Elektrolyse von Na2SO4

[Draike33]

Guten Abend Zusammen
Wir führten in der Schule eine Elketrolyse von Na2SO4 durch und etwas ist mir noch nicht ganz klar, also:

Na2SO4 ist in der Lösung als Na+ und SO42- vorhanden --> Na+ geht zur Kathode, SO42- geht zur Anode. Da Na+ aber unedler ist als H2O nimmt es keine Elektronen auf, sprich das H2O reagiert:

2 2H2O (l) +2 e- --> H2 (g) + 2OH- (aq) heisst an der Kathode ist es basisch


An der Anode reagiert auch wiederrum Wasser anstatt Sulfat, da es lieber Elektronen abgibt.

6H2O (l) --> O2 (g) + 4H3O+ (aq) + 4 e- Heisst an der Anode ist es sauer.

Aber was passiert mit dem Na+ und SO42- ? Na könnte ja mit Oh^- reagieren und zu NaOH (Natronlauge) werden, das macht meines Erachtens aber keinen Sinn in einer Lösung. Das gleiche gilt für SO42-: Das könnte auch zu H2SO4 reagieren... Sind Na und So4 hier nur Zuschauerionen oder sind sie auch an der Reaktion beteiligt?
Mit freundlichen Grüssen

[cg]

Hi Draike33,

hübsche Wortschöpfung: "Zuschauerionen".

Nun, die Ionen in der Lösung schauen nicht nur zu, sie helfen die Elektronen transportieren d.h. sie sorgen für die Leitfähigkeit der Lösung. Ohne Ionen ist Wasser praktisch ein Isolator.
NaOH und H2SO4 bilden sich tatsächlich. Genau so wie Du es beschreibst. Wenn Du die Elektroden durch ein Diaphragma trennst, das Ionen durchlässt aber die Diffusion behindert, kannst Du die Produkte tatsächlich isolieren.
Sonst vermischen Konvektion und Diffusion die Produkte. Dann neutralisieren sie sich, denn es kommen immer zwei Na+ auf ein SO4^2- Ion, die nur durch das elektrische Feld getrennt wurden.

Freundliche Grüße
cg

[Fulvenus]

Zitat von cg

hübsche Wortschöpfung: "[COLOR=black]Zuschauerionen".

Das stammt nicht vom TES ,ist halt schon länger in Verwendung,sogar in anderen Sprachen:https://en.wikipedia.org/wiki/Spectator_ion .
Aber im vorliegenden Fall ist der Begriff nicht ganz passend,wie du es ja ausgeführt hast.

Fulvenus!

[cg]

Danke für den Hinweis, Fulvenus. Ich hatte ihn zuvor noch nie gelesen.

[Draike33]

Vielen Dank für deine Antwort. War nur etwas verwirrt, da ja, wenn man Natronlauge in Wasser gibt auch Ionen entstehen und der Stoff nicht so als ganzes im Wasser bleibt. Zuschauerion hat unser Chemielehrer mal im Zusammenhang mit Redox Reaktione gebraucht Lg

[magician4]

@ TES, in ergaenzung:

der witz an dem ganzen ansatz ist es , dass du grad eben nicht natriumsulfat elektrolysierst (wie du im titel schriebst / wie man es euch moeglicherweise verkaeuft hat), sondern unterm strich einfach nur wasser gem 2 H₂O 2 H₂ + O₂ zersetzt


das natriumsulfat dient in diesem falle wirklich nur dazu, qua ionenbewegung die ladung wesentlich effektiver durch die sosse zu transportieren, als es reines wasser selbst koennte

wollte man hingegen tatsaechlich natriumsulfat elektrolysieren ( z.b. wasserfrei in ner schmelzfluss-elektrolyse) so wuerde - if memory serves*⁾ - dort folgendes ablaufen:

(kathode) Na⁺ + e^- Na
(anode) SO₄^2- SO₂ + O₂ + 2 e^-

... aber das ist eben just nicht der versuch den ihr gemacht habt / den du beschreibst

gruss

Ingo


*⁾
man moege mich bitte korrigieren falls das mit der hauptreaktion so nicht korrekt ist: ich schreib das hier grad wirklich aus der erinnerung

[cg]

Die Salzionen bewirken, dass das Wasser wesentlich leitfähiger wird. Die Wanderung der Salzionen trägt nur geringfügig zum Stromtransport bei. Das scheint paradox. Der Elektronentransport läuft über die Kette von Wassermolekülen die über Wasserstoffbrückenbindungen miteinander in Kontakt schwimmen. Dabei werden nur Ladungen (Elektronen und positive Ladungen) von einem Wassermolekül zum nächsten weitergereicht. Das geht viel schneller als die vom elektrischen Feld getriebene Drift der relativ großen und hydratisierten Salzionen.