Elektrolyse von essigessenz mit Kupferelektroden?
Ich habe gerade aus Interesse eine elektrolyse von 25%iger essigessenz durchgeführt. Die essigessenz hatte eine kleine Menge kupferacetat gelöst, war also hellblau. Die elektroden waren beide aus kupfer.
An der kathode entstand ein Gas. Ich konnte es nicht anzünden, entweder weil es nicht brennbar war oder weil zu wenig entstanden ist. Mit der Zeit bildeten sich an der auch eine seltsame Struktur, die ich nach dem trocknen der elektrode als kupferfarbenes pulver abkratzen konnte.
An der anode hat sich weniger getan. Ein Teil der elektrode hat sich ein bisschen dunkel verfärbt, wie leicht oxidiertes Kupfer, und am unteren ende bildete sich etwas grünes, ziemlich sicher ein kupfersalz.
Mir ist auch aufgefallen dass die essigessenz mit der zeit immer stärker blau wurde.
Handelt es sich bei dem salz an der anode und in der Lösung um kupferacetat? Was ist das pulver? Mir sieht es nach Kupfer oder rotem kupferoxid aus, ich bin mir nicht sicher. Worum handelte es sich bei dem gas?
Links anode, rechts kathode
Das ist das pulver von der kathode
Ich habe die elektrolyse noch weiter laufen lassen und mir ist aufgefallen, dass an der anode, genau auf dem Bereich auf dem das kupfersalz entsteht, auch ein bisschen Gas entsteht.
2 Antworten
An der Anode wird oxidiert. Da geht das metallische Kupfer als Cu²⁺ in Lösung.
Cu - 2e⁻ --> Cu²⁺
Das kann dann in Verbindung mit den Acetationen zu Kupferacetat Cu(CH3COO)2 reagieren (Grünspan). An der Kathode wird reduziert. Da werden offenbar die in Lösung gegangen Kupferionen wieder zu metallischen Kupfer.
Cu²⁺ + 2 e⁻ --> Cu
Dieses scheidet sich nicht so massiv wie ein fester metallischer Körper ab, sondern vielmehr schwammartig, was dann beim Trocknen als pulverförmiges Metall anfällt.
Das Gas kann eigentlich nur Wasserstoff sein, denn in saurem Milieu ist hier letztlich nur die Kathodenreaktion:
H3O⁺ + e⁻ --> H2O + 1/2 H2
Ohne Kenntnis der exakten experimentellen Parameter, wie der Elektrolysespannung und Stromdichte kann man keine präzise Aussage treffen. Im Labor kann man beispielsweise auch Ethan durch eine Elektrolyse einer konzentrierten Natriumacetat-Lösung gewinnen, wobei an der Kathode Wasserstoff und an der Anode Ethan und Kohlenstoffdioxid entsteht. Aber in Deinen Fall überwiegen offenbar die Redoxreaktionen der Kupferelektroden.
Du hast erfolgreich das seit vielen Jahrzehnten verwendete Verfahren der elektrolytischen Raffination von Kupfer neu erfunden und statt mit Schwefelsäure mit Essigsäure durchgeführt. Dir ist aber offenbar dabei noch nicht aufgefallen, daß die Masse der Anode abnimmt. In der Technik arbeitet man aber nicht mit so brutal hohen Spannungen, wie Du sie angewendet hast. Dadurch kommte auch nicht zum Gasen.