Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Überlegungen Die Elektrolyse R3 205 Wie bilden sich die Cl 2 -Moleküle? Warum geschieht dieser Vorgang am Pluspol? Wirkt der Pluspol als Oxidationsmittel oder Reduk- tionsmittel? Welche Ionen sind im Überschuss vorhanden, wenn der pH-Wert größer als 7 ist? Durch welche Reaktion entstehen aus Wasser Hydroxid-Ionen? Warum nimmt die Menge an H + -Ionen durch die Elektrolyse ab? Warum gibt der Minuspol seine Elektronen an die H + -Ionen und nicht an die Na + -Ionen ab? Welches Salz kristallisiert aus, wenn man die wässrige Lösung nach der Elektrolyse ein- dampft? Wie lauten die Reaktionsgleichungen für die Reaktionen am Plus- und am Minuspol? Welcher Vorgang ist als eine Reduktion bzw. Oxidation zu bezeichnen? Welche Stoffteilchen wirken als Reduktionsmittel bzw. Oxidations- mittel? a) b) c) Welche Reaktionen finden am Plus- und am Minuspol statt? Welche technischen Anwendungen könnte es dafür geben, dass sich einerseits das Kupferblech auflöst und andererseits wieder metallisches Kupfer entsteht? In eine Lösung, die Kupfer(II)- Ionen enthält, wird ein Kupferblech als Pluspol und ein elektrisch leitender Gegenstand als Minuspol gegeben. Bei einer geeigneten Stromstärke wird das Kupferblech immer dünner, und der Gegenstand am Minuspol überzieht sich mit einer Schicht aus metallischem Kupfer. metallisches Kupfer Kupfersalz-Lösung Gegenstand Wenn Redoxreaktionen über Triebkraft verfü- gen, so können Reduktionsmittel und Oxida- tionsmittel auch über einen Metalldraht mit- einander reagieren. Das Ziel ist zu erkennen, dass bei fehlender Triebkraft jede Redoxreak- tion auf einfache Weise erzwungen werden kann: Man verwendet die gleiche Anordnung wie in einem galvanischen Element und fügt zusätzlich in den Stromkreis eine Spannungs- quelle ein. Ein U-Rohr wird mit konzentrierter Natrium- chlorid-Lösung gefüllt. Zwei Kohlestäbe tau- chen in die Lösung ein, und eine elektrische Gleichspannung von ca. 20 Volt wird angelegt. Die einsetzende Reaktion wird als Chloralkali- Elektrolyse bezeichnet (a). Sie wird solange durchgeführt, bis der Geruch von Chlor am Pluspol wahrnehmbar wird. Am Minuspol entsteht Wasserstoff, der mit der Knallgasprobe nachgewiesen werden kann (b). Die Messung des pH-Wertes zeigt, dass die Lösung am Minuspol basisch geworden ist. + – + – Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv