Allgemeine Chemie
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Alt 24.10.2007, 15:36   #1   Druckbare Version zeigen
Phlpp Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 18
Chloralkali-Elektrolyse

Hallo zusammen,
und zwar habe ich eine Frage zu einem Experiment bezogen auf die Chloralkali-Elektrolyse.

Wir haben dazu im Unterricht ein Experiment gemacht. Und zwar haben wir dabei Natriumchloridlösung mit einem Zusatz einiger Tropfen Phenolphthaleinlösung mittels Kohleelektroden elektrolysiert. Bei Anschluss einer Spannung begann die eine Seite sich pink zu verfärben und es wurde eine Gasentwicklung sichtbar, an der anderen ebenfalls eine Gasentwicklung. Soweit ist ja alles klar. Die pinke Farbe steht für den Umschlagspunkt des Phenolphthalein als Indikator im basischen (--> entstandene OH- Ionen), die Gasenwicklung an der selben Elektrode für H2 und die an der anderen CL2. Nun sollten wir die Spannung umpolen, also die Stromrichtung umkehren, die Beobachtungen notieren und erklären. Und genau hier ist das Problem. Die pinke Färbung verschwand langsam, soweit ist auch klar, die OH- Ionen werden ja nun wieder verbraucht, aber dabei bildete sich an der gleichen Elektrode ein leicht weißer schlierender Niederschlag, der jedoch nach oben aufstieg (vllt. NAOH?). An der anderen Elektrode wurde die Gasentwicklung (Chlor) immer heftiger und die Lösung wurde ein wenig trüb, was wahrscheinlich mit der hohen Chlorentwicklung zusammhing oder so. Es roch auch eindeutig nach Chlor. Nun haben wir ja eigentlich am Anfang gedacht, dass sich die ganze reaktion wieder umkehrt und die färbung auf der einen seite verschwindet, dort allmähöich die chlorentwicklung beginnt, die gasentwicklung auf der anderen Seite langsam in wasserstoff übergeht und sich die seite nun pink färbt...nunja...falsch gedacht^^...weil es ist ja das passiert was ich oben beschrieben hab^^...die lösung blieb dann auch weitesgehend klar (also keine pinke verfärbung mehr)...was ist denn hier eigentlich nun passiert beim umpolen der spannung? wär toll wenn mir das vllt. einer erklären könnte. ich danke schonmal im voraus ...

schönen tag noch...Philipp...
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Alt 24.10.2007, 16:29   #2   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Chloralkali-Elektrolyse

Bei der ersten Elektrolyse Hg = Minuspol, C = Pluspol entwickelte sich Cl2 Gas an der Kohleelektrode und etwas Na wurde im Quecksilber als Amalgam gelöst. Da es aber an der Oberfläche mit Wasser reagiert bildet sich dort NaOH und etwas H2 Gas. Das NaoH färbt das Phenolphthalein rot.
Wenn Du jetzt umpolst, dann werden die Reaktionen nur an die andere Elektrode verlagert. Wasserstoff entwickelt sich am C Stab und NaOH entsteht dort und Chlorgas entwickelt sich am Quecksilber,welches aber teilweise mit dem Chlor zu Quecksilberchlorid reagiert. Daß jetzt keine Färbung durch Phenolphthalein mehr eintritt, liegt daran, daßes durch das jetzt schon in der Lösung überall vorhandene Chlor zerstört wurde.
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Alt 24.10.2007, 18:51   #3   Druckbare Version zeigen
Phlpp Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 18
AW: Chloralkali-Elektrolyse

Danke erst mal für deine Antwort...aber Quecksilber kam in unserem Experiment nicht vor...es war nur ein U reagenzglas mit NaCl-Lösung drin und auf jeder seite zwei tropfen Phenolphthaleinlösung als indikator damit die einsetzende reaktion erkennbar wird...beide elektroden waren kohleelektroden...also quecksilber war definitiv nich dabei...
die ablaufenden Reaktionen sind:
auf der einen Seite am negativen pol glaube: 2 H2O + 2e- --> H2 + 2 OH- (dadurch die pinkfärbung)
und am pluspol demzufolge: 2Cl- --> CL2 + 2e-

und durch das umpolen dacht ich auch die reaktionen wechseln einfach die elektroden...aber die gasentwicklung auf der seite wo das Chlor rauskam wurde auf einmal viel stärker und es war definitiv chlor...wir haben dran gerochen^^...also können sich die reaktionen doch nicht einfach vershcoben haben? und die weißen schlieren auf der "ehemaligen-pinken"^^ seite was war das?? könnte das NaOH gewesen sein? nur die frage warum...oder hab ich hier grad nen totalen denkfehler? also ich steh immernoch total aufm schlauch^^
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Alt 24.10.2007, 19:45   #4   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Chloralkali-Elektrolyse

o.k. das war ein Mißverständnis, ändert aber nichts an den eigentlichen Vorgängen, nämlich Chlorgasentwicklung an der Anode und Wasserstoffentwicklung und Bildung von Natronlauge an der Kathode (neuerdings auch oft Katode geschrieben)
Die komischen Effekte an den Kohleelektroden sind dadurch zu erklären,daß die poröse Kohle Gas in ihren Hohlräumen speichert,und daß oft auch noch Reste anderer Reaktionen in ihnen vorhanden sind aus früheren anderen Reaktionen.
Die Schlieren könnenkein NaOH gewesen sein,denn das ist viel zu gut wasserlöslich. Könnte sein, daß mit den Elektroden schon mal eine Zinkelektrolyse durchgeführt wurde und die noch vorhandenen Zinkionen mit den OH- Ionen unlösliches Zn(OH)2 gebildet haben.
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Alt 24.10.2007, 21:00   #5   Druckbare Version zeigen
Phlpp Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 18
AW: Chloralkali-Elektrolyse

aaah...super vielen Dank, dadurch wird schon einiges klarer ...aber die normalen Vorgänge bei Spannungsanschluss sind ja auch klar...H2 und NaOH-bildung und die CL2 bildung...was mich jedoch immer noch irgendwie stutzig macht, warum die Chlorgasentwicklung nach Umpolung extrem Anstieg, an der gleichen Kathode...und es war eigentlich kein Wasserstoff der sich gebildet hat...weil die geruchsprobe auch nach einer minute immer noch nach Chlor roch...und zwar sehr stark...oder war es vllt. doch der wasserstoff und der chlorgeruch kam vom vorher gebildeten Chlor?...was jedoch meiner meinung nach nicht sein kann, weil nach einer minute H2-Bildung doch das Chlor auch entwichen sein müsste und es vor allem damit nich so stark danach hätte riechen müssen, oder?
Ich weiß ich bin hartnäckig , vielen Dank auf jeden Fall schonmal für ihre Antworten!
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Alt 25.10.2007, 15:13   #6   Druckbare Version zeigen
Phlpp Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 18
AW: Chloralkali-Elektrolyse

Sry, ich meine natürlcih der extreme Anstieg der Chlorgasentwicklung an der gleichen ELektrode!...nicht kathode
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Alt 25.10.2007, 15:46   #7   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Chloralkali-Elektrolyse

Deine Vermutung,
Zitat:
doch der wasserstoff und der chlorgeruch kam vom vorher gebildeten Chlor?.
ist richtig.
Chlor ist viel besser wasserlöslich als Wasserstoff. Der nach dem Umpolen gebildete Wasserstoff reißt das Chlor aus der Lösung mit sich, und so kommt ein intensiver Chlorgeruch des Wasserstoffs zustande.
Damit ist auch erklärlich, daß die Chlorgasentwicklung am Anfang der Elektrolyse schwächer erscheint als die Wasserstoffgas Entwicklung.
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.10.2007, 20:37   #8   Druckbare Version zeigen
Phlpp Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 18
AW: Chloralkali-Elektrolyse

Aaahhh...Super jetzt schließen sich die Kreise. Nun sind alle Ungereimtheiten geklärt.

Vielen vielen Dank für ihre Antworten...schönen Abend noch
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