EXPERIMENT,
DAS ZEIGT: Schwefelsäure ist stark ätzend, also arbeite in einem
Tablett, benutze Einweghandschuhe, Vergiss die Schutzbrille
nicht!.
Material
Blei-Akku-Funktionsmodell
(frisch aufgeladen in 2.7.2), zwei Kabel
mit Krokodilklemmen, Cola-Blechstreifen von Cola-Dosen aus Deutschland
und Österreich [alternativ: Verschluss einer deutschen Cola-Dose),
Schere, Schmirgelpapier, Tropfflaschen 10 mL mit abgestandener Cola light,
mit Lösungen von Phenolphthalein (PhPh) und von wenigen Körnchen
rotem Blutlaugensalz (RBS), weiße Filmdose.
Aufgaben
1. Photo 1:
Verbinde die negative Elektrode in Kammer
1 des Funktionsmodells über das schwarze Kabel mit einem oben und
unten blank geschmirgelten Streifen
aus einer deutschen Cola-Dose.
2. Die positive Elektrode
in Kammer 3 verbinde mit einem oben und unten blank geschmirgelten
Streifen aus einer österreichischen Cola-Dose
[alternativ: halbierter Coladosen-Verschluss].
3. Bedecke den Boden
einer umgedrehten weißen Filmdose mit Cola light, füge je einen
Tropfen PhPh und RBS zu.
4. Tauche die blanken
Blechenden in die braune Flüssigkeit.
5. Photo 2:
Wiederhole das gleiche Experiment, indem Du beiden Elektroden austauschst.
Beobachtungen
a) Photo 1: Gasblasen,
Rötung von PhPh an Fe-Kathode, // Gasblasen, keine Veränderung
ander Al-Anode zu sehen.
b) Photo 2: Gasblasen,
keine
Rötung von PhPh an Al-Kathode, // blaue Färbung an der
Fe-Anode.
Erklärungen
a) An der Fe-Kathode Reduktion
des Wassers: 4 H2O(l) + 4 e- --> 2 H2(g) +
4 OH-(aq) // Die Hydroxid-Ionen
färben den PhPh-Indikator rot.
An
der Al-Anode Oxidation
des Wassers:
2 H 2O(l) --> O2(g) + 4 H+(aq) +
4 e - // (? anodische Oxidation des Al)
b) An der Al-Kathode Reduktion
des Wassers: 4 H2O(l) + 4 e- --> 2 H2(g) +
4 OH-(aq) // ( Hydroxid-Ionen
reagieren mit dem Al zu Aluminat)
An
der Fe-Anode Oxidation
des Eisens:
2 Fe(s) --> 2 Fe2+(aq) + 4 e -
// Reaktion
des 2 Fe2+(aq)
mit den negativen Ionen von RBS zu Farbstoff.