Ziel des Versuchs: In diesem Versuch wird Wasser elektrolytisch in die Elemente Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt
| Thema: Einfache Elektrolysen und Leitfähigkeit | Tags: Wasserstoff, Sauerstoff | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
2 pneumatische Wannen, U-Rohr, 2 Kohleelektroden im Stopfen, Spannungsquelle, Kabel, 2 Krokodilklemmen, 2 Stative, 2 Klemmen zum Befestigen des Rohrs, 2 x 50 mL Messzylinder
Chemikalien
Wasser, Schwefelsäure (Wasserstoff und Sauerstoff entstehen erst durch die Reaktion)
Durchführung
Das U-Rohr wird zwischen die Stative eingespannt. Es wird anschließend mit Wasser gefüllt und die Stopfen mit den Kohleelektroden werden aufgesetzt. Die Zuläufe der Schenkel werden jeweils mit 2 pneumatischen Wannen verbunden. In diese werden mit Wasser gefüllte Messzylinder mit der Öffnung nach unten gehalten. Die Kohleelektroden werden mit der Spannungsquelle verbunden und als Anode (+-Pol) und Kathode (-Pol) geschaltet. Durch die Krokodilklemmen werden sie mit den Kohleelektroden verbunden.
Beobachtung
Im Verlauf der Reaktion wird das Wasser in den Messzylindern verdrängt. Das Gasvolumen in dem Zylinder, dessen pneumatische Wanne auf der Anodenseite liegt, ist etwa halb so groß wie das Gasvolumen auf der Kathodenseite.
Deutung
Anode/Oxidation: 6 H2O (l) → O2 (g) + 4 OH- (aq) + 4 e-
Kathode/Reduktion: 4 H3O+ (aq) + 4 e- → 2 H2 (g) + 4 H2O (l)
Redoxreaktion: 2 H2O (l) → 2 H2 (g) + O2(g)
Auf der Kathodenseite (Minuspol) ist Wasserstoff durch Reduktion von Oxoniumionen entstanden. Der Wasserstoffanteil ist etwa doppelt so hoch wie der Sauerstoffanteil. Dies entspricht der tatsächlichen Zusammensetzung des Wassers.
Entsorgung
Das Wasser wird in den Säure-Base-Abfall gegeben.
Literatur
Blume, www.chemieunterricht.de/dc2/echemie/h2o-elek.htm, 2001, aufgerufen am 08.08.2015
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