Materialien

Bechergläser (100 mL), Leitfähigkeitsprüfer, Spannungsquelle, Multimeter, 10 Cent Münze.

Chemikalien

Wasser, Kupfersulfat-Pentahydrat, Schwefelsäure.

Durchführung

Zunächst werden 60 mL einer Kupfersulfat-Lösung (c=1 mol/L) in einem 250 mL Becherglas angesetzt. Hierzu werden 10 mL Schwefelsäure (c=1 mol/L) gegeben.

Zu dem Spannungsgerät wird ein Multimeter als Voltmeter parallel geschaltet, um die angelegte Spannung ablesen zu können. Ein Kupferblech wird als Kathode geschaltet und mithilfe einer Krokodilklammer in das Becherglas gehängt. Die Münze wird ebenfalls durch eine Klammer befestigt und als Anode geschaltet und ebenfalls in das Becherglas gehängt. Die Münze sollte vorher gut mit Ethanol gereinigt werden. Es wird eine Spannung von 3-4 V angelegt.

Beobachtung

Schon nach kurzer Zeit ist zu erkennen, dass das 10 Cent Stück von einer kupferfarbenen Schicht überzogen ist.

Deutung

Die Anode stellt den Pluspol bei der Elektrolyse dar. Hier liegt ein Elektronenmangel vor. Das Kupfer wird hier also oxidiert und geht dann als zweifach geladenes Kupferion in Lösung. Die Kathode hingegen stellt den Minuspol bei der Elektrolyse dar. Hier liegt also ein Elektronenüberschuss vor. Die Kupferionen, die zu der Kathode wandern, werden hier also reduziert. Sie nehmen Elektronen auf und scheiden sich dann als Kupfer an der Münze ab.

Reaktionsgleichungen:

Anode (Oxidation): Cu → Cu²⁺ + 2 e^-

Kathode (Reduktion): Cu²⁺ + 2 e^- → Cu

Entsorgung

Die Lösung wird in dem Sammelbehälter für Schwermetalle und anorganische Säuren entsorgt.

Literatur

[1] R. Herbst-Irmer. Skript zum anorganisch-chemischen Grundpraktikum für Lehramtskandidaten. Göttingen: Universität Göttingen (2015), S.101.