Korrosion und Oberflächenbehandlung
In einem Stahlrohr floss ein Korrosionsstrom, bei dem sich Eisen nach Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ löst, ein Jahr lang (365 Tage) mit durchschnittlich 0,10 A. Welcher Wert kommt der gelösten Eisenmasse am nächsten? Die molare Masse von Fe sei 55,85 g/mol, die Faraday-Konstante 96485 C/mol.
- Aca. 0,61 kg
- Bca. 0,91 kg
- Cca. 1,8 kg
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: B. ca. 0,91 kg
Nach dem Faradayschen Gesetz ist die gelöste Masse m = ItM/(nF). Ein Jahr hat 365 × 24 × 3600 = 3,15×10⁷ s; die geflossene Ladung beträgt also Q = 0,10 × 3,15×10⁷ = 3,15×10⁶ C. Da Fe²⁺ entsteht, ist n = 2 und m = 3,15×10⁶ × 55,85/(2 × 96485) ≈ 913 g, also etwa 0,91 kg. Ca. 1,8 kg setzt fälschlich n = 1 für die Zahl der Elektronen an. Ca. 0,61 kg rechnet mit n = 3, also mit Fe³⁺, was nicht zur Reaktionsgleichung der Aufgabe passt. Schon ein Korrosionsstrom von nur 0,10 A führt in einem Jahr zum Verlust von fast 1 kg Eisen; örtlich konzentriert reicht das, um ein Rohr zu durchlöchern.
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