Elektrolyse einer Natriumchloridlösung (pH = 7) an Platinelektroden bei verschiedenen Konzentrationen

 

 Bei dem Ihnen demonstrierten Versuch verwendet man folgende Chemikalien:

Versuch 1:  1 mol/l NaCl Lösung   (pH=7)

Versuch 2:   0,0001 mol/l NaCl Lösung   (pH=7)

 

Versuchsbeobachtungen, Wertetabellen

Versuch 1

 

V

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

mA

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,02

0,04

0,1

0,15

0,2

0,32

 

 

V

2,3

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

mA

0,42

0,52

0,74

0,98

1,2

1,4

1,6

1,82

 

 

Versuch 2

 

V

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

mA

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,02

0,05

0,08

0,14

0,18

 

 

V

2,5

2,6

2,7

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

mA

0,24

0,30

0,38

0,42

0,56

0,7

0,82

0,95

1,1

1,2

 

 Aufgaben

a)Beschreiben Sie die Versuche und Ihre Beobachtungen. Fertigen Sie eine Zeichnung des Versuchsaufbaus an.

 

b) Berechnen und diskutieren Sie die in Frage kommenden Potentiale für  Versuch 1 und begründen Sie so, welche Reaktionen jeweils an den Elektroden abgelaufen sind.

 

c)Zeichnen Sie für beide Versuche ein Strom/Spannungsdiagramm, in dem Sie die in den beiden Versuchen gewonnenen Daten graphisch darstellen.

 

d) Beschreiben Sie die Aussage dieses Diagramms für beide Versuche.

 

e)Interpretieren Sie dieses Diagramm für die abgelaufenen Elektrodenreaktionen bei Versuch 1 und begründen Sie seinen Verlauf in Hinblick auf die allgemeinen Grundlagen der Vorgänge bei Elektrolysen.

 

f) Analysieren Sie das  Diagramm sowie Ihre Beobachtungen zu Versuch 2 und interpretieren Sie die Ergebnisse. Begründen Sie, wie es zu den Unterschieden gegenüber Versuch 1 kommt.

 

 

Normalpotentiale 

                                                                             

reduzierte Form

oxidierte Form

Eo (V)

Li

Li+ +e-

-3,03

Ca

Ca2+ + 2e-

-2,76

Na

Na+ + e-

-2,71

Al

Al3+ +3e-

-1,69

 Zn

Zn2+ + 2 e-

-0.76

Fe

Fe2+ + 2 e-

-0,44

 Pb

Pb2+ + 2 e-

-0,13

H2 + 2 H2O

2 H3O+  +  2 e-

 0,00

Cu

Cu2+ + 2e-

+0,35

4 OH-

O2 + 2 H2O + 4 e- 

+0,

Fe2+

Fe3+ + e-

+0,75

Ag

Ag+ + e-

+0,81

 2 Cl -

Cl2 + 2e-

+1,36

Au

Au3+ + 3e-

+1,38

12 H2O + Mn2+

MnO4- + 8H3O+ + 5e-

+1,50

2 SO42-

S2O82- + 2e-

+2,05

2 F-

F2 + 2e-

+2,85

 

 

 

Überspannungen in V an blanken Platinelektroden:

 

Wasserstoff

- 0,12

Sauerstoff

0,72

:  Chlor:

0,006

 

 

Matthias Rinschen (C) 2006 - 2009, Mail: deinchemielehrer [at] gmx [dot] de, Impressum und Datenschutzerklärung