Woher weiß man was bei einer Elektrolyse elektrolysiert wird?
angenommen ich hätte eine CuSO4 Lösung. woher weiß ich nun, ob nun doch nicht Wasser, das Lösungsmittel, elektrolysiert wird und nicht CuSO4. Wäre es auch möglich, dass zB Cu reduziert wird und Sauerstoff oxidiert? Oder dass Protonen reduziert werden und SO4 oxidiert?
3 Antworten
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).
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.
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.
_______________________________________________________________
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.
_______________________________________________________________
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.
_______________________________________________________________
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