Ziel des Versuchs: Dieser Versuch erarbeitet die Elektrlyse am Beispiel von Natriumchlorid
| Thema: Leitfähigkeit und einfache Elektrolysen | Tags: Elektrolyse, Redoxreaktion, Elektrochemie | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
Graphitelektroden, U-Rohr, Kabel, Trafo
Chemikalien
Natriumchlorid, Phenolphthalein
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Phenolphthalein | H350-H341-H361f | -- |  |
| Natriumhydroxid | H314 | -- |  |
Durchführung
Die Natriumchloridlösung wird etwa bis zur Hälfte in das U-Rohr gegeben und einige Tropfen Phenolphthalein werden zugegeben. In jedes der Rohrenden wird eine Elektrode eingeführt und mit Gleichspannung (ca. 4,5 V) mit dem Trafo verbunden.
Beobachtung
An der Kathode ist eine Gasentwicklung zu erkennen. Zusätzlich färbt sich diese Seite des U-Rohres pink. An der Anode entsteht ebenfalls ein Gas, die Lösung trübt sich leicht.
Deutung
An der Kathode sind neben Wasserstoff auch Hydroxid-Ionen entstanden. Beide Produkte stammen aus der Spaltung von Wasser. An der Anode entsteht neben Sauerstoff auch Chlorgas, welches jedoch in Wasser sofort disproportioniert. Das schwerlösliche Chlorat kann die leichte Trübung verursachen.
Reaktionsgleichungen
| Reduktion: | 2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH- |
| Oxidation: | 2 Cl- → Cl2 + 2 e- |
| Gesamtgleichung: | 2 H2O + 2 Cl- → H2 + 2 OH- + Cl2 |
Entsorgung
Die Lösung wird im Säure-Base-Behälter entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Der Versuch eignet sich als vertiefender Blick in die Elektrolysechemie. Unter Umständen ist eine Hinführung zur Chloralkalielektrolyse möglich. Die entsprechenden Modifikationen können aus diesem Versuch erarbeitet werden (Abwesenheit von Wasser, höhere Spannungen, etc.). Visuell weist der Versuch eine hohe Effektstärke auf. Problematisch ist hier, dass nicht das Salz elektrolysiert wird, sondern Wasser ebenfalls eine Rolle spielt.
Literatur
http://www.chemieunterricht.de/dc2/phph/phen-elektrolyse.htm, zuletzt abgerufen am 16.8.2014, um 16:25 Uhr.
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