Anode oder Kathode, leichter oder schwerer, Platin oder Metall — 30 Übungen zu den Vorgängen an den Elektroden.
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Übungsaufgaben
Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen Ihnen die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt Ihnen, wie viele der 30 Aufgaben Sie schon gelöst haben.
A1
Elektrodenreaktionen formulieren
AFB I
Geben Sie zu jeder Halbzelle in der angegebenen Rolle die Elektrodenreaktion an.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
An der Anode wird immer die reduzierte Form des Paares oxidiert, an der Kathode die oxidierte Form reduziert. Platin selbst taucht in keiner Gleichung auf.
Ansatz: Anode: Elektronen stehen rechts.
Weiter: Bei Platin reagieren nur die gelösten Teilchen.
A2
Silber aus der Bleimasse
AFB II
Berechnen Sie, wie viel Silber sich an der Kathode abscheidet. In der Zelle Pb | Pb²⁺ ‖ Ag⁺ | Ag verliert die Bleielektrode 0,414 g (\(M(\ce{Pb}) = 207{,}2\,\text{g/mol}\), \(M(\ce{Ag}) = 107{,}87\,\text{g/mol}\)). Stellen Sie die Masse in g ein.
Schieben Sie den Regler auf Ihre Schätzung — Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen sehen Sie den Trefferbereich.
0 g1 g
n(Pb) = 0,414 g : 207,2 g/mol = 2,00 mmol. Je Bleiatom werden 2 Elektronen abgegeben: n(e⁻) = 4,00 mmol. Jedes Ag⁺ nimmt 1 Elektron auf: n(Ag) = 4,00 mmol, m(Ag) = 4,00 mmol · 107,87 g/mol = 0,43 g. Typischer Fehler: n(Ag) = n(Pb) zu setzen und 0,22 g zu erhalten.
Berechnen Sie die Elektronenmenge über die Bleimenge und die Ladungszahl.
n(e⁻) = 2 · 2,00 mmol = 4,00 mmol = n(Ag); m = n · M.
A3
Aufbau einer galvanischen Zelle
AFB I
Lesen Sie an der Zeichnung der Zelle Fe | Fe²⁺ ‖ Ag⁺ | Ag ab, wo welcher Vorgang stattfindet. Klicken Sie nacheinander die gesuchten Teile an (Redoxreihe: Fe steht vor Ag).
Klicken Sie das gesuchte Feld an. Mit der Tastatur: Tab oder Pfeiltasten zum Wandern, Enter zum Auswählen.
Der Pfeil zeigt: Elektronen fließen von links nach rechts. Eisen ist der stärkere Elektronendonator: Links liegt die Anode (Minuspol), an der Fe → Fe²⁺ + 2 e⁻ abläuft, c(Fe²⁺) steigt. Rechts ist die Kathode (Pluspol), dort scheidet sich Silber ab, c(Ag⁺) sinkt. Durch die Salzbrücke wandern Ionen, nicht Elektronen. Typischer Fehler: die Elektronen durch die Salzbrücke fließen zu lassen.
Der stärkere Elektronendonator bildet die Anode, der Pfeil zeigt den Weg der Elektronen.
