Elektrolyse

[nobody]

Hallo @all,

ich bin hier neu im Forum und wollte mal wissen, ob ihr auch Fragen zu Versuchen benatwortet, oder Ratschläge gibt. Ich komm nämlich bei einer Detung nicht ganz klar.

MfG

CyberCCC+

[CO-Mertens]

Machen wir, wenn Du sagst worum es geht.

[nobody]

...ja gerne... :p

Wir haben in Chemie einige Versuche zur Elektrolyse unternommen.
Dabei haben wir das U-Rohr bis ca. 1cm unterhalb des Ableitungsrohres mit der Probelösung gefüllt und dann die beiden Graphitstäbe in die beiden Schenkel des U-Rohres gesteckt. Die Elektronenhalter wurden dann mit einer Spannungquelle verbunden.
Bei der ersten Probelöung handelte es sich um Schwefelsaüre.

Beobachtungen:

- Kathode: heftige Entwicklung eines farblosen Gases.
- Anode: Entwicklung eines farblosen Gases, Graphit setzt sich
zum Teil ab.

Ich hab dann die halbe Deutung gemacht:

H2+O2- + H2+S6+O4-2 ----> H3O + HSO4

HSO4 + H2+ O2- ----> H3+O + SO42-

Die Säure ist in diesem Fall der Protonenspender.

Doch jetzt weiß ich nicht, was zu Anode und was zur Kathode gegangenist, denn das ist ja hiermit noch nicht geklärt.

Danke für die Unterstützung. :D

[FK]

Originalnachricht erstellt von CyberCCC+
...ja gerne... :p

H2O + H2SO4 ---> H3O + HSO4

HSO4 + H2O ----> H3+O + SO42-



Du musst die Gleichungen verbessern (Ladungen vergessen!).



Doch jetzt weiß ich nicht, was zu Anode und was zur Kathode gegangenist, denn das ist ja hiermit noch nicht geklärt.



Die Anode ist positiv geladen, die Kathode negativ. Hilft das weiter?


Gruß,
Franz

[nobody]

Also an Deiner Kathode ist aufjedenfall Wasserstoff entstanden. Sulfationen werden an der Anode wohl kaum oxidiert worden sein, auch glaube ich nicht, dass die Schwefelsäure das Elektrodenmaterial angreift. Daher denke ich mal, dass Hydroxidionen oxidiert wurden und Sauerstoff entstand.

[nobody]

hmmm...ich weiß auch nicht so genau. Wir müssen wohl warten, bis der Chemiker (FK) ;) uns die Lösung verrät und uns nicht auf die Folter spannt. Ich weiß nicht weiter...

[buba]

Originalnachricht erstellt von CyberCCC+
Ich hab dann die halbe Deutung gemacht:

H2+O2- + H2+S6+O4-2 ----> H3O + HSO4

HSO4 + H2+ O2- ----> H3+O + SO42-
Ich hoffe mal, du meinst mit dem Plus und Minus beim Wasser- bzw. Schwefelsäuremolekül keine Ladungen, sondern höchstens Oxidationszahlen.

H2SO4 + H2O ---> H3O+ + HSO4-
HSO4- + H2O ----> H3O+ + SO42-

oder gleich zusammengefasst:
H2SO4 + 2 H2O ---> 2 H3O+ + SO42-


Die Säure ist in diesem Fall der Protonenspender.
Ist das eine Brönsted-Säure nicht immer?

Doch jetzt weiß ich nicht, was zu Anode und was zur Kathode gegangenist, denn das ist ja hiermit noch nicht geklärt.
Die Oxoniumionen (hydratisierte Protonen) wandern auf jeden Fall zur (negativ geladenen) Kathode und werden zu Wasserstoff reduziert. 2 H3O+ + 2 e- → H2 + 2 H2O bzw. 2 H+ + 2 e- → H2.

Die Sulfat-Ionen wandern zur (postiv geladenen) Anode und... tja, was dann? Ich denke mal, es werden die Sulfationen nicht weiter oxidiert (S mit Oxidationsstufe 6), sondern die Wassermoleküle müssen herhalten:
2 H2O → O2 + 4 H+ + 4 e-
Warum? Wegen dem durch Säurezugabe verschobenen Gleichgewicht
2 H2O <----> H3O+ + OH-
2 OH- &rarr; O2 + 4 e- + 2 H+

[nobody]

@cyber: Wieso weißt Du nicht weiter? Ich hatte die Lösung doch gepostet, Du hättest lediglich noch die korrekten Gleichungen formulieren müssen.

[nobody]

...eigentlich ja, aber ich hab irgendwie die Ladungen und Oxidationszahlen auf einmal reingebracht. Das hat mich dan irgendwie verwirrt. Ist das überhaupt richtig, was Buba gepostet hat?

[FK]

Hi!

Nachdem der größte Teil schon geklärt ist; noch was zur Entstehung des Sauerstoffs.

Natürlich würde bei der anodischen Oxidation von OH--Ionen Sauerstoff entstehen. Allerdings ist die Konzentration in der sauren Lösung dermaßen gering (siehe Ionenprodukt des Wassers), dass die Sauerstoffentwicklung minimal wäre. Also sind's wohl doch die Sulfat- bzw. Hydrogensulfationen.

HSO4- --> HSO4 + e-

HSO4 --> H+ + SO4-

SO4- --> SO3- + O
2 O --> O2
SO3- --> SO3 + e-

Nicht wundern: bei HSO4 , SO4 - , SO3- handelt es sich um Radikale, daher die seltsame Stöchiometrie.

Das Ganze soll nur ein Vorschlag für EINEN Reaktionsweg sein; es sind noch mehr plausible Zwischenstufen denkbar.

Gruß,
Franz

[buba]

Originalnachricht erstellt von CyberCCC+
...eigentlich ja, aber ich hab irgendwie die Ladungen und Oxidationszahlen auf einmal reingebracht. Das hat mich dan irgendwie verwirrt. Ist das überhaupt richtig, was Buba gepostet hat?

*räusper*
Was meinst du? Was hälst du für nicht richtig (abgesehen vielleicht von den letzten paar Zeilen)?

[nobody]

...nun ja....
Ist die Zusammenfassung der beiden Gleichungen überhaupt erlaubt, denn es sind ja eigentlich von einander getrennte Gleichngen.

[nobody]

Ja, die kann man addieren.

[FK]

Originalnachricht erstellt von CyberCCC+
...nun ja....
Ist die Zusammenfassung der beiden Gleichungen überhaupt erlaubt, denn es sind ja eigentlich von einander getrennte Gleichngen.

Nur keine Sorge.....man kann solche Reaktionsgleichungen durchaus zusammenfassen. Oft muss man es sogar tun, etwa um sich über die Stöchiometrie des kompletten Vorgangs klar zu werden. Häufig bestehen Reaktionen aus einer Vielzahl von Einzelschritten, wie die anodische Oxidation von Hydrogensulfat (siehe oben).
Dazu möchte ich noch eine Gleichung ergänzen:

SO3 + H2O --> H2SO4

Daran können wir nämlich sehen, dass die Schwefelsäure wieder zurück gebildet wird, also nicht verbraucht wird.


Gruß,
Franz

[nobody]

...wir haben noch 4 weitere Probelösungen....
...das aber morgen...

[nobody]

Man sollte die Ladungen von den Oxidationszahlen kenntlich trennen, denn man weiß ja nicht, was ist...

[buba]

Welchen Beitrag meinst du? Deinen?

Man schreibt OZs besser in römischen Ziffern, dann ist die Verwechslungsgefahr nicht so hoch....