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Korrosion - Aufgabe

Frage: Korrosion - Aufgabe
(1 Antwort)

 
Hey, ich habe eine Aufgabe, mit lösung, nur verstehe ich die lösung nicht, vielleicht kann mir ja jemand helfen.

Aufgabe: In einem Reagenzglas wird festes Zinksulfat vorsichtig mit dest.
Wasser überschichtet. Taucth ein blanker Zinkstab senkrecht bis knapp über den Bodenkörper ein, stellt man nach einigen Tagen am unteren Stabende Zinkkristalle fest, während der Stab im oberen Bereich matt und rau geworden ist. Erklären sie die Beobachtung, wie lange läuft diese Reaktion ab?

Lösung: Anode: Zn2+ + 2e- --> Zn
Kathode: Zn --> Zn2+ + 2e-
(die Zn2+ Ionen lagern sich anscheinend am Zinkstab ab)

oben: geringere Konzentration --> Zink wird blank
unten: höhere Konzentration --> Zink lagert sich ab

bei höherer Konz. fließen mehr e-, kleinere Lösungstension-hohes abscheidungspotential.


Ich verstehe nicht, warum bei dem Zinkstab unten kathode und oben anode ist bzw. ob es so ist und was das mit der lösungstension und der konzentration zu tun hat.
GAST stellte diese Frage am 13.01.2009 - 16:08

 
Antwort von GAST | 14.01.2009 - 13:02
Lösungstension bedeutet so etwas wie Lösungs"druck" und damit die Tendenz relativ unedler Metalle in Wasser in Ionenform in Lösung zu gehen.
Im Falle Zink bedeutet das,
im Metall Zink liegen Elektronen relativ frei beweglich vor, die postiv geladenen Zinkkationen gehen im Wasser in Lösung und bilden um das Metall herum eine Schicht aus Kationen, während im Metall ein Überschuss von negativen Ladungen herrscht, bedingt durch die im Metall verbliebenen Elektronen.(elektrische Doppelschicht aus Elektronen und Ionen).
Es stellt sich nun schnell ein Gleichgewicht zwischen Kationen um den Metallstab und negativer Ladung im Stab ein, indem die Zn-Kationen wieder mit dem Metall in Verbindung kommen und durch Elektronenaufnahme reduziert werden.
Stellt man, wie im obigen Versuch ein KonzentrationsUngleichgewicht her, indem man einen Teil des Stabes, den unteren, in eine hohe Zn-Ionenkonzentration taucht, der obere Teil aber nur in eine Lösung geringer Ionenkonzentration sich befindet, entsteht ein Konzentrationsungleichgewicht.
Unten , da wo sich viele Zn-Ionen vom ZnSO4 befinden, können durch den äußeren IonenDRUCK nur wenige Zn-Atome als Ionen in Lösung gehen.
Oben ist es umgkehrt, Zn geht als Zn-Ion in Lösung, die negative Ladung fließt nach unten um dort die ohnehin in hoher Konzentrationvorhandenen Zinkionen durch Elektronenaufnahme zu reduzieren.
Alles klar?

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