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14  Wasser-Elektrolyse in einem Tropfen

y El-Marsafy zeigte erstmal, dass sich selbst ein Tropfen destillierten Wasser (versetzt mit einem Tropfen Phenolphthalein-Lösung) auf einer weißen Plastikunterlage elektrolysieren lässt.
Hier soll der Versuch mit Wasser auf einer weißen Filmdose wiederholt werden. Als Elektrolyt dient Natriumsulfat gelöst in einem Rotkrautextrakt, Kathode ist eine Heftklammer, als Anode dient ein Stück Bleistift-Mine. Spannungsquelle ist eine Batterie.

Material
9-Volt-Batterie, 2 Kabel mit Krokodilklemmen, Büroklammer oder Stecknadel, dünne Bleistift-Mine,
weiße Filmdose, Tropfflaschen mit Natriumsulfat-Lösung (Glaubersalz aus Apotheke) und mit Extrakt aus Rotkraut oder Petunien-Blüten.
Durchführung
1. Verbinde den negativen Pol der Batterie mit einer aufgebogenen Büroklammer, den positiven mit einer dünnen Bleistiftmine. 
2. Gib aus den Tropfflaschen Elektrolyt und Indikator-Lösung, tauche die Elektroden hinein (
Photo 1).
3. Verrühre die Flüssigkeit nach Versuchsende.
Beobachtungen
a) Gasblasen steigen an beiden Elektroden auf, an der Kathode stärker als an der Anode.
b) Der Elektrolyt verfärbt sich um die Kathode grün (später gelb) und um die Anode rot (Photo 2).
c) Beim Umrühren nimmt der Elektrolyt wieder seine ursprüngliche Farbe ein.
Erklärung
a) Die hydratisierten negativen Sulfationen und Natrium-Ionen wandern zur positiven bzw negativen Elektrode.
b) An der negativen Elektrode (Reduktionselektrode, Kathode) werden Wasser-Moleküle aus der Hydrathülle zu Wasserstoff und Hydroxid-Ionen reduziert. Red:    4 H2O(l)  + 4 e- --> 2 H2(g) + 4 OH-(aq)

c) An der positiven Elektrode (Oxidationselektrode, Anode) werden Wasser-Moleküle aus der Hydrathülle zu Sauerstoff und Oxonium-Ionen oxydiert.              Ox:     2 H 2O(l)     --> O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e -
d) Der zugesetzte Indikator zeigt die alkalische bzw. die saure Reaktion um Kathode- bzw. Anode an.
e) Das Umrühren führt zur Neutralisation.


zurück..weiter....... erste Veröffentlichung: 13.04.2004............................. letzte Veränderung: 16.06.2009