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ZfP-Sonderpreis der DGZfP beim Regionalwettbewerb Jugend forscht HILDESHEIM Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Simon Röde Thore Pohl Schule: Gymnasium Marienschule Hildesheim Jugend forscht 2017 Thore Pohl Simon Röde Gymnasium Marienschule Hildesheim Langfassung: Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Kurzfassung des Themas: Nachdem wir in vorherigen Projekten die Schallgeschwindigkeit als auch die Lichtgeschwindigkeit bestimmt haben, wollten wir nun die Geschwindigkeit von gerichteten Teilchenbewegungen messen. Wird an eine Elektrolytlösung eine Gleichspannung angelegt, so wandern die positiv geladenen Kationen zur Kathode und die negativ geladenen Anionen zur Anode. Bei dieser Bewegung, also bei der Ionenwanderung bewegen sich die Ionen in Richtung der entgegengesetzt geladenen Pole. Diese Bewegung findet mit der Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen statt. Wir haben in unseren Versuchen versucht, die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen bei dem Prozess der Elektrolyse in unterschiedlichen Lösungen experimentell zu bestimmen. Dafür haben wir in einem bestimmten Zeitraum die Wanderungsdifferenz der Schichtgrenzen gemessen. Aus diesen Messwerten war es uns letztendlich möglich, die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen als auch die Ionenbeweglichkeit zu bestimmen. Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 1 von 13 Inhaltsverzeichnis: Kurzfassung des Themas 1. Seite Einleitung 1.1 Einleitung in die Thematik............................................................................ 2 1.2 Physikalisch/chemische Grundlagen........................................................... 2 2. Messreihen und Auswertung 2.1 Versuchsreihen mit Kaliumpermanganat – Lösung..................................... 4 2.1.1 Durchführung.....................................................................................4 2.1.2 Beobachtungen................................................................................. 5 2.1.3 Deutung............................................................................................ 5 2.2 Versuchsreihen mit Kupferchlorid – Lösung................................................ 7 2.2.1 Durchführung.................................................................................... 7 2.2.2 Beobachtungen................................................................................ 7 2.2.3 Deutung............................................................................................ 8 2.3 Vergleich der beiden Versuchsreihen......................................................... 10 3. Schluss 3.1 Aufgetretene Probleme.............................................................................. 11 3.2 Fehlerbetrachtung...................................................................................... 11 3.3 Ausblick..................................................................................................... 12 4. Literaturverzeichnis...............................................................................................13 5. Anhang (Wird bei der Präsentation vorgelegt) Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 2 von 13 1. Einleitung 1.1 Einleitung in die Thematik Wenn bei einer Elektrolytlösung mit Hilfe zweier Elektroden eine Spannung angelegt wird, so kommt es zu einem Stromfluss innerhalb der Lösung. Als Ladungstransport in der Lösung dienen die Ionen, in die der Elektrolyt dissoziiert ist, d.h. es handelt sich um einen selbstständig ablaufenden Vorgang der Teilung in zwei Atome, Moleküle oder Ionen, in unserem Fall letztere. Die Ladungsträger, die in Form von Kationen und Anionen vorzufinden sind, bewegen sich in dem vorhandenen elektrischen Feld in Richtung der entgegengesetzt geladenen Pole. Hierbei muss man allerdings zwischen den jeweiligen chemischen Lösungen unterscheiden, da die Ionen bei unterschiedlichen Lösungen eine unterschiedliche Größe und Masse besitzen und sich somit nicht mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Dieses Fortbewegen der Ionen in einer Elektrolytlösung, wird als Ionenwanderung oder Migration bezeichnet. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Ionen in der Elektrolytlösung fortbewegen und die man auch als Wanderungsgeschwindigkeit oder Ionengeschwindigkeit bezeichnet, ist abhängig von der Feldstärke und somit von der Spannung der Lösung und dem Abstand zwischen den beiden Elektroden. 1 1.2 Physikalisch/chemische Grundlagen zur Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit Bei unseren Versuchen, die oben beschrieben worden sind, entsteht zwischen den beiden stromführenden Elektroden ein elektrisches Feld. Die Feldstärke war hierbei abhängig von der angelegten Spannung und dem sogenannten Plattenabstand, bzw. dem Abstand zwischen den beiden Elektroden. Die Feldstärke wird, wie oben bereits beschrieben wurde, wie folgt berechnet: E= U l Hierbei ist U die angelegte Spannung und l ist der Plattenabstand. Somit wirkt nun auf die elektrischen Ladungen der Ionen die Kraft des vorhandenen elektrischen Feldes. Diese kann durch eine einfache Formel berechnet werden. F =Q× E Hierbei ist Q die elektrische Ladung der Ionen und E die oben berechnete Feldstärke. Dies beides ergibt die wirkende Kraft F. Aufgrund dieser wirkenden Kraft wandern die positiv geladenen Ionen, die Kationen zum negativen Pol, also zur Kathode. Die negativ geladenen Anionen bewegen sich in Richtung zum positiven Pol, also in Richtung Anode. Dieser nun ausführlich beschriebene Vorgang wird, wie in der Einführung bereits erläutert, als Ionenwanderung oder Migration beschrieben. In der Elektrolytlösung findet nun ein Transport von elektrischer 1 https://formelbrause.wordpress.com/ [Zugriff: 09.12.2016] Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 3 von 13 Ladung durch die entweder positiv geladenen Kationen oder negativ geladenen Anionen statt. Die Wanderungsgeschwindigkeit ist die in einer bestimmten Zeiteinheit zurücklegte Strecke. Zur Erklärung des Zusammenhangs zwischen der Ionenwanderung und der elektrischen Leitfähigkeit betrachten wir eine einfache Elektrolytlösung mit der Konzentration c. Die Elektrolytlösung soll sich in dem unten zu erkennenden Querschnitt A (Abbildung 1) befinden. Hier bewegen sich die Ionen mit der Wanderungsgeschwindigkeit in Richtung ihrer Pole. Der Querschnitt A wird von den Ionen mit der Wanderungsgeschwindigkeit u+ und u- , dies ist abhängig von der Ladung der Ionen, in der Zeit t durchquert.2 Abbildung 1: Ionenwanderung im elektrischen Feld Somit ist die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen abhängig von der elektrischen Feldstärke. Für eine Ionenart mit der uns bekannten Ladung Q ist die dabei wirkende Kraft F, die aus der oben abgebildeten Gleichung hervorgeht, proportional zu der vorhandenen Spannung U und umgekehrt proportional zu Plattenabstand l. Das heißt also, dass die Wanderungsgeschwindigkeit bei zunehmender Spannung und einem geringeren Plattenabstand größer wird. „Befinden sich die Ionen in einem homogenen elektrischen Feld, so haben sie unabhängig von der Entfernung zu den Elektroden eine konstante Geschwindigkeit v.“ 3 Bei wässrigen Lösungen von Ionen, die eine Färbung aufweisen, kann man aus der Verschiebung der Schichtgrenzen gegenüber der ungefärbten Phase die Wanderungsdifferenz ableiten. Somit kann das Verhältnis der zurücklegten Strecke s und der dafür benötigten Zeit t bestimmt werden. „Um die Ionenbeweglichkeit zu erhalten, muss die ermittelte Ionengeschwindigkeit oder Wanderungsgeschwindigkeit v durch die elektrische Feldstärke E dividiert werden:“4 u= v E Die Beweglichkeit von Ionen in einer Lösung bei einer bestimmten Temperatur wird als Ionenbeweglichkeit bezeichnet. 2 NÄSER; Karl – Heinz; LEMPE, Doz. Dr. sc. nat. Dieter; REGEN, Dipl. - Chem. Otfried [Juli 1987 ]: PHYSIKALISCHE CHEMIE. Für Techniker und Ingenieure. 18. Auflage, Berlin; VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig. 3 4 https://formelbrause.wordpress.com/ [Zugriff: 12.11.2016] Seite 4 f. https://formelbrause.wordpress.com/ [Zugriff: 12.11.2016] Seite 4 f. Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 4 von 13 2. Messreihen und Auswertung 2. 1 Versuchsreihe mit Kaliumpermanganat – Lösung 2.1.1 Durchführung Materialien: U-Glasrohr mit Hahn; Kaliumpermanganat-Lösung; KaliumnitratLösung; Platinelektroden; Transformator (25 Volt); Scheidetrichter; Schlauch; Stoppuhr Versuchsaufbau: Das U-Glasrohr wird mit etwa 25 ml Kaliumnitrat – Lösung befüllt. Der Hahn, welcher sich an der Gefäßunterseite befindet, bleibt dabei geschlossen. Danach werden die Platinelektroden mit Hilfe von Stopfen am Gefäß befestigt und an den Transformator angeschlossen. Die Spannung von 25 Volt wird aber noch nicht eingeschaltet. Anschließend wird nun eine Menge von 35 ml der Kaliumpermanganat - Lösung in den Scheidetrichter gegeben. Hierbei ist zu beachten, dass das Volumen der Kaliumpermanganat - Lösung 10 ml größer sein muss, als das der Kaliumnitrat - Lösung, da ebendiese Menge innerhalb des Schlauches, welcher die Lösung dem Glasrohr zuführt, bleibt. Ferner wird der Hahn des Scheidetrichters leicht geöffnet, sodass die Kaliumpermanganat - Lösung langsam in den Gummischlauch fließt. Dieser wird allerdings erst an den Hahn des U-Glasrohrs befestigt, wenn er vollständig mit Kaliumpermanganat - Lösung gefüllt ist, da die Lufteinschlüsse unbedingt verhindert werden müssen, da sich ansonsten die Schichtgrenzen nicht scharf ausbilden können und sich das Einfließen der Flüssigkeit in das U-Glasrohr erschweren würde. Ist der Schlauch letztlich am Hahn des U-Glasrohrs befestigt, dann wird auch der Hahn des Glasrohrs leicht geöffnet. Es muss jedoch darauf Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 5 von 13 geachtet werden, dass die Flüssigkeit langsam in das U-Glasrohr einfließt, damit sich die Schichtgrenzen scharf ausbilden können. Dies ist für den späteren Verlauf des Versuchs von großer Wichtigkeit, um letztendlich erkennen zu können, um welche Differenz sich die Schichtgrenzen gehoben oder gesenkt haben. Das Einfließen der Kaliumpermanganat Lösung in die Kaliumnitrat - Lösung soll insgesamt ungefähr 15 Minuten beanspruchen. Wenn sich die Schichtgrenzen schließlich scharf ausgebildet haben, so wird der Hahn des U-Glasrohrs geschlossen, die Höhe der Schichtgrenzen markiert und der Transformator mit einer Gleichspannung von 25 Volt wird angeschaltet. Alle 300 Sekunden wird gemessen, um welche Differenz sich die Schichtgrenzen nach oben oder nach unten verschoben haben. 2.1.2 Beobachtungen Bereits nach kurzer Zeit bilden sich an der einen Platinelektrode kleine Bläschen und die Schichtgrenzen beginnen sich leicht zu verschieben. Nach dem Ablauf der 300 Sekunden hat sich die Schichtgrenze auf der Seite des positiv geladenen Pols angehoben, auf der anderen Seite abgesenkt. In den ersten zehn bis fünfzehn Minuten ist die Wanderungsdifferenz der PermanganatIonen erheblich höher, als die in den darauffolgenden Minuten. Zum Ende hin nimmt die Wanderungsdifferenz der Ionen immer weiter ab. Messergebnisse: Zeit in Minuten: 0 5 10 15 20 25 30 35 2.1.3 Wanderungsdifferenz in m: 0 0,01 0,0145 0,0155 0,0165 0,018 0,02 0,023 Tabelle 1 Deutung Die Permanganat – Ionen wandern zur Anode, sie können aber nicht weiter oxidiert werden, sondern sie bilden in wässriger Lösung Mangandioxid (Braunstein). MnO4- (aq) + 2 H2O(l) + 3 e- → MnO2 (s) + 4 OH- (aq) Die Kaliumionen wandern zu Kathode und werden durch Aufnahme je eines Elektrons zu ungeladenem Kalium. Dieses Kalium ist so reaktiv, dass es sofort mit Wasser weiterreagiert. Dabei entsteht Wasserstoffgas. Reaktionsgleichungen: K+(aq) + e- → K(s) 2 K(s) + 2 H2O(l) → 2 K+(aq) + 2 OH- (aq) + H2 (g) Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 6 von 13 Der anfangs beschriebene Zusammenhang zwischen der Wanderungsgeschwindigkeit und der Höhe der elektrischen Feldstärke zeigt sich in unseren Messergebnissen deutlich: Denn beispielsweise war die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen bei einer angelegten Spannung von 10 Volt geringer als die Wanderungsgeschwindigkeit bei 20 Volt. Hierbei muss aufgeführt werden, dass der Plattenabstand gleich groß war. Diesen haben wir bei unseren Versuch allerdings nicht verändert. Zur Veranschaulichung dieser Gesetzmäßigkeit fügen wir an dieser Stelle noch einmal das Messdiagramm einer Versuchsreihe mit einer Spannung von 10 Volt (Diagramm 1) und einer Spannung von 20 Volt (Diagramm 2) ein. Aus diesen Diagrammen wird also deutlich, dass die Wanderungsgeschwindigkeit bei 20 Volt höher ist, als bei 10 Volt. In diesen Abbildungen ist nicht die Wanderungsgeschwindigkeit erfasst, sondern die Wanderungsdifferenz, um die sich die Schichtgrenze immer weiter verschoben hat. Bei der höheren elektrischen Feldstärke ist die Wanderungsdifferenz größer, da die Wanderungsgeschwindigkeit höher ist. Dieser Strecke Zusammenhang wird durch die folgende Formel erfasst: Geschwindigkeit = Zeit Kaliumpermanganat 20 Volt 1,8 1,6 Wanderungsdifferenz 1,4 Wanderungsdifferenz in cm Kaliumpermanganat 10 Volt 0,8 0,6 0,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0,2 0 0 0 5 10 15 20 Zeit in Minuten Diagramm 1 25 30 35 0 5 10 15 20 Zeit in Minuten Diagramm 2 25 30 35 Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule 2.2 Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 7 von 13 Versuchsreihen mit Kupferchlorid - Lösung 2.2.1 Durchführung Materialien: U-Glasrohr mit Hahn; Kupferchlorid-Lösung; Schwefelsäure (0,5mol); Kohleelektroden; Transformator (12 Volt); Scheidetrichter; Schlauch; Stoppuhr Versuchsaufbau: Statt der Kaliumpermanganat – Lösung wird eine Kupferchlorid – Lösung mit der 100fachen Konzentration von c = 10 mol/L eingesetzt und an Kohlestäben elektrolysiert. Die weitere Versuchsdurchführung bleibt dieselbe. 2.2.2 Beobachtungen Bereits nach kurzer Zeit bilden sich an beiden Kohleelektrode viele kleine Gasbläschen und die Schichtgrenzen beginnen sich leicht zu verschieben. Die Schichtgrenze der blauen Färbung hebt sich auf der Seite des negativen Pols an und nach etwa 20 Minuten ist an der Kathode ein orange-brauner Niederschlag zu erkennen. Gleichzeitig trübt sich die Suspension durch einen feinverteilten grau-schwarzen Feststoff auf der anderen Seite so stark ein, dass gegen Ende des Versuches die Verschiebung der Schichtgrenze nur noch auf einer Seite abgemessen werden kann. In den ersten zehn bis fünfzehn Minuten ist die Wanderungsdifferenz der Kupfer-Ionen erheblich höher als die in den darauffolgenden Minuten. Zum Ende hin nimmt die Wanderungsdifferenz der Ionen immer weiter ab. Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 8 von 13 Messergebnisse: Zeit in Minuten: 0 5 10 15 20 25 30 35 2.2.3 Wanderungsdifferenz in m: 0 0,01 0,0145 0,0155 0,0165 0,018 0,02 0,023 Tabelle 2 Deutung Die zweifach positiv geladenen Kupferionen wandern im elektrischen Feld zur Kathode, nehmen dort jeweils zwei Elektronen auf und werden zum metallischen Kupfer, das sich an der Elektrode niederschlägt. Reaktionsgleichung: Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s) Gleichzeitig wandern die negativ geladenen Chlorid-Ionen zur Anode und geben jeweils ein Elektron an die Elektrode ab. Jeweils zwei der so gebildeten Chloratome bilden ein Chlormolekül. (Angefeuchtetes Kaliumiodidstärkepapier verfärbt sich schwarz, sodass die Gasentwicklung als Chlor identifiziert werden konnte.) Reaktionsgleichung: 2 Cl-(aq) → Cl2 (g) + 2 e- Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 9 von 13 Kupferchlorid und Schwefelsäure bei 20V Wanderungsdifferenz in cm: Wanderungsdifferenz in cm: 3 Kupferchlorid und Schwefelsäure bei 12V Wanderungsdifferenz in cm: Wanderungsdifferenz in cm: Wanderungsdifferennz in cm 2,5 2 Wanderungsdifferenz in cm 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 2 1,5 1 0,5 0,4 0,2 0 0 5 10 15 20 Zeit in Minuten Diagramm 3 25 30 35 0 0 5 10 15 20 Zeit in Minuten Diagramm 4 25 30 35 Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 10 von 13 2.3. Vergleich der beiden Versuchsreihen Der Vergleich der beiden Versuchsreihen soll die Hypothese stützen, ob die Wanderungsgeschwindigkeit zusätzlich von der Größe der betrachteten Ionen abhängig ist. Tatsächlich hat sich bei unseren Versuchen ergeben, dass die Wanderungsgeschwindigkeit der Kupfer - Ionen höher ist als die der Permanganat – Ionen, sodass es nahe liegt, dass kleinere Ionen, bzw. Ionen mit einer geringeren Masse eine höhere Wanderungsgeschwindigkeit zeigen als größere Ionen, bzw. Ionen mit einer größeren Masse. Da Körper mit einer größeren Masse eine größere Trägheit besitzen ist es naheliegend, dass diese sich langsamer bewegen. Allerdings hängt die Wanderungsgeschwindigkeit auch von der Ladung der Ionen ab und die Kupferionen sind zweifach positiv geladen, während die Pergament - Ionen nur einfach negativ geladen sind. Auch die höhere Ladung verursacht wegen der stärkeren Anziehung zu den entgegengesetzt geladenen Polen vermutlich eine größere Wanderungsgeschwindigkeit. Kupferchlorid 20V Wanderungsdifferenz in cm: Kaliumpermanganat 20V Wanderungsdifferenz in cm 3 Wanderungsdifferenz in cm: 2 1,5 1 0,5 0 0 5 10 15 20 Zeit in Minuten Diagramm 5 25 30 35 Wanderzungsdifferenz in cm 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 5 10 15 20 Zeit in Minuten Diagramm 6 25 30 35 Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 11 von 13 3. Schluss 3.1 Aufgetretene Probleme Es lässt sich sagen, dass sich bei der Durchführung unserer Versuche eine Vielzahl von Problemen ergab, angefangen bei der Beschaffung eines geeigneten U – Glasrohres, da ein Einfluss der Lösung von unten in das Gefäß gewährleistet werden muss. Denn ansonsten ist keine Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit der gegebenen Ionen möglich, da sich keine Schichtgrenzen ausbilden können, welche für die Durchführung unserer Versuch unverzichtbar sind. Aus diesem Grund ließen wir ein solches U – Glasrohr speziell für unsere Versuche anfertigen. Des Weiteren wollten wir auch die Wanderungsgeschwindigkeit von anderen Ionen messen. Um die Versuchsreihe zur Messung der Wanderungsgeschwindigkeit der KupferIonen durchführen zu können, mussten wir die Konzentration der Kupferchlorid-Lösung stark erhöhen um die Schichtgrenze zwischen der gefärbten und ungefärbten Phase erkennen zu können. Außerdem mussten wir für die farblose Phase verdünnte Schwefelsäure als geeignete Elektrolytlösung verwenden. Wie im oben aufgeführten Versuchsprotokoll bereits beschrieben ist, ergaben sich auch für uns bei diesem Versuch mit Kupferchlorid und Schwefelsäure Probleme, da die Lösung nach geraumer Zeit trüb wurde und die Schichtgrenzen nicht mehr eindeutig zu erkennen waren. Ein weiterer Versuch mit Ammoniumacetat – Lösung, die mit Bromthymolblau grün eingefärbt war, führte nicht zu brauchbaren Ergebnissen. 3.2 Fehlerbetrachtung Ein Vergleich unser Messergebnisse mit den Literaturwerten stellte sich als äußerst schwierig heraus, da sich für die Durchführung der Versuche mit einer Spannung von 25 Volt und niedriger keine Literaturwerte finden ließen, bzw. der Versuchsaufbau sich in anderen wesentlichen Teilen unterschied. Die aufgetretenen Messfehler beruhen im Wesentlichen auf folgenden Punkten: 5 – Unseren bisherigen Versuchen haftet ein systematischer Fehler an, weil alle Teilchen auch ohne angelegte Spannung ständige Teilchenbewegungen entlang des Konzentrationsgradienten (Diffusion) ausführen. Diese müssten von der gemessenen Wanderungsdifferenz abgezogen werden. Da die Diffusionsgeschwindigkeit sowohl von der Konzentration als auch von der Teilchengröße abhängt ist deren Ausmaß bei den beiden Versuchsreihen vermutlich unterschiedlich. 5 – Die tatsächliche Wanderungsgeschwindigkeit ist erheblich höher, als die von uns in den Versuchen bestimmte. Dies liegt aber nicht nur an den unvermeidbaren Messfehlern, sondern auch daran, dass die Ionen, die in Richtung ihrer Pole FALBE, Prof. Dr. Jürgen ; Regitz, Prof. Dr. Manfred; Hillen, Dr. Elisabeth [1995]: RÖMPP. Chemie Lexikon. 9. Auflage, Stuttgart; Georg Thieme Verlag, Stuutgart, New York. Seite 995 f.f. Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 12 von 13 migrieren, vielmehr ungeordnete Bewegungen ausführen, die aber in Richtung der Pole verlaufen. – Die Differenz, die die Schichtgrenze während des zu Grunde gelegten Zeitintervalls zurücklegte, ließ sich nur äußerst schwer genau ablesen, da ein anderer Blickwinkel auf das U – Glasrohr, sowie die Abmessung der Wanderungsdifferenz mit dem Lineal im teilweise Millimeter genauen Bereich unsere Messwerte beeinträchtigten. – Auch Schwankungen der Umgebungstemperatur und der Temperatur der Flüssigkeit blieben unberücksichtigt, obwohl die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen zum Teil von der Temperatur abhängt. – Ferner ergaben sich für uns kleine Ungenauigkeiten beim Eingeben, bzw. Einfließen lassen der Lösungen. Denn für unsere Versuche war eine scharfe Ausbildung der Schichtgrenzen, die sich mit Hilfe langsamen Einfließens der Kaliumpermanganat- oder Kupferchloridlösung in das U-Glasrohr, realisieren ließ, von großer Wichtigkeit, um eben die Wanderungsdifferenz klar herauszustellen. Auch hier lagen Messfehler begründet, da die Zeit des Einfließens der Lösungen nicht immer gleich groß war und aus diesem Grund eine nicht immer eindeutig scharfe Ausbildung der Schichtgrenzen nach sich zog. Um die Fehler zu minimieren haben wir die Versuchsreihen mehrfach durchgeführt und entsprechende Mittelwerte gebildet. 3.3 Ausblick Um die Verschiebung der Schichtgrenzen, die durch die Diffusion auch ohne angelegte Spannung stattfindet, herauszurechnen, könnte man einen Kontrollversuch ohne angelegte Spannung durchführen. Aus Sicherheitsgründen war es uns nicht erlaubt eine höhere Spannung (wie in der Literatur) anzulegen. Thore Pohl, Simon Röde; Marienschule Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen im elektrischen Feld Seite 13 von 13 7. Literaturverzeichnis 1. FALBE, Prof. Dr. Jürgen ; Regitz, Prof. Dr. Manfred; Hillen, Dr. Elisabeth [1995]: RÖMPP. Chemie Lexikon. 9. Auflage, Stuttgart; Georg Thieme Verlag, Stuutgart, New York 2. NÄSER, Karl – Heinz; LEMPE, Doz. Dr. sc. nat. Dieter; REGEN, Dipl. - Chem. Otfried [Juli 1987 ]: PHYSIKALISCHE CHEMIE. Für Techniker und Ingenieure. 18. Auflage, Berlin; VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig. 3. NERNST, Walter: [2016]: Wikipedia, Dissoziation (Chemie) Pfad: https://de.wikipedia.org/wiki/Dissoziation_(Chemie) 4. TU Dresden, Chemie [2016]: Formelbrause [3.Semester WS 2011/2012] Pfad: https://formelbrause.wordpress.com/ [Zugriff: 09.12.2016]
