Elektrolyse Aluminumoxid?
Hey, kann mir einer die Elektrolyse von Aluminumoxid erklären? Ich verstehe das nicht so richtig.
Danke schon einmal im Voraus:)
2 Antworten
Bei der Elektrolyse von Aluminiumoxid wird Aluminium gewonnen. Diese Elektrolyse ist sogar eine besondere Form der Elektrolyse, eine sogenannte Schmelzfluss-Elektrolyse.
Aluminium liegt hier in der Oxidationsstufe +3 vor, Sauerstoff in der Oxidationsstufe -2. Das geht aus der Summenformel Al2O3 hervor.
Somit muss Aluminium reduziert werden. Bei einer Elektrolyse passiert dies an der Kathode, die hier jedoch nicht wie bei einem galvanischen Element positiv, sondern negativ geladen ist. Das kommt daher, dass bei einer Elektrolyse elektrische Energie in Form von Strom benutzt wird, um die Reaktion ablaufen zu lassen.
Folgende Reaktion findet also an der Kathode statt:
4 Al3+ + 12 e− → 4 Al
An der Anode findet die Oxidation statt. Hier handelt es sich um eine Graphit-Elektrode, hier wird also nicht der Sauerstoff, sondern der Kohlenstoff aus der Graphit-Elektrode oxidiert, welcher dann mit dem Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid reagiert.
Folgende Reaktion findet also an der Anode statt:
3 C + 6 O2− → 3 CO2 + 12 e−
Fasst man die beiden Teilgleichungen zu einer Gesamtgleichung zusammen, erhält man folgendes:
2 Al2O3 + 3 C → 4 Al + 3 CO2
Dieser Prozess ist ein wichtiger Prozess zur Gewinnung von Aluminium, der großtechnisch relevant ist.
Die Elektrolyse erfolgt mit Hilfe einer negativen Elektrode (Kathode) und einer positiven Elektrode (Anode) in einer Aluminiumoxidschmelze. Die Aluminiumionen nehmen an der Kathode Elektronen auf und werden zu reinem Aluminium reduziert. Die Sauerstoffionen geben Elektronen an die Anode ab und verbinden sich mit dem dort vorhandenen Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid.
Der ganze Vorgang inkl. Reaktionsgleichung ist im Anhang gut verständlich erläutert. Da die Elektroden im Gegensatz zu einem galvanischen Element mit Strom versorgt werden, ist die Polung von Kathode und Anode umgekehrt.