Woher weiß man was bei einer Elektrolyse elektrolysiert wird?

3 Antworten

Welches von mehreren in der Lösung schwimmenden Kationen reduziert wird, kannst Du oft an der elektrochemischen Spannungsreihe erkennen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe#Elektrochemische_Spannungsreihe

Die oberhalb des Wasserstoffs stehenden edlen Metalle werden bevorzugt reduziert.

Die weit unterhalb des Wasserstoffs stehenden unedlen Metalle werden nicht reduziert, solange genug H+ vorhanden sind. Im Normalfall - an einer Quecksilberelektrode kann man Na aus wässriger Lösung abscheiden.

Dazwischen kommen die Konzentrationsverhältnisse und das Elektrodenmaterial zum Tragen.

Als grobe Faustregel für die Anode: Wenn Halogenide da sind, werden diese in neutraler oder saurer Lösung zum Halogen oxidiert.

Wenn Halogenide fehlen, oder stark alkalische Lösung vorliegt, wird OH- zu O2 und H2O oxidiert.

Generell, in besonderem Maße an der Anode, kommt es auch auf das Elektrodenmaterial ab, sobald eine der möglichen Reaktionen zur Gasentwicklung führt.

Du kannst schauen was an der Elektrode passiert. Reagiert das Wasser an der Elektrode dann wird es blubbern. Beim Cu^2+ --> Cu sollte an der Elektrodenoberfläche ein Farbumschlag sichtbar sein.

Wenn Du genau weißt was du reduzieren/oxidieren willst kannst Du auch das Redoxpotential des Stoffs nachschlagen und die Spannung darauf einstellen (allerdings Vorsicht: Redoxpotentiale sind von vielen Faktoren abhängig).

Hi,

also wirklich sicher wissen kannst du das als Schüler leider nicht. Das hängt nämlich von der Konzentration der beteiligten Substanzen ab. Die könnte man vielleicht noch kennen und dann in die Rechnung einbeziehen. Aber es hängt auch von der sog. Überspannung ab. Und die kann man als Schüler nicht kennen.

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Wenn du weder Überspannung noch Konzentration kennst, kannst du durch einen Blick in die Formelsammlung (Spannungsreihe) abschätzen, welche Rkt. ablaufen könnte: Es wird vornehmlich die Reduktions-Oxidations-Reaktion ablaufen, die die geringste Potentialdifferenz hat.
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Wenn du die Konzentrationen kennst, könntest du das Potential der möglichen Reaktionspartner über die Nernstgleichung noch präziser ausrechnen. Und dann wieder über die kleinste Potentialdifferenz gehen.
Hast du von der Nernst-Gleichung schon einmal gehört? Bei uns wird die nur im Chemie-LK behandelt. Im GK nicht. 

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Für eine präzise Vorhersage müsstest du aber dann noch auf das in der Nernst-Gleichung berechnete Potential die Überspannung draufaddieren und die steht nicht in der Formelsammlung. Die findest du mit Glück im Internet.

woher weiß ich nun, ob nun doch nicht Wasser, das Lösungsmittel, elektrolysiert wird und nicht CuSO4.

Das kannst du als Schüler letztendlich nur am Experiment selbst erkennen. Außer du sitzt im Chemie-LK und man hat dir zufällig auch noch die Überspannungswerte zur Verfügung gestellt. Dann könntest du es auch ohne Experiment ausrechnen. Das wäre aber nach meiner Meinung schon ziemlich weit am Anforderungs-Limit.

LG
MCX

Chemieaufgabe (Elektrolyse) überprüfen? ;)

Liebe Freunde der Chemie,

sitze grade an folgender Aufgabe: "Beschreiben Sie die Vorgänge, die bei der Elektrolyse von Aluminiumchlorid ablaufen." Habe jetzt Folgendes dazu verfasst: Bei der Elektrolyse wird eine Substanz, in diesem Fall Aluminiumchlorid, mittels des elektrischen Gleichstroms in seine ursprünglichen Bestandteile zersetzt. Durch die Elektrolyse von Aluminiumchlorid erhalten wir also elementares Aluminium und Chlor. Liegt eine Substanz in geschmolzener Form vor, so sind dessen Ionen – ähnlich wie bei einer wässrigen Lösung - aufgrund des aufgehobenen Kristallgitterverbandes frei beweglich. Bei der sogenannten Schmelzflusselektrolyse wird nun unter Zugabe einer elektrischen Gleichspannungsquelle die Substanz (Aluminiumchlorid) an der negativ geladenen Elektrode (Kathode) und der positiv geladenen Elektrode (Anode) in seine Bestandteile zersetzt. Der positiv geladene Aluminiumanteil im Aluminiumchlorid wird also an der Kathode reduziert, der negativ geladene Chloranteil wird an der elektronenarmen Anode oxidiert: Kathode: Al^3+ + 3e^- -> Al (Reduktion) Anode: 3 Cl^- -> Cl + 3 e^- (Oxidation)

Ist das so ungefähr richtig? Ich tue mich recht schwer mit der Chemie und würde gerne wissen, ob man das so abgeben kann, oder ob da etwas Entscheidendes fehlt bzw. komplette Unwahrheiten drinstehen. Und noch eine Frage: Muss ich eurer Meinung nach auch was zur Elektrolyse einer "wässrigen" Aluminiumchloridlösung schreiben? Also dass da das Chlor an der Anode oxidiert wird, die Aluminiumionen dann aber aufgrund der an der Kathode anliegenden, leichter zu reduzierenden Wassermoleküle nicht reduziert werden?

Ich würde mich sehr über Anregungen und Kommentare freuen,

Greets, C

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