Semipermeabler Würfel in Wasser versenken

Wissenschaft Chemie
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Hallo,

ich muss zugeben, dass ich nur im Nebenfach Chemie studiere. Aber dort lerne ich immer wieder, dass Wasser nicht einfach H2O ist sondern dass dort immer auch einige Ionen, wie z.b. OH-, H3O+ und H+ vorliegen.
Jetzt habe ich mir überlegt, dass man dann doch dieselben semipermeablen Membrane die für Brennstoffzellen verwendet werden als WÜrfel zusammenbauen könnte und im Meer/Flüssen versenken. Die H+ Ionen könnten in den Würfel eindringen, sonst nichts. Nach einiger zeit hat man dann Wasserstoff gesammelt. Im prinzip nutzt man so die Sonne, die auf die Ozeane strahlt und dort das Wasser ionisiert um im Endeffekt ohne weitere Energie Wasserstoff zu erzeugen. Wo liegt mein Fehler?

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Hallo!

Jetzt habe ich mir überlegt, dass man dann doch dieselben
semipermeablen Membrane die für Brennstoffzellen verwendet
werden als WÜrfel zusammenbauen könnte und im Meer/Flüssen
versenken. Die H+ Ionen könnten in den Würfel eindringen,
sonst nichts. Nach einiger zeit hat man dann Wasserstoff
gesammelt. Im prinzip nutzt man so die Sonne, die auf die
Ozeane strahlt und dort das Wasser ionisiert um im Endeffekt
ohne weitere Energie Wasserstoff zu erzeugen. Wo liegt mein
Fehler?

Du hast nicht Wasserstoff erzeugt, sondern Wasserstoffionen. Woher bekommst Du die beiden Elektronen, die Du für das H2-Molekül noch brauchst?

Michael

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Du studierst Chemie im Nebenfach?

o.O

Ne Semipermeable Membran für Protonen um Wasserstoff zu erzeugen. *kopfschüttel*

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Du hast nicht Wasserstoff erzeugt, sondern Wasserstoffionen.
Woher bekommst Du die beiden Elektronen, die Du für das
H2-Molekül noch brauchst?

ich schätze mal bei genügend hohen feldstärken gibt es einen überschlag oder ich baue in die ecken metallschinen wodurch elektronen ins innere geleitet werden.

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High Simon,

ich muss zugeben, dass ich nur im Nebenfach Chemie studiere.

wer zwingt dich?

Aber dort lerne ich immer wieder, dass Wasser nicht einfach
H2O ist sondern dass dort immer auch einige Ionen, wie z.b.
OH-, H3O+ und H+ vorliegen.

H3O+ und H+ sind dasselbe, einmal korrekt und einmal lax geschrieben.
Wenn du Chemie nicht nur nebenbei studiert, solltest du die Begriffe Säure und Base gehört haben. Dies ersetzt aber nicht ein Verstehen - auch der Begriffe Oxidation und Reduktion.

Jetzt habe ich mir überlegt, dass man dann doch dieselben
semipermeablen Membrane die für Brennstoffzellen verwendet
werden als WÜrfel zusammenbauen könnte und im Meer/Flüssen
versenken. Die H+ Ionen könnten in den Würfel eindringen,
sonst nichts. Nach einiger zeit hat man dann Wasserstoff
gesammelt. …

Von nichts einen Plan, außer vom Aufbau der Weltverbesserungsmaschine - keine Ahnung, wie die funktioniert, aber würfelförmig muss sie sein.

… Im prinzip nutzt man so die Sonne, die auf die
Ozeane strahlt und dort das Wasser ionisiert …

Wasser ist stets „ionisiert“, d.h. natürlich protolysiert. Da ist die Sonne weder schuld noch förderlich.

… um im Endeffekt
ohne weitere Energie Wasserstoff zu erzeugen. Wo liegt mein
Fehler?

Es wurde ja teils schon angesprochen, H+ ist kein Wasserstoff, man kann ihn auch nicht absondern - genausowenig wie die Elektronen aus der Stromleitung.

Dein Fehler ist der, dass du nicht das geringste Verständnis für Chemie hast. Jeder Abiturient ohne Chemie-Leistungskurs weiß es besser als du. Wenn du es also bis jetzt nicht verstanden hast, kann ich nur hoffen, dass du keine Tätigkeit im medizinischen oder Nahrungsmittelbereich anstrebst.

Und vor dem Verbessern der Welt steht nun mal das Verstehen. Da gibt es sicherlich gute Bücher, die dir dein Dozent deines Vertrauens nennen kann.

Gruß, Zoelomat

6

Hallo Simon: Was für eine Membran willst Du verwenden damit nur H±Ionen in deinen „Wunschwürfel“ („Wu.wü.“) diffundieren? Wenn H±Ionen über eine Membran diffundieren baut sich ein Potential auf, das der Diffusion von H+ entgegenwirkt. Wenn Du im „Wu.wü.“ mehr H+ haben willst als im Wasser, benötigst Du eine Kraft oder Energie. In der Biologie gibt es für solche Zwecke z.B. H+/K±ATPasen die einen Konzentrationsgradienten von 1: 1’000’000 aufbauen können. Die Regeneration der entladenen ADP zu ATP benötigt aber Energie. Gruss.
Paul

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Du hast nicht Wasserstoff erzeugt, sondern Wasserstoffionen.
Woher bekommst Du die beiden Elektronen, die Du für das
H2-Molekül noch brauchst?

ich schätze mal bei genügend hohen feldstärken gibt es einen
überschlag

… aber um diese Feldstärke aufzubauen, brauchst Du Energie.

Was Du da bastelst, gibt es ja schon lange. Es heißt „Elektrolyseur“ und funktioniert leider nur, wenn man eine elektrische Spannung anschließt. Von nix kommt nix!

Michael

8

ich muss zugeben, dass ich nur im Nebenfach Chemie studiere.

Selbst dafür sind deine Kenntnisse eine unglaubliche Schande. Die Membran ist ja in beiden Richtungen durchlässig, also diffundieren Protonen auch wieder heraus, und selbst wenn der Prozess asymmetrisch wäre, würde er zum Erliegen kommen, sobald innen ausreichend mehr Ionen sind als aussen - man bezeichnet die Erscheinung als osmotischen Druck. Von gasförmigem Wasserstoff ist dabei überhaupt nicht die Rede.

Es gibt keine Perpetuum Mobiles, auch keine chemischen.

Gruss Reinhard

9

ich muss zugeben, dass ich nur im Nebenfach Chemie studiere.

Selbst dafür sind deine Kenntnisse eine unglaubliche Schande.

Einen Bonuspunkt für die deutlichen Worte - ich zumindest bin der Meinung, dass ein Mindestmaß an Niveau hier vorherschen sollte.

Die Membran ist ja in beiden Richtungen durchlässig, also
diffundieren Protonen auch wieder heraus, und selbst wenn der
Prozess asymmetrisch wäre, würde er zum Erliegen kommen,
sobald innen ausreichend mehr Ionen sind als aussen - man
bezeichnet die Erscheinung als osmotischen Druck. …

Da muss ich als attestierter Besserwisser schon einwenden: bevor der osmotische Druck sich bemerkbar macht, wirkt die elektrische Abstoßung (Coulomb-Kraft) weit stärker als alle osmotischen Kräfte.

Davon ab, rein osmotisch gesehen würden die OH- einen Ausgleich bilden.

Von gasförmigem Wasserstoff ist dabei überhaupt nicht die Rede.

Es gibt keine Perpetuum Mobiles, auch keine chemischen.

Das ist der Kern, weder vom Fragesteller noch von mir so formuliert. Und die Erfinder von PM sind die einzigen, die sich anscheinend von selbst vermehren :wink:

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Hallo!

ich muss zugeben, dass ich nur im Nebenfach Chemie studiere.

Selbst dafür sind deine Kenntnisse eine unglaubliche Schande.

Das zu beurteilen liegt mir fern. Bisweilen kritisiere ich Postings in diesem Forum auch äußerst scharf, aber nur dann, wenn jemand irgendwelchen Bockmist erzählt und als Wahrheit hinstellt. Das entwertet nämlich dieses Forum. Außerdem kritisiere ich Leute, die ihre Hausaufgaben nicht selbst machen wollen, und solche, die unhöflich auftreten.

Für eine ehrliche Frage - auch für eine dumme Frage - würde ich jedoch niemanden kritisieren. Ich halte es mit der Sesamstraße: „Wer nicht fragt, bleibt dumm.“

Die Membran ist ja in beiden Richtungen durchlässig, also
diffundieren Protonen auch wieder heraus, und selbst wenn der
Prozess asymmetrisch wäre, würde er zum Erliegen kommen, …

Das würde er nicht. Gesetzt den Fall, man könnte auf diese Weise tatsächlich Wasserstoff gewinnen, dann würde er gasförmig aus dem Wasser blubbern. Es würde sich nie ein chemisches Gleichgewicht einstellen, weil der Wasserstoff dem System ständig entzogen würde. Die Reaktion würde beliebig lange weiterlaufen.

Das Hindernis, das dem entgegensteht, ist tatsächlich der Ladungstransport und die elektrostatische Anziehung. Die OH- im Außenmedium geben nicht freiwillig ihre Elektronen ab und so lange sie da sind, halten sie auch die H+ zurück.

Michael