wasser wie z.B. Kohlenstoffdioxid f
цrdern also die Korrosion von Metallen. Man kann davon ausgehen, je konzentrierter diese Zusatzstoffe vorhanden sind, desto stдrker korrodieren die Metalle.
Wir haben das Mineralwasser mit Rotkohlsaft (Indikator)getestet und da sich die L
цsung pink gefдrbt hat, kцnnen wie davon ausgehen, dass das Mineralwasser sauer ist. (Hier sind H3O+ Ionen in Mineralwasser enthalten, vergleiche Aufgabe 5)

Beispiel aus dem Alltag:
Im Regenwasser befindet sich ebenfalls eine gro
Яe Menge Kohlenstoffdioxid, weshalb wir vermuten, dass Regenwasser die Korrosion mindesten genauso stark wie Sprudel fцrdert. Je grцЯer die Umweltverschmutzung ist, desto stдrker ist die Luft mit Schadstoffen versehen, die ebenfalls die Korrosion fцrdern.

E: 3.Seifenlauge (Sp
ьlmittel)

Wir sind uns nicht v
цllig sicher, ob die Metalle stдrker im Sprudelwasser oder in der Seifenlauge reagiert haben, da unsere Beobachtungen nicht ganz eindeutig sind.
Es spricht aber einiges daf
ьr, dass die Metalle in der Seifenlauge stдrker reagieren.

Bsp.:
Aluminium hat in der Seifenlauge, aber nicht im Sprudel reagiert. Andererseits hat Eisen im Sprudel, aber nicht in der Seifenlauge reagiert. Wir wissen, dass dies mit einer Resistenz Eisens gegen kalte Laugen zu tun hat.
Wir gehen deshalb davon aus, dass bei Metallen in der Seifenlauge eine relativ heftige Korrosion stattgefunden hat, da sich die Farbe der Metalle ver
дndert hat und sie matt geworden sind (Ein neuer Stoff, Metallhydroxid, ist also entstanden).
Man kann daraus schlie
Яen, dass alkalische Lцsungen die Korrosion von Metallen fцrdern.

E: 4.Kochsalzl
цsung

Unserer Beobachtung zu Folge unterst
ьtzt Natriumchlorid die Korrosion von Metallen am stдrksten. Die Metalle in unserer Versuchsreihe haben sehr stark reagiert, bspw. Magnesium hat sich vollstдndig aufgelцst, auЯerdem konnten wir in den Salzlцsungen am frьhsten Anzeichen von Korrosion feststellen.
Vermutlich beschleunigen und verst
дrken Salzlцsungen (gelцste Verbindungen aus Metallen und Nichtmetallen) also das Korrodieren von Metallen. Metalle geben bei der Korrosion Elektronen ab, Ionen in der Salzlцsung sorgen dabei fьr einen geschlossenen Stromkreis.

Beispiel aus dem Alltag:
Wird im Winter bei Schnee und Eis Salz gestreut, bildet sich solch eine L
цsung, wie wir sie in unseren Versuchen verwendet haben (Zusдtzlich sind hier noch die Schadstoffe aus der Luft enthalten). Befindet sich unter der Salz-Schneemischung also ein metallener Gegenstand findet eine starke Korrosion statt. Folglich besteht im Winter, sofern man mit Salz streut, eine stдrkere Korrosionsgefahr.
Hier spielt wieder die Bildung von Lokalelementen eine Rolle. Ein Teil des Metalls ist Anode, ein anderer Kathode ( hier kann O2 reduziert werden.)
Salzwasser f
цrdert diesen Vorgang, da die in Wasser gelцsten Ionen dafьr sorgen, dass der Stromkreis geschlossen wird.

Spezielle Erklдrungen:

Eisen

Eisen hat beim Korrodieren eine gro
Яe Besonderheit, das Oxid des Eisens ist so porцs, dass es abfдllt und neues Eisen freilegt, welches wieder rostet. Dies ist auch der Grund dafьr, warum sich beim Eisen stets eine rote Schicht am Grund der Lцsung befindet. Wir vermuten, dass das Eisen zum Teil schwarz ist, da es beim Korrodieren erst Eisenionen bildet und diese dann mit den Hydroxidionen, welche sich aus Wasser und Sauerstoff gebildet haben, zu rotem Rost reagieren.

Aluminium
Wir sind uns nicht sicher, warum Aluminium im Gegensatz zu den anderen Metallen weder mit destilliertem noch mit Sprudelwasser reagiert, da es unedeler als bspw. Kupfer ist. Vielleicht ist dies einfach eine Eigenart des Metalls oder es liegt daran, dass Alufolie nicht nur aus Aluminium besteht.
Aluminium korrodiert heftiger als Eisen (es ist unedler), aber die entstehende Oxidschicht aus Aluminiumoxid bildet einen geschlossenen
Ьberzug ьber das Metall dadurch wird eine weitere Oxidation verhindert.

L
цtzinn
Wir vermuten, dass unsere Versuche mit dem L
цtzinn fehlgeschlagen sind, da Lцtzinn sehr dьnn ist, es bietet sich nicht genug Flдche zum Reagieren, und dass der Lцtzinn aus dem Baumarkt mцglicherweise eingefettet war, da die Kдufer schlieЯlich nichts mit korrodierendem Lцtzinn anfangen kцnnen.

Kupfer
Wir haben uns gewundert, warum wir bei Kupfer in Salzl
цsung keine Verдnderung beobachten konnten, da die ьbrigen Metalle in der Salzlцsung stets am stдrksten reagiert hatten. Unserer Meinung nach liegt die Lцsung fьr dieses Problem in der aufgetretenen blдulichen Verfдrbung der Lцsung. Denn dies beweist, dass das Kupfer auf jeden Fall irgendwie reagiert (korrodiert) hat, da eine blдuliche Fдrbung einer Lцsung ein Nachweis fьr Cu2+ Ionen ist. Das Kupfer geht bei der Korrosion also in Lцsung. So konnte man nur die Verfдrbung des Wassers beobachten.


Zusammenfassung der Ergebnisse

Anhand unserer Beobachtungen haben wir festgestellt, dass man bei gleicher L
цsung bei den Metallen einen durchgдngigen Unterschied in der Heftigkeit der Reaktion (Korrosion) feststellen kann.
(Messing kann nicht in diese Reihe aufgenommen werden, da es eine Legierung ist.)

Bei dieser Versuchsreihe haben wir festgestellt, dass unsere Beobachtungen die uns bereits aus dem Chemieunterricht bekannte Redoxreihe (festgelegte Reihenfolge der Metalle von unedel nach edel; s. Abbildung Aufgabe 6) best
дtigt.
Je unedler das von uns gew
дhlte Metall war, desto stдrker reagierte es in den jeweiligen Lцsungen.



Bsp.:
Magnesium l
цst sich in der Kochsalzlцsung auf, wдhrend Messing nur leichte Verдnderungen aufweist.
Also sind unedle Metalle verst
дndlicherweise fьr den Normalgebrauch ungeeigneter als edle Metalle, da sie schneller korrodieren.

Beispiel aus dem Alltag:
Bei der Schmuckherstellung werden Gold und Silber nicht nur wegen ihres Glanzes benutzt, sondern auch weil sie so edel sind, dass sie unter normalen Umst
дnden kaum korrodieren (siehe auch Versilberung von „unedlen" Schmuckstьcken).

Aluminiumfolie und feuchte, salz- und sдurehaltige Lebensmittel

Aufbau: Sauerkraut, Aluminiumfolie, eine Sch
ьssel

Durchf
ьhrung:
Wir f
ьllen unser Sauerkraut in eine Schьssel und decken die Glasschьssel luftdicht mit Alufolie ab. Wir stellen die Schьssel fьr eine Woche in den Kьhlschrank.


Beobachtung:
Nachdem wir das Sauerkraut aus dem K
ьhlschrank genommen haben, sehen wir keinerlei Verдnderung. Wir nehmen die Aluminiumfolie von der Glasschьssel aber auch von unten weist die Aluminiumfolie keine sichtbaren Verдnderungen auf und auch das Sauerkraut hat sich bis auf einen wesentlich durchdringenderen Geruch im Vergleich zur Vorwoche nicht verдndert.

Warum hat unser Versuch nicht funktioniert?
Wir fragen uns nat
ьrlich warum unser Experiment nicht funktioniert hat und was eigentlich hдtte passieren mьssen. Auf der Packung unserer Aluminiumfolie finden wir in beiden Hinsichten einen Hinweis.
„Aluminiumfolie nicht zum Abdecken von feuchten, s
дure- oder salzhaltigen Lebensmitteln auf Servierplatten oder Schalen aus Metall verwenden. Folien kцnnen sich infolge Lokalelementbildung auflцsen. Aluminiumfolien nicht in Verbindung mit in Salzwasser gekochten, stark sдure- oder salzhaltigen Lebensmitteln benutzen. An Lebensmittel abgegebene Aluminiumbestandteile sind jedoch nicht gesundheitsschдdlich." (aus: Toppits, Kraftwaben Aluminiumfolie)
F
ьr uns interessant ist der Hinweis auf die Schalen von Metall. Vielleicht liegt das Scheitern unseres Versuches daran, dass wir eine Schale aus Glas benutzt haben, die nicht leitet ,durch welche keine Ionen wandern kцnnen?
Vielleicht war unser Weinsauerkraut aber auch einfach nicht sauer genug. Die plausibelste Erkl
дrung ist unserer Meinung nach schluЯendlich aber, dass das Sauerkraut die Alufolie nicht direkt berьhrt hat. Sonst hдtte sich mit Sicherheit ein oben genanntes Lokalelement gebildet. Die uns fehlende Beobachtung hat uns auf jeden Fall die Verpackung geliefert. Wir fragen uns aber trotzdem, was genau ist so ein Lokalelement eigentlich?

Was ist ein Lokalelement und was hat es mit unserem Versuch zu tun?
Wir suchen im Internet nach „Lokalelement" finden aber keine genaue Definition, sondern lediglich Hinweise zu galvanischen Zellen.
(Google, Suchbegriff: „Lokalelement") Ein Lokalelement scheint also eine Art galvanische Zelle zu sein, welche die Korrosion beschleunigt.
Allerdings haben wir mit der Aluminiumfolie nur ein Metall vorliegen -
zu einer galvanischen Zelle ben
цtigen wir aber eigentlich zwei.

Erkl
дrung: Warum lцst sich die Aluminiumfolie auf?
Wir vermuten, dass sich die Aluminiumfolie infolge von Korrosion aufl
цst. Wie wir in unseren vorangegangenen Versuchen festgestellt haben, fцrdern Salz (salzhaltige Lebensmittel), Sдure (sдurehaltige Lebensmittel) und Wasser (feuchte Lebensmittel)
die Korrosion. Verschlie
Яt man solche Lebensmittel nun also mit sehr „unedler"(Redoxreihe) Aluminiumfolie beginnt diese unter dem Einfluss der Lebensmittel und des Sauerstoffs zu korrodieren. Anscheinend ist diese Korrosion so stark, dass sich sogar Teile der Aluminiumfolie auflцsen und durch die Metallschьssel in die Lebensmittel wandern. Laut Hersteller sind Al-hydroxidionen (diese bilden sich beim Korrodieren) zwar nicht giftig, man sollte oben genannte Lebensmittel aber trotzdem nicht mit Aluminiumfolie abdecken.
Lokalelemente spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Wie bereits oben beschrieben beschleunigen sie die Korrosion. Da wir aber nur ein Metall vorliegen haben, vermuten wir, dass die Alufolie sowohl die Funktion der Anode als auch der Kathode
ьbernimmt.
D.h., dass ein Teil des Aluminiums oxidiert wird, er gibt also Elektronen ab (hier befindet sich offensichtlich die Anode) und ein anderer Teil des Aluminiums dient als Kathode. Die Elektronen, die vom Aluminium abgegeben wurden, wandern zu einem anderen Teil der Aluminiumfolie, diese fungiert als Kathode. In S
дuren, so auch in Sauerkraut, sind immer H3O+Ionen enthalten. Diese nehmen an der Kathode Elektronen auf und entladen sich somit.
Anodenvorgang (Oxidation): 2Al -> 2Al3+ + 6e-
Kathodenvorgang (Reduktion): 6H3O+ + 6e- -> 3H2+ 6H2O

Es hat sich also Wasser und Wasserstoff gebildet. Diesen Vorgang kann man auch mit einer galvanischen Zelle vergleichen, obwohl nur ein Metall vorhanden ist.
Nimmt man an, das Sauerkraut w
дre auf einer Silberplatte angerichtet und mit Alufolie abgedeckt, so laufen eben jene Vorgдnge ab, die wir vorangehend beschrieben haben, nur dass die Alufolie diesmal nur die Anode bildet und die Silberplatte die Kathode bildet. (galvanisches Element) Das heiЯt, die H3O+ Ionen entladen sich diesmal an der Silberplatte. Die Reaktionsgleichungen bleiben aber die gleichen.
Vergleich:
Steckt man zwei verschiedene Metalle in eine Zitrone oder einen Apfel (s
дurehaltig) so bildet sich ebenfalls ein galvanisches Element, das dem obigen bis auf die Bestandteile (Sauerkraut/Apfel, Zitrone) vцllig gleicht.


Heutzutage ist man weitgehend davon abgekommen Eisen zu fetten (s. Aufg. 3), da es zuverl
дssigere Schutzmittel gibt. Man verzinkt Eisen:

Verzinken von Eisen

W
дre Eisen ungeschьtzt, dann wьrde es so lange rosten (Oxidieren), bis nur noch porцses Eisenoxid vorhanden wдre, und der Gegenstand zerfiele.
Man verzinkt Eisen, da es Metalle gibt, die in der Verbindung mit Sauerstoff nicht br
цckelig und porцs sind. Wдhrend Eisenoxid von dem noch darunterliegenden Eisen abblдttert und dieses somit weiter rostet (bis irgendwann nichts mehr davon vorhanden ist), bildet bspw. Zink bei der Reaktion mit Sauerstoff eine Schicht (Zinkoxid), die das darunterliegende Metall ьberzieht und aufgrund ihrer Dichte vor weiteren chemischen Reaktionen („Angriffen") schьtzt. Verzinkt man also Eisen und es korrodiert, bildet die Zinkschicht Zinkoxid welches nun das Eisen vor dem Rosten schьtzt. Bei der Verwendung des Metalls hat man aber praktischerweise immer noch Eisen vorliegen.
Allerdings gibt es noch einen zweiten Grund, welcher daf
ьr spricht, dass man Eisen verzinken sollte. Dies ist die Redoxreihe:



Zink ist (s. Abbildung) unedler als Eisen, d.h. es ist reaktionsfreudiger. Ist eine Besch
дdigung in der Zinkschicht rostet das Eisen trotzdem nicht, weil der dazukommende Stoff lieber mit dem unedleren Zink reagiert.
Somit gew
дhrleistet Zink fьr
Eisen einen Rundumschutz.
Man nennt Verzinken auch Passivierung.
(s. Einleitung)
Wenn Zink korrodiert, gibt es Elektronen ab. In Wasser gel
цster Sauerstoff nimmt diese Elektronen auf und Bildet Hydroxidionen. Die Zinkionen reagieren dann mit den Hydroxidionen und Sauerstoff.

Reaktionsgleichungen:
Oxidation: 2Zn(s) -> 2Zn2+(aq) + 4e-
Reduktion: O2(aq) + 2H2O (l) + 4e- -> 4 OH- (aq)

Vorgehensweise

Anfangs ьberlegten wir uns mit welchen beiden Metallen wir eine mцglichst groЯe Spannung erzielen kцnnten, so kam uns die Idee ein unedles und edles Metall zu wдhlen, da unedle Metalle ihre Elektronen besonders gerne an edle Metalle abgeben (siehe Redox/Spannungsreihe Aufgabe 6). Unsere Chemielehrerin sagte uns, dass sie uns die benцtigten Chemikalien aus der Schulchemiesammlung zur Verfьgung stellen kцnnte. Jedoch mussten wir einsehen, dass Kalium so reaktionsfreudig ist, dass es sogar in Petroleum aufbewahrt werden muss und Gold in der Schulsammlung nicht vorhanden ist.
So entschieden wir uns f
ьr Magnesium und Kupfer. Aus der Schulsammlung gab man uns etwas Magnesium- und Kupfersulfat, das wir in Wasser lцsten (siehe Foto).


Um einen Stromkreis zu bauen, gossen wir die Kupfersulfatl
цsung in einen kleinen Blumentopf aus Ton und stellten diesen in einen Behдlter mit der Magnesiumsulfatlцsung.( Wir wдhlten einen Tontopf, da wir einen Behдlter, der ionendurchlдssig ist, benцtigten, um einen geschlossenen Stromkreis zu garantieren.) Als nдchstes befestigten wir die beiden Metalle (ein Kupferblech und ein Magnesiumband) an je einer Krokodilsklemme. Die Kabel verbanden wir mit einem Voltmeter. Das Magnesiumband hielten wir in die Magnesiumsulfatlцsung und das Kupfer in die Kupfersulfatlцsung. Wir stellten das Voltmeter auf DC (Gleichspannung) und maЯen eine Spannung von 1.6 Volt.

Elektrodenvorg
дnge unserer galvanischen Zelle

Die Magnesiumatome der Magnesiumelektrode geben 2 e
Ї in das Kabel ab,(es entstehen Mg 2+ Ionen) da sich diese mit den Ionen der Kupfersulfatlцsung verbinden wollen (Kupfer ist edler als Magnesium). Wдhrend die Elektronen durch das Kabel wandern, gehen die Magnesiumionen in die Magnesiumsulfatlцsung.
Dieser Vorgang wird wiederholt bis keine Mg-Atome mehr vorhanden sind.
Die Elektronen wandern durch das Kabel zum Kupferblech, doch
da die Kupferatome keine weiteren Elektronen aufnehmen k
цnnen, nehmen die Cu2+ Ionen die e- auf. Es bilden sich Kupferatome und so entsteht an der Oberflдche des Kupferbleches weiteres Kupfer.
Dieser Vorgang ist erst beendet, wenn keine weiteren Kupferionen in der L
цsung vorhanden sind oder das Magnesium keine Elektronen mehr hat.
Durch die Bildung der Kupferatome herrscht in der Kupfersulfatl
цsung bald ein Sulfat-Ionenьberschuss, wдhrend in der Magnesiumsulfatlцsung durch die in Lцsung gegangenen Mg2+Ionen ein Sulfat-Ionenmangel besteht. Die ьberzдhligen Sulfat-Ionen in der Kupfersulfatlцsung gelangen durch den Blumentopf (ionendurchlдssig s.o.) in die Magnesiumsulfatlцsung und gleichen den dort herrschenden Mangel aus. Das Gleichgewicht in den Lцsungen ist wieder hergestellt und gleichzeitig besteht ein geschlossener Stromkreis, der zum Stromerzeugen von Nцten ist .
Unsere Freude war riesig, das alles geklappt hatte.
Wir entsorgten das gel
цste Kupfersulfat in den Schwermetallsalzabfдllen unserer Schule, da Kupfer ein Schwermetall ist.





Реферат на тему: Korrosion des Eisens (Rosten) (реферат)


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