Anorganische Chemie
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Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen.

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Alt 03.06.2017, 22:36   #1   Druckbare Version zeigen
Biolochemion888 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 166
Chlor-Alkali-Elektrolyse

Hallo,

ich sitze nun schon seit einer halben Ewigkeit vor diesem Problem und werde einfach nicht schlau draus...

Elektrolysiert man eine wässrige NaCl-Lösung, dann befinden sich in der Lösung zunächst Na+-Ionen, Cl--Ionen und H2O-Moleküle.

Bei den Redoxsystemen (Na/Na+) und (2Cl-/Cl2) sind keine H3O+-Ionen beteiligt, d.h. es können einfach die Standardpotentiale verwendet werden.

E° (Na/Na+) = - 2,71
E° (2Cl-/Cl2) = + 1,36

Bei den anderen Redoxsystemen sind H3O+-Ionen beteiligt, d.h. die Standardpotentiale müssen auf den entsprechenden pH = 7 umgerechnet werden.

E° (H2O/O2, H+) = + 0,82 (bei pH = 7)
E° (OH-, H2/H2O) = - 0,42 (bei pH = 7)

Die beiden oxidierten Formen (Na+ und H2O) können Elektronen aufnehmen. Dabei wird aber bevorzugt die Form mit dem positivsten Potential das Elektron aufnehmen. In dem Fall H2O, sodass H2/OH- entsteht.

Die beiden reduzierten Formen (H2O und Cl-) können Elektronen abgeben. Dabei wird aber bevorzugt die Form mit dem negativsten Potential Elektronen abgeben.
Und hier liegt mein Problem...eigentlich müsste doch das H2O (aufgrund seines negativeren Redoxpotentials) bevorzugt seine Elektronen abgeben, wobei O2 und H+ entstehen sollten. Aber man findet in Büchern etc., dass Cl- sein Elektron abgibt und Cl2 entsteht.

ich verstehe aber nicht warum?
Biolochemion888 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 03.06.2017, 23:41   #2   Druckbare Version zeigen
Prof.Dr.Bunsen  
Mitglied
Beiträge: 30
AW: Chlor-Alkali-Elektrolyse

Also ich möchte es mal nicht so wissenschaftlich angehen und stattdessen nur beschreiben, was bei einer solchen Elektrolyse entsteht und passieren kann. Warum da was, wie und in welchen Mengen reagiert soll einmal dahingestellt bleiben.

Legt man eine Gleichspannung an eine wässrige Lösung von NaCl an, so bildet sich an einer Elektrode Chlor und an der anderen Elektrode Wasserstoff. Es entsteht eine immer stärker werdende Lösung von NaOH. Das Chlor ist deutlich zu riechen.

Die beiden entstehenden Gase müssen im Verlauf der Elektrolyse penibelst in speziellen Reaktionskammern voneinander getrennt gehalten werden (Autoklaven), da sie sonst das hochexplosive Chlorknallgas bilden. In den 60er Jahren flog der damalige Chlorbetrieb im Chemiekombinat Bitterfeld in die Luft, als sich die beiden Gase aus einer defekten Autoklave ins Werksgelände ergossen ... das war wie eine Bombe. Da stand kein Stein mehr auf dem anderen ...

Um auf die Unklarheiten in der ursprünglichen Frage zurückzukommen; möglicherweise hängen diese mit der Wirkung des elektrischen Stromes zusammen; dass sich durch die Ladungsträger andere Verhältnisse einstellen als es auf den ersten Blick der Fall sein müsste (?)

Vielleicht kann jemand noch eine bessere Antwort geben.
Prof.Dr.Bunsen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.06.2017, 13:41   #3   Druckbare Version zeigen
Biolochemion888 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 166
AW: Chlor-Alkali-Elektrolyse

Erstmal vielen Dank für die Antwort @ Prof. Dr. Bunsen.

Wäre super, wenn mir trotzdem noch jemand eine etwas konkretere Antwort geben könnte
Biolochemion888 ist offline   Mit Zitat antworten
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