LernstraÃŸe Elektrochemie V1.9 (pdf) - Chik.die-sinis.de

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0 Theoretischer Vorspann 3 0.1.5 Messung von Stromstärke und Spannung In der Regel wird heute im Schulunterricht mit digitalen Multimetern gearbeitet. Um eine Spannung zu ermitteln, wird das Multimeter parallel zur zu messenden Spannung geschaltet. Es sollte bei Gleichspannungsmessungen, wie sie in der Elektrochemie stets auftreten (warum?) auf die Polung geachtet werden. Bei Wechselspannungen spielt die Polung keine Rolle. Ist der Spannungsbereich nicht bekannt, so wird mit der höchsten Spannung begonnen und der Messbereich so lange niedriger gestellt, bis ein vernünftig abzulesender Wert zu sehen ist. In der Elektrochemie hat man es typischerweise mit Spannungen von maximal 2 Volt zu tun. Bei Strömen muss das Multimeter in Reihe mit dem messenden Objekt geschaltet werden. Auch hier muss bei Gleichströmen auf die Polarität geachtet werden. Hier wird wiederum mit dem größten einstellbaren Bereich begonnen. Bei besonders hohen Strömen, haben die meisten Multimeter eine Extra-Messbuchse. Diese ist dann bei entsprechenden Strömen zu benutzen. Es ist noch zu beachten, dass einige Geräte keine Wechselstrombereiche haben. Zur Widerstandsmessung wird der zu messende Widerstand an die beiden Messleitungen angeschlossen. Es ist aber auf jeden Fall darauf zu achten, dass in diesem Messbereich keine Spannung am Messgerät angelegt werden darf. Dieses hätte unter Umständen die Zerstörung des Multimeters zur Folge! 0.1.6 Umgang mit Größen und Einheiten Zurzeit gültig ist das SI-System (Système International d´Unites). Alle anderen Größen sind von diesen sieben Basisgrößen abgeleitet. Tabelle 0.1 SI-Größen und -Einheiten Basisgröße übliche Symbole Name Einheit Abkürzung Länge s, l, b, h, d das Meter m Masse m das Kilogramm kg Zeit t die Sekunde s elektrische Stromstärke I das Ampere A Temperatur (thermodynamische) T das Kelvin K Stoffmenge n das Mol mol Lichtstärke I v die Candela cd Im Buchdruck müssen Symbole kursiv geschrieben werden, dagegen Abkürzungen für Einheiten in Normalschrift. Bei physikalischen Messwertangaben sind die Symbole der physikalischen Größen immer durch ein Gleichheitszeichen von den Zahlenwerten und den Abkürzungen der Einheiten getrennt, so dass es bei den Buchstaben zu keiner Verwechslung der Bedeutung kommen kann. In Tabellen ist es oft praktisch, wenn die Einheit in der Spalte mit den Messwerten entfallen kann. Mathematisch korrekt wird hierzu die Größe durch die Einheit dividiert. Im Buchdruck ist dies problemlos möglich, da durch die kursiven Größenzeichen keine Verwechslung möglich ist, handschriftlich kann man die Einheit, in der gemessen wird, in eckige Klammern setzen. Beispiel: Tabelle 0.2 Arbeiten mit Größenzeichen gedruckt h/m 3 handschriftlich h [m] 3 Größe Wert Gelesen „Höhe h gemessen in Metern: drei“
0 Theoretischer Vorspann 4 0.2 Aufbauten für elektrochemische Versuche 0.2.1 Elektrochemische Experimente mit dem U-Rohr Geräte Chemikalien Durchführung U-Rohr mit Fritte Schmirgelpapier bzw. Stahlwolle Stativmaterial, Kabel, Krokodilklemmen Spannungsmessgerät Elektroden aus unterschiedlichen Metallen, ggf. auch Platin- oder Kohleelektroden Salzlösungen mit definierter Konzentration der verwendeten Metalle Beide Schenkel des U-Rohrs werden mit Metallsalzlösungen halb gefüllt. Die passenden Elektroden werden eventuell geschmirgelt, in die entsprechenden Schenkel des U-Rohrs gegeben und mit den Kabeln an den Spannungsmesser angeschlossen. Metall-1- Elektrode Metall-1- Salzlösung Diaphragma (Fritte) Metall-2- Elektrode Metall-2- Salzlösung 0.2.2 Galvanische Zellen mit Bechergläsern Geräte Chemikalien 2 Bechergläser Schmirgelpapier bzw. Stahlwolle Pasteur-Pipette Kabel, Krokodilklemmen, Spannungsmessgerät Elektrolytbrücke (mit 1 % Agar eingedickte KNO 3 -Lösung im gebogenen Glasrohr) Elektroden aus unterschiedlichen Metallen, ggf. auch Platin- oder Kohleelektroden Salzlösungen mit definierter Konzentration der oben verwendeten Metalle Durchführung Die beiden Bechergläser werden nebeneinander gestellt und mit den gereinigten Elektroden bestückt. Die Elektroden werden nun mit Krokodilklemmen und Kabel an den Spannungsmesser angeschlossen. Jedes Becherglas wird mit den passenden Metallsalzlösungen halb gefüllt. Beide Bechergläser werden durch die Elektrolytbrücke miteinander verbunden. Metall-1- Elektrode Metall-1- Salzlösung Messgerät Elektrolytbrücke Kaliumnitrat-Lösung Metall-2- Salzlösung Metall-2- Elektrode
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