Elektrolyse von Kupferchlorid

von Stefan Krüger

Thema Leitfähigkeit und einfache Elektrolysen
Klasse 9-10
Art Lehrerversuch
Schlagworte Elektrochemie Elektrolyse Redoxreaktion

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Ziel des Versuchs Dieser Versuch erarbeitet die Elektrlyse am Beispiel von Kupferchlorid

Vorbemerkung

In diesem Versuch können die Prozesse auf Teilchenebene für die SuS verdeutlicht werden. Sie können in diesem Versuch erkennen, dass sich Metallsalze als ihre Elemente abscheiden lassen. Damit steht dieser Versuch stellvertretend für andere Elektrolysen von Metallsalzen. Sie eignet sich aufgrund der farblichen Unterscheidung von Produkt und Edukt sehr gut für SuS.

Materialien

Graphitelektroden, Kabel, Trafo, Becherglas

Chemikalien

Kupfer(II)-Chlorid-Lösung

Gefahrstoffe

Gefahrstoff	H-Sätze	P-Sätze	GHS-Piktogramme
Kupfer(II)-chlorid	H302, H319, H315, H410	P280, P273, P302+P352, P305+P351+P338, P309+P311

Durchführung

Der Trafo wird auf Gleichspannung eingestellt. Der Stromkreis wird mit dem Becherglas als Leiter aufgebaut. Die Elektroden werden so in die Lösung getaucht, dass sie sich nicht berühren (evtl. mit Stativ und Klammern befestigen). Die Spannungsquelle wird für einige Minuten eingeschaltet, bis eine Gasentwicklung an der Anode zu erkennen ist.

Beobachtung

An der Anode bilden sich Gasbläschen. An der Kathode scheidet sich ein braun-glänzender Feststoff ab.

Deutung

An der Kathode scheidet sich elementares Kupfer ab, welches an seiner charakteristischen Farbe zu erkennen ist. An der Anode bildet sich elementares Chlor, was an den Gasbläschen zu erkennen ist.

Reaktionsgleichungen

Reduktion:	Cu²⁺ + 2 e^- → Cu⁰
Oxidation:	2 Cl^- → Cl₂ + 2 e^-
Gesamtgleichung:	Cu²⁺ + 2 Cl^- → Cu⁰ + Cl₂

Entsorgung

Sollte das Chlorgas aufgefangen worden sein, muss dieses mit Natriumthiosulfat im Ausguss entsorgt werden. Die Kupferchloridlösung wird im Schwermetallbehälter entsorgt.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Der Versuch eignet sich als praktischer Einstieg in das Thema Elektrolyse. Vorzugsweise sollte bereits mit der Leitfähigkeit begonnen worden sein. Das Teilchenkonzept sollte bereits aus den vorherigen Jahrgängen bekannt sein. Aus Kostengründen ist das Experiment besser als Demonstrationsversuch geeignet.

Literatur

A. Witt und Prof. Dr. A. Flint, „Chemie fürs Leben – ein schülerorientiertes Konzept zur Behandlung des Themas Elektrochemie“, März 2013, Uni Rostock