Materialien

U-Rohr mit Membran, Stativmaterial, Tropfpipette, Multimeter, Kabel, zwei palladinierte Nickelnetzelektroden

Chemikalien

Kalilauge (1M), Wasserstoffperoxid (w = 30%), Schnaps (z.B. Wodka)

Durchführung

Ein U-Rohr wird mit Hilfe des Stativmaterials fixiert und mit Kalilauge gefüllt. Mit einer Tropfpipette werden circa 2 mL Wasserstoffperoxid in einen Schenkel gegeben. In den anderen Schenkel werden etwa 5 mL Schnaps gegeben. Die palladinierten Nickelnetzelektroden werden an ein Multimeter angeschlossen und dann jeweils in einen Schenkel des U-Rohrs gestellt.

Beobachtung

Es kommt zu einer Bläschenbildung an den Elektroden. Am Multimeter ist eine Spannung von 0,466 V abzulesen.

Deutung

Der Schnaps und die Wasserstoffperoxidlösung bilden zusammen eine galvanische Zelle. Es kommt zu einem Elektronenfluss von der Anode zur Kathode, weswegen eine Spannung am Voltmeter abzulesen ist. Das Wasserstoffperoxid reagiert mit dem Wasser unter Freisetzung von Sauerstoff, welcher im nächsten Schritt durch die Reaktion mit Wasser reduziert wird. Es entstehen Hydroxid-Ionen, die an der Anode mit dem Ethanol im Schnaps reagieren. Ethanol wird dabei oxidiert. Bei diesem Schritt werden Elektronen freigesetzt, die durch den Elektronenmangel an der Kathode zu dieser wandern.

Kathode:  2 H₂O_{2 (aq)} → 2 H₂O_(l) + O_{2 (g)}

        O_{2 (g)} + 2 H₂O_(l) + 4 e^- → 4 OH^-_(aq)

Anode:   C₂H₅OH_(aq) + 16 OH^-_(aq) → 2 CO₃^2-_(aq) + 11 H₂O_(l) + 12 e^-

Entsorgung

Die Entsorgung erfolgt über den Sammelbehälter für Säuren und Basen.

Literatur

H. Wambach, Materialien-Handbuch Kursunterricht Chemie: Chemisch-technische Synthesen und Umweltschutz, Aulis Verlaug Deubner, 2003, S. 310.