12 Elektrolyse von
Kupfersulfat-Lösung in einem Blister
als
elektrolytische Zelle: Erzwungener
Elektronenübergang von Chlorid- auf Kupfer-Ionen
"Unter Elektrolyse (griech. „mittels
Elektrizität trennen“) versteht man die Aufspaltung einer
chemischen Verbindung unter Einwirkung des elektrischen
Stroms".
Während in einer Galvanischen
Zelle
chemische Energie spontan in elektrische umgewandelt wird, geschieht in
einer
elektrolytischen
Zelle das Umgekehrte: Elektrische Energie (Batterie,
Netzgerät) "pumpt" Elektronen in die umgekehrte Richtung.
Im folgenden beiden
Experimenten dient ein Blister
(die
Sicht-Verpackung einer
Tablette als Behälter für die Elektrolyse einer Lösung
von (Kupfer(II)-sulfat + Kochsalz zwischen 2
Bleistift-Minen.
Material
Experimentiertablett, Batterie (9 Volt), 2 Kabel mit
Krokodiklemmen, 2 Bleistift-Minen (D 2 mm HB, L 3 cm), Digitales Multimeter mit Kabeln
für elektrische
Messungen,
Blister,
Gemisch aus Kupfer(II)sulfat
und Kochsalz, dest
Wasser, Kaliumiodid-Lösung, Toilettenpapier. 
Aufgaben
1. Elektrolysiere eine
Lösung mit Cu2+- und Cl-
-Ionen zwischen Bleistift-Elektroden
(Photo 1 und 2).
2. Halte an der Stelle der positiven Elektrode einen mit
Kaliumiodid-Lösung getränkten Papier-Docht (Photo 3).
3. Wiederhole 1 und miss anschließend die Spannung und dann die
Stromstärke
zwischen den beiden Elektroden (Photo 4 und 5).
4. Prüfe den Geruch an
der Elektrode mit Kupfer-farbenem Belag und
der zweiten Elektrode.
Vergleiche deine Beobachtungen
mit
denen in den Photo 1 - 3
(Elektrolytische Zelle) und denen in Photo 4 und 5
(Spannung [V], Stromstärke [µA].
Chlor hat Iodid zu elementarem Iod oxidiert.
Erklärungen
....................................Elektrolytische
Zelle...........................................................................Galvanische Zelle
Reduktion:
Cu2+(aq) + 2e- --> Cu(s)................................................Reduktion:
Cl2(g)
+ 2e- --> 2 Cl-(aq)
(U = 1,36 V)
Oxidation:
2 Cl-(aq) -->
Cl2 (g) + 2e-.....................................Oxidation:
Cu(s)
--> Cu2+(aq)
+ 2e-.
(U
= 0,35 V)
Redoxreaktion: Cu2+(aq)
+ 2 Cl-(aq) --> Cu(s) + Cl2
(g)..........................Redoxreaktion: Cu(s) + Cl2
(g) --> Cu2+(aq) + 2 Cl-(aq)
Die
erzwungene Elektronen-Übertragung von Chlorid- auf Kupfer-Ionen und die
freiwillige
Elektronen-Übertragung von elementarem Kupfer auf elementares Chlor
----->
lassen sich durch Perlen-Modelle
visualisieren.
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weiter.............Veröffentlichung:
16.04.2001....................letzte Veränderung: 05.06.2008