Chemie verstehen 4, Schülerbuch

22 3  Arbeitsheft-Seite 15 Wenn Ionen wandern – die Elektrolyse 1. Wo findet man Ionen vor? Die meisten Elemente, zB Calcium (Ca), Magnesium (Mg) oder Chlor (Cl), kannst du im Alltag nicht direkt sehen. Sie werden durch Wasser und Luftsauerstoff angegriffen und bilden salzartige Verbindungen. Diese Elemente kommen daher meist in Ionenform vor. Sind diese zB im Trinkwasser gelöst oder in der Nahrung enthalten, können die Ionen vom Körper als Mineralstoffe genutzt werden. Nimmst du zB Magnesium oder Calcium zu dir, wirst du nie ein Stück Metall essen, sondern diese Elemente in Form von gelösten Mg 2+ - und Ca 2+ -Ionen zu dir nehmen, zB im Mineralwasser. Der Ionenföhn (Abb. 22.2)  E1 Ein Ionenföhn lädt den Luftstrom negativ auf. Diese Atomgruppen bilden dann negativ geladene Ionen, die bewirken, dass sich das Wasser in deinen Haaren in kleine Tröpfchen zerteilt und schneller verdunstet. Teste den Föhn an einem Elektroskop (= Ladungsanzeigegerät). 2. Wie funktioniert die Elektrolyse? Viele salzartige Verbindungen lassen sich in gelöster oder geschmolzener Form durch Elektrolyse zerlegen (Abb. 22.4). Die Zerlegung von Kupferchlorid (Abb. 22.5)  E1 Ein U-Rohr mit seitlichen Ansätzen wird mit Kupferchlorid-Lösung gefüllt. Es werden zwei Stopfen mit Kohleelektroden aufgesetzt. Beim Anlegen von ca. 15V Gleichspannung erkennt man, dass sich an der Anode (Pluspol) Bläschen bilden. An der Kathode (Minuspol) entsteht ein bartartiger Kupferbelag. Das Gas an der Anode riecht „nach Schwimmbad“: Chlorgas. Hält man ein mit Kaliumiodid-Lösung getränktes Wattestäbchen zur Austrittsöffnung, wird Iod als brauner Fleck sichtbar. 22.1 Kupfer-Ionen (Cu 2+ ) im Salz Kupfersulfat (Cu 2+ SO 4 2− ) und Kupfer als Metall V1 22.2 Der Ionenföhn Viele Elemente kommen im Alltag nur als Ionen und in salzartigen Stoffen vor. Ionen entstehen, wenn Atome Elektronen aufnehmen oder abgeben. M 22.3 Wird Calcium-Metall mit Wasser versetzt, bildet sich ein salzartiger Stoff: Löschkalk (Calciumhydroxid). Calcium gibt dabei Elektronen ab und bildet Ca 2+ -Ionen. −+ Cl Cl Cu 2+ Cl − Cl − Cl − Cl − Cl − Cu 2+ Cu 2+ Cl − Cu 2+ Anode Kathode Chlorgas (Cl 2 ) Kupfer Kation Elektrolyt Anion 22.4 Funktion der Elektrolyse LV1 Chlorgas (Cl 2 ) 22.5 Die Zerlegung von Kupferchlorid: Cu 2+ Cl – 2 Cu + Cl 2 Anode Kathode Kupfer Funktion der Elektrolyse: Die negativ geladenen Ionen (Anionen) wandern zur Anode (Pluspol) und geben dort Elektronen ab. Die positiv geladenen Ionen (Kationen) wandern zur Kathode (Minuspol) und nehmen dort Elektronen auf. M Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv