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10. Elektrolyse von Salzwasser mit einem Cola-Dosen-Verschluss
als Anode
Bei der Leitfähigkeitsmessung
von Meerwasser bildete sich an der Kohle-Elektrode
Chlor.
In diesem Versuch sollst Du
die Kohle-Elektrode durch den Verschluss einer Cola-Dose ersetzen und das
Wasser mit Universalindikator anfärben.
Was Du brauchst:
2 Klingeldrähte mit 4 Krokodilklemmen, 9-Volt-Batterie, Blister,
Cola-Dosen-Metalle, Salzwasser, Universalindikator-Lösung.
Durchführung
1.Links: Fülle
ein Blister mit 1 ml Salzwasser, füge zwei Tropfen Universalindikator-Lösung
zu.
2. Verbinde das Blech einer Cola-Dose
(Fe) mit dem negativen Pol der Batterie, den Dosen-Verschluss (Al) mit dem
positiven.
3. Tauche die Metalle in
ein Blister mit Salzlösung.
Beobachtungen Mitte: 1. Gasblasen
an beiden Elektroden. 2. Violett-Färbung um Fe, 3.
Rotfärbung um Al.
4.Kein Chlor-Geruch an der Anode.
4. Rechts: Rühre
die Salzlösung nach Ende der Elektrolyse um:. Beim Vermischen der Flüssigkeit wird der Indikator wieder
grün. Es gibt keine Trübung.
Erklärung:
In dieser elektrolytischen Zelle erfolgt der Elektronenfluss
anders als in einer Galvanischen Zelle nicht
freiwillig von der negativen zur positiven Elektrode. Er wird durch die elektrische
Energie der Batterie in die andere Richtung gezwungen.
zu 1a. Das Fe-Blech zieht die positiven Natrium-Ionen
zusammen mit den sie umgebenden H2O-Moküle an.
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Am Fe: Kathodische Reduktion der H2O-Moleküle:
4 H2O + 4 e ---Reduktion--->
4 OH-(aq) + 2 H2(g)
zu 1b. Der Al-Verschluss zieht einen Strom
hydratisierter Chlorid-Ionen an.
1...3.Am Al: Anodische Oxydation der H2O-Moleküle: 4 H2O - 4 e- --Oxidation-->
4 OH-(aq)+ 2 H2O + O2(g)
zu 2 und
3. Die
Verfärbung des Indikators zeigt am Fe die 4
OH-(aq)-Ionen und am Al die 4 OH-(aq)-Ionen an.
zu 4. Die negativen Chlorid-Ionen sind
von den Wasser-Molekülen ihrer Hydrathülle ihrer Hyrdathülle
abgeschirmt.
* Die Batterie ("Elektronenpumpe")
transportiert Elektrone (e- ) von der Anode zur Kathode
Rechts:Beim Vermischen reagieren die positiven Säurewasserstoff-Ionen
[H+(aq)] und die negativen Hydroxid-Ionen [OH-(aq)]
zu neutralen Wasser-Molekülen.
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