Elektrolyse-Hofmann.pptx

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Elektrolyse
Zerlegung von Wasser
mit Hilfe des elektrischen Stroms

Elektrolyse
elektr-
von ḗlektron (altgriechisch) -> Bernstein
-> Elektrizität wurde zum erstenmal beobachet
„lysis“ (altgriechisch) -> Auflösen
Elektrolyse -> Zerlegung mit Hilfe des elektrischen Stroms

Hofmannscher Zersetzungsapparat
Ausgleichsbehälter
Hahn zum Entnehmen des Gases
Rohr mit zur Aufnahme des Gases
Wasser (mit verdünnter Schwefel-
säure zur Erhöhung der Leitfähigkeit)
Elektroden

Wasserelektrolyse
Wasserstoffgas
H2
Sauerstoffgas
O2
+ - Gleichspannung
Gasentwicklung

• Gleichstrom zerlegt Wassermoleküle (H2O) in
• O2 (Sauerstoffgas) entsteht am + Pol
• H2 (Wasserstoffgas) entsteht am – Pol
• Reaktion
• 2 Wassermoleküle (H2O) werden zerlegt
• 2 Wasserstoffgasmoleküle (H2) entstehen
• 1 Sauerstoffgasmolekül (O2) entsteht
Wasserelektrolyse
H2
O2
+ -
2 H2
O
elektrische Energie
2 H2
+ O2

• Gasteilchen benötigen unabhängig von Aufbau
das gleiche Volumen
• Es entsteht die doppelte Menge Wasserstoffgas im Vergleich zum
Sauerstoffgas
Gasvolumen
H2
O2
+ -
2 H2
O
elektrische Energie
2 H2
+ O2

Energie
• Während der Elektrolyse muss elektrische Energie zugeführt werden
• Die Ausgangsstoffe (Edukte) haben ein niedrigeres Energieniveau als
die Endstoffe (Produkte)
Reaktionsverlauf
Energie
Edukte
(hier H2O)
Produkte
(hier H2, O2),

Wasserstoffgas
• Wasserstoff ist ein brennbares Gas
• Formel: H2
• Verwendung:
• Energieträger
• Raketentreibstoff
• Brennstoffzelle
• Herstellung von Ammoniak

Knallgasprobe
Wasserstoffgas (H2) ist
„leichter“ als Luft (geringere
Dichte) und wird in einem
Reagenzglas mit der Öffnung
nach unten zu einer
Flamme gebracht
Reagenzglas mit
Wasserstoffgas (H2)
(geringere Dichte als die Luft)
Reagenzglas wird der
Reagenzglasklammer
geneigt, damit das Gas
in die Flamme strömt
Brenner

Sauerstoffgas
• Sauerstoff ist ein brandförderndes Gas
• Formel: O2
• Verwendung:
• Medizin (Sauerstoffinhalation)
• brandförderndes Gas beim Schweißen

Glimmspanprobe
• ein glimmender Span wird in
das Reagenzglas mit
Sauerstoff gehalten
• der Span flammt auf
-> Nachweis für Sauerstoff
glimmender Holzspan
(wird in das Reagenzglas bewegt)
glimmender Holzspan
beginnt durch den
Sauerstoff im
Reagenzglas wieder zu
brennen
Reagenzglas mit
Sauerstoffgas (O2)

Knallgasreaktion
• Explosionsfähige Mischung aus
• 2 Teilen Wasserstoffgas (H2)
• 1 Teil Sauerstoffgas (O2)
• Verbrennt explosionsartig
•
• Experiment: Seifenblasen mit Knallgas
gefüllt werden entzündet
2 H2
+ O2
Aktivierungsenergie
2 H2
O + Energie
Seifenblasen
mit Knallgas

Energie
• Um die Reaktion zu starten muss eine Aktivierungsenergie
(anzünden) zugeführt werden.
• Die Endstoffe (Produkte) haben ein niedrigeres Energieniveau als die
Ausgangsstoffe (Edukte)
• Energie wird abgegeben
(Wärme, Schall)
Reaktionsverlauf
Energie
Produkt
(hier H2O)
Edukte
(hier H2, O2),
Aktivierungsenergie

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