Ionen wandern, Elektroden reagieren, Elektronen werden gezählt — 30 Übungen zu erzwungenen Redoxreaktionen.
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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
Produkte der Schmelzelektrolyse
AFB I
Geben Sie für jede Schmelze (Graphitelektroden) das Produkt an der Kathode und an der Anode an. Wählen Sie in jedem Menü einen Eintrag.
Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
Schmelze
Produkt an der Kathode
Produkt an der Anode
Kaliumbromid-Schmelze
Lithiumchlorid-Schmelze
Magnesiumiodid-Schmelze
Calciumfluorid-Schmelze
In einer Schmelze liegen nur die Ionen des Salzes vor: An der Kathode wird das Metall-Kation zum Metall reduziert, an der Anode das Halogenid-Anion zum Halogen oxidiert. Typischer Fehler: an der Anode das Metall oder an der Kathode das Halogen zu erwarten.
Welche Ionen enthält die Schmelze, und welche Ladung wandert zu welcher Elektrode?
Erstellen Sie die Strom-Spannungs-Kurve einer Elektrolyse mit der Mindestspannung \(2\,\mathrm{V}\): Auf der x-Achse steht die Spannung \(U\) in V, auf der y-Achse die Stromstärke \(I\) in A. Unterhalb von \(U_Z\) fließt kein Strom, darüber steigt \(I\) um \(2\,\mathrm{A}\) je Volt.
Bewegen Sie die Maus über das Koordinatensystem und klicken Sie, um den Punkt zu setzen. Mit der Tastatur: Tab ins Koordinatensystem, Pfeiltasten bewegen den Cursor, Enter setzt.
Bis 2 V fließt kein Strom (0 A), darüber gilt I = 2 A/V · (U − 2 V): bei 3 V sind es 2 A, bei 4 V 4 A. Die Punkte liegen auf einem Knick bei U = 2 V. Typischer Fehler: eine Gerade durch den Ursprung zu zeichnen.
Wie groß ist I unterhalb der Mindestspannung, und wie rechnen Sie darüber?
(1|0), (2|0), (3|2), (4|4).
A3
Die Elektrolysezelle im Schema
AFB I
Lesen Sie am Schema einer Elektrolysezelle ab, welcher Teil die gesuchte Aufgabe hat. Klicken Sie nacheinander die Bauteile an.
Klicken Sie das gesuchte Feld an. Mit der Tastatur: Tab oder Pfeiltasten zum Wandern, Enter zum Auswählen.
Die Kathode hängt am Minuspol der Spannungsquelle, dort werden Kationen reduziert; die Anode hängt am Pluspol, dort werden Anionen oxidiert. Die Quelle erzwingt die Reaktion, die Ionen wandern in der Lösung. Typischer Fehler: Kathode und Pluspol zu verbinden, wie es für die galvanische Zelle gilt.
Welche Elektrode hängt am Minuspol der Quelle?
Kathode: Minuspol, Reduktion. Anode: Pluspol, Oxidation. Die Quelle erzwingt die Reaktion.
