Damit es zu einem Stromfluss zwischen den beiden Halbzellen kommen kann, muss die Bakterienart...?

Question

Aufgabe:

Für eine alternative Stromerzeugungsmethode soll eine Bakterienart gefunden werden, die Elektronen aus einer Stoffwechselreaktion auf einen metallischen Leiter in einer Halbzelle eines galvanischen Elementes überträgt. Die zweite Halbzelle soll aufgrund der einfachen Verfügbarkeit Luftsauerstoff umsetzen.

Damit es zu einem Stromfluss zwischen den beiden Halbzellen kommen kann, muss die Bakterienart …

Wählen Sie eine Antwort:
A. ein positives Redoxpotential erzeugen können.
B. anaeroben Stoffwechsel betreiben können.
C. aktiv beweglich sein.
D. oxygene Photosynthese betreiben können.
E. halophil sein.

Problem/Ansatz:

Es handelt sich hierbei um eine galvanische Zelle. In der Halbzelle, wo Sauerstoff vorhanden ist, sollen Elektronen auf Sauerstoff übertragen werden. Dadurch wird Sauerstoff reduziert und muss daher in dieser galvanischen Zelle das positivere Redoxpotential haben.

Das Bakterium dagen muss ein negatives Redoxpotential haben, um die Elektronen nicht aufzunehmen und weiterzuleiten.

Die erste Antwortmöglichkeit " A " wäre damit falsch; sie wäre richtig, wenn statt "positives" "negatives" stehen würde.

Die zweite Antwortmöglcihkeit ist richitg, da in der Halbzelle, in der sich das Bakterium befindet, kein Sauerstoff vorhanden darf. Denn sonst würden die Elektronen auf Sauerstoff übertragen werden und gar nicht weitergeleitet. Das Bakterium muss daher einen anaeroben Stoffwechsel betreiben können.

ist es richtig, wie ich die Antwortmöglichkeit A ausgeschlossen habe? und wie könnte man noch die anderen Antwortmöglcihkeiten C, D, und E ausschließen.

Danke im Voraus

Answer 1

Hallo,

Irgendwie scheint mir in der Aufgabe etwas zu fehlen. Es fehlt leider vollständig die Angabe zur Bakterienart, des Elektrolyten, insgesamt der Aufbau der Zellen und möglicher Reaktionen. Die Aufgabe nimmt sehr viel voraus oder erwartet viel, weshalb es schwierig ist die Fragen nachzuvollziehen. Das spricht sehr für eine "Theorieaufgabe" ohne Realitätsbezug. Dieses Bild konnte ich auf die schnelle finden, was vom Aufbau her plausibel ist.

Mit den vorhandenen Mitteln hast du die Aufgabe gut gelöst und ich kann deine Lösung nachvollziehen.

C) Es muss immer eine elektronische Verbindung zwischen den Bakterien und der Elektrode bestehen. Wie das geschehen soll, kann niemand aus der Aufgabenstellung herauslesen und muss wild spekulieren. Sie können teilweise beweglich sein und teilweise nicht. Es gibt ja auch Diffussion im System und eine elektrochemische Doppelschicht.

D) ist das nicht kompletter Quatsch? Oxygen bedeutet die Erzeugung von Sauerstoff. Aufgrund unzureichender Angaben ist das nicht zu beantworten. Am wahrscheinlichsten halte ich die Erzeugung von Protonen, die dann später durch eine Membranendiffusion umgewandelt werden.

E) In einem wässrigen Medium muss es wohl durchgeführt werden.