121Redoxreaktionen – Elektrochemie A23 a) Geben Sie begründet an, welche der folgenden Elemente sich nicht durch Elektrolyse ihrer wässrigen Salzlösungen herstellen lassen: Na, Mg, Cu, F2. b) Schlagen Sie für die Fälle, in denen a) zutrifft, je weils ein Alternativverfahren vor. A24 Erläutern Sie, wie man aus dem Anodenschlamm der elektrolytischen Kupfer-Raffination Silber gewinnen kann. A25 Recherchieren Sie, wie die Schutzschicht auf ein Metallstück durch Chromatieren aufgetragen wird und wie die Repassivierung bei Beschädigung abläuft (Hinweis: vgl. S. 117). A26 Legierungen aus Quecksilber und anderen Metallen (z.B. Silber, Kupfer und Zinn) werden als Amalgamfüllungen für Zähne eingesetzt. Wird unmittelbar neben dem Amalgam Gold als Zahnersatz verwendet, sodass ein elektrisch leitender Kontakt entsteht, findet an der Goldoberfläche die Reduktion des im Speichel (befindet sich auf der gesamten Zahnoberfläche) enthaltenen Sauerstoffs statt. Auch an der Amalgamoberfläche laufen Redoxreaktionen ab. a) Formulieren Sie eine Teilgleichung für die Reduk tion an der Goldoberfläche. b) Begründen Sie, welches Metall bei Zinnamalgam bzw. bei einem Silberamalgam zuerst reagiert, und formulieren Sie dazu eine Reaktionsgleichung für den Gesamtvorgang. c) Erklären Sie, weshalb die genannten Vorgänge nur bei elektrisch leitendem Kontakt zwischen der Goldund der Amalgamfüllung stattfinden. A27 Zur Reinigung von Silberschmuck, der durch die Bildung von Silbersulfid Ag2S dunkel angelaufen ist, eignet sich folgendes Verfahren: Man legt den Silberschmuck auf Alufolie, übergießt ihn mit heißem Wasser und fügt einen Teelöffel Kochsalz hinzu. Nach etwa einer halben Stunde sind die angelaufenen Teile wieder silbrig hell. a) Erklären Sie, warum sich hier ein Lokalelement bildet, und erläutern Sie die Funktion der KochsalzLösung. b) Formulieren Sie die in diesem Lokalelement ablaufenden Reaktionen. c) Entwickeln und skizzieren Sie ein galvanisches Element, in dem ebenfalls diese Reaktionen ablaufen. A28 Ein Automobilkonzern hat als Werbung für die Rostbeständigkeit seiner Fahrzeuge ein Foto von einem Auto in der Meeresbrandung veröffentlicht. Nehmen Sie hierzu Stellung. A29 Unterirdisch verlegte Anlagen, wie Tanks oder Rohre aus Eisen, werden durch die in den Abbildungen B3 und B4 auf S. 117 schematisch dargestellten elektrochemische Methoden vor Korrosion geschützt. In folgenden Versuchen wird die Wirkung dieser Korrosionsschutzmaßnahmen untersucht. Versuch 1: In ein U-Rohr werden zwei Eisen-Elektroden in eine Kochsalz-Lösung, die mit einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung und einigen Tropfen Kaliumhexacyanoferrat(III)-Lösung versetzt wurde, ge hängt. Die Eisen-Elektroden werden mit einer Gleichspannungsquelle verbunden und eine Spannung von U = 1 V wird angelegt. Beobachtungen: An der Eisen-Elektrode, die mit dem Pluspol verbunden ist, färbt sich die Lösung blau, an der Eisen-Elektrode, die mit dem Minuspol verbunden ist, rot. Versuch 2: In ein zweites U-Rohr werden eine EisenElektrode und ein Magnesiumband in die mit Phenolphthalein und Kaliumhexacyanoferrat(III)-Lö sung versetzte Salzlösung gehängt. Die beiden Metalle werden durch ein Kabel miteinander verbunden. Beobachtungen: In der Umgebung der Eisen-Elektrode färbt sich die Lösung rot. a) Skizzieren Sie die Versuche 1 und 2 und erklären Sie die beschriebenen Versuchsbeobachtungen. b) Formulieren Sie dazu die entsprechenden Reak tionsgleichungen. c) Vergleichen Sie die Versuche mit den in den Bildern B3 und B4, S. 117, dargestellten Korrosionsschutzmaßnahmen. KOM PETENZEN TRAINIEREN 3377_01_01_2012_Kap2_058_123 23.09.14 06:27 Seite 121 Nu r z u Pr üf zw ec ke n Ei g nt um d es C .C . B uc hn er V er la gs