Chemie verstehen 4, Schulbuch

19 Grundmuster chemischer Reaktionen  Lernzielkontrolle 5, Seite 90 3. Wo wird die Elektrolyse verwendet? Bei der Metallgewinnung erhalten die Metallionen an der Kathode (Minus- pol) ihre Elektronen zurück. Es bildet sich ein Metallbelag. Ein Silberbäumchen (Abb. 19.1) Gib eine ringförmige Eisenelektrode (Anode) in eine runde Schale und überschichte sie mit ammoniakalischer Silbernitratlösung. Die Kathode aus Eisendraht berührt die Oberfläche der Lösung. Beim Anlegen von etwa 15V Gleichspannung wächst an der Oberfläche der Lösung ein verzweigter Silberkristall. Tauchst du zu tief ein, entsteht ein schwarzer Silberschwamm. Manche Metalle, zB Aluminium, Lithium, Natrium, lassen sich nur durch die Elektrolyse von Salzschmelzen gewinnen ( Schmelzflusselektrolyse ). Ein wenig Lithium (Abb. 19.2) Befestige zwei aufgebogene Sicherheitsnadeln oder Büroklammern auf einer Magnesiarinne im Abstand von etwa 5 mm zueinander. Gib eine Porti- on Lithiumchlorid über diese Elektroden. Schließe die Elektroden an ca. 15V Gleichspannung. Schmilz das Salz über der Brennerflamme. Am Minuspol bildet sich etwas Lithium. Hältst du die Elektrode in ein Wassergläschen mit Phenolphthaleinlösung, siehst du „Lithiumlauge“ herabrinnen. Bei der elektrolytischen Raffination werden Metalle gereinigt, indem man sie an die Anode schließt und auflöst. Das reine Metall entsteht an der Kathode. Raffiniertes Kupfer (Abb. 19.3) Schließe ein verunreinigtes Centstück an die Anode und ein Stück Kupfer- draht an die Kathode. Elektrolysiere bei 5V Gleichspannung in schwacher Kupfersulfatlösung. Beim Galvanisieren werden leitende Gegenstände an die Kathode geschlos- sen und mit einem Metallbelag überzogen. So werden zB Schlüssel verni- ckelt und Schmuckgegenstände vergoldet oder versilbert. Verzinkung (Abb. 19.4) Gib stark verdünnte Schwefelsäure in einen Zinkbecher (Anode). Tauchst du ein sauberes Centstück (Kathode) bei ca. 4V Gleichspannung in die Lösung, überzieht es sich mit einem Zinkbelag. M Die Elektrolyse wird zB verwendet: • zur Gewinnung von Metallen (Aluminium, Kupfer) • zur Reinigung von Rohmetallen (elektrolytische Raffination) • zum Überziehen von leitenden Gegenständen mit Metallen (Galvanisieren) V3 V4 V5 V6 19.1 Ein Silberbäumchen 19.5 Bei diesen Schlüsseln lassen sich die Metallschichten erkennen. 19.4 Verzinkung 19.3 Raffiniertes Kupfer 19.2 Ein wenig Lithium 19.6 Wasserhähne sind verchromt. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv