chemie versuch : gebogener wasserstrahl
in chemie haben wir einen glasstab mit hasenfell gerieben. der wasserstrahl hatdaraufin einen borgen gemacht. meine fragen ist : wird der glasstab negativ oder positiv geladen?
3 Antworten
Der Glasstab ist positiv geladen, dies ist aber durch den Wasserbogen nicht zu entscheiden.
Es wird nämlich immer eine Seite des Wassermoleküls angezogen und die andere abgestoßen. Welche Kraft ist aber nun vom Betrag her größer?
Die Antwort liefert das elektrische Feld des Glasstabs. Die Feldlinien gehen vom Glasstab aus nach außen in alle Richtungen, die Felddichte nimmt also nach außen hin ab. Das heißt, egal wierum das Wassermolekül orientiert ist, die anziehende Wirkung auf der Stabseite ist stets größer als die abstoßende Wirkung auf der anderen Seite, daher verbleibt immer eine anziehende Wirkung, egal wie der Glasstab geladen ist.
Nimmst du stattdessen ein homogenes elektrisches Feld wie in einem Kondensator, dann hängt die Richtung der Ablenkung in der Tat von der Ladung des Körpers ab, denn in diesem Feld sind die Feldlinien parallel, die Feldstärke damit überall gleich groß.
Die Antwort findet sich theoretisch durch Googeln nach "triboelektrische Reihe". Glas kommt in jeder Auflistung der Reihe vor, liegt ziemlich weit am positiven Ende.
Hätte der Lehrer statt des armen Hasen ein Seidentuch genommen, wäre die Antwort klar gewesen, Seide ist deutlich auf der negativen Seite von Glas, in dem Fall wäre dann das Glas positiv geladen gewesen.
Jetzt ist aber die Aufladung durch Reibungselektrizität nicht nur vom Material abhängig, sondern auch stark von den Umgebungsbedingungen, vor allem der Luftfeuchtigkeit, deshalb nicht so reproduzierbar messbar wie andere physikalische Größen, und je nach Autor gibt es kleine Unterschiede in der Darstellung der tribologischen Reihe.
So findet sich teilweise "Kaninchenfell" auf der positiven Seite von Glas, andererseits "Pelz" auf der negativen Seite. Was aber, wenn der Pelzmantel aus Kaninchen ist?
Sicher, dass es ein Glasstab war? Mit einem Kunststoffstab gibt es stärkere Effekte, weil der weit negativ von Pelzen, Wolle und Baumwolle steht.
Echtes Glas : Ich tippe auf positiv.
Für die Anziehung auf ungeladene Körper (Styroporkügelchen, Papierschnipsel, Wasserstrahl) ist das Vorzeichen der Ladung egal, Hauptsache geladen. Das funktioniert über:
http://de.wikipedia.org/wiki/Influenz#Influenz_in_Isolatoren
Im Fall von Wasser ist es die Orientierungspolarisation, wie schon von Luzilane erwähnt.
Das ist vollkommen egal.
Wasser hat ja einen Dipol, das O ist etwas negativ geladen, da es eine höhere Elektronegativität hat, das H ist etwas positiv geladen.
Ist der Stab positv geladen, zieht es die O-Atome an, und die H-Atome werden abgestoßen. Die Wassermoleküle sind in dem Strahl quasi alle mit dem O zum Stab gewandt, die Hs sind auf der anderen Seite.
Ist der Stab jetzt negativ geladen ist das genau andersherum, die Hs werden angezogen, die Os abgestoßen.
Das wirklich Interesse an dem Versuch wird durch deine Antwort aber nicht beantwortet:
Wenn doch die Sauerstoffseite angezogen und die Wasserstoffseite abgestoßen wird, wieso verbleibt dann netto eine Anziehungskraft? :-)