Wasserzersetzung mit dem hofmannschen apparat.
Damit in Chemie bzw. beim Experimentieren keine Unfälle passieren, musst du auf die Sicherheit achten. Die Sicherheit ist immer wichtig, wenn du in einem Fachraum oder Labor bist. Bitte beachte bei allen Experimenten die Hinweise zur Sicherheit im Labor . Die Durchführung des Experiments erfordert eine Gefährdungsbeurteilung durch die Lehrkraft.
1. Den Hofmann'schen Apparat aufbauen
2. Den Hofmann'schen Apparat befüllen und einschalten
3. Glimmspanprobe durchführen
4. Knallgasprobe durchführen
Anstatt eines Gasbrenners kannst du auch ein Feuerzeug verwenden.
Verschließe die Reagenzgläser mit den Gasen schnell, sonst entweicht es direkt wieder. Denke daran: Sauerstoff ist schwerer als Luft, Wasserstoff ist leichter als Luft.
Führe den Versuch durch. Was kannst du beobachten?
Nachdem die Stromzufuhr eingeschaltet wird, entwickeln sich Gasbläschen an den Elektroden, die aufsteigen. An der einen Seite entwickeln sich die Gasbläschen doppelt so schnell wie an der anderen Seite. Die Gase sammeln sich in den oberen Teilen der äußeren Rohre des Hofmannschen Apparats. Wird an der Seite, wo weniger Gas entstanden ist, die Glimmspanprobe durchgeführt, leuchtet der Glimmspan auf, sobald der Glimmspan in das Reagenzglas gehalten wird. Wenn die Knallgasprobe an der anderen Seite, wo mehr Gas entstanden ist, durchgeführt, gibt es ein ploppendes/pfeifendes Geräusch, wenn das Reagenzglas an die Brennerflamme gehalten wird.
Durch Zufuhr von elektrischer Energie zersetzt sich Wasser in dessen Bestandteile: Sauerstoff und Wasserstoff. Die Schwefelsäure bzw. schwefelsaure Lösung wird anstelle des Wassers verwendet, weil der Zersetzungsprozess mit Wasser aufgrund der geringen Leitfähigkeit von reinem Wasser zu langsam ablaufen würde.
An der Kathode (Minuspol) geben die Wasserstoff-Ionen jeweils ein Elektron ab. Dadurch bekommen sie eine einfach positive Ladung. Immer zwei Wasserstoff-Atome gehen eine Verbindung ein und reagieren zu einem Wasserstoff-Molekül. Wasserstoff ist ein gasförmiger Stoff.
An der Anode (Pluspol) nehmen die Sauerstoff-Ionen jeweils zwei Elektronen auf. Dadurch bekommen sie eine zweifach negative Ladung. Zwei Sauerstoff-Atome gehen immer eine Verbindung ein und reagieren zu einem Sauerstoff-Molekül. Sauerstoff ist ein Gas.
Insgesamt wird der Wasserstoff reduziert und der Sauerstoff oxidiert. Diese Reaktionen bilden eine Redox-Reaktion. Dadurch, dass die Elektronen von zwei Wasserstoff-Ionen benötigt werden, damit ein Sauerstoff-Ion oxidiert werden kann, findet die Gasbildung an der Kathode schneller als an der Anode statt.
Grundwissen, vorheriger versuch, nächster versuch, aus unseren projekten:.
T. +49 40 533295-0
F. +49 40 533295-77
Wie lässt sich eine Zerlegung von Wasser durch elektrischen Strom bewerkstelligen und welches Gerät kann dabei zum Einsatz kommen? Wenn du die Antworten auf diese Fragen erhalten möchtest, bist du hier genau richtig. Wir erklären dir die Elektrolyse von Wasser mit den zugehörigen Reaktionen und ihren Gleichungen . Außerdem erfährst du, was der Hofmannsche Zersetzungsapparat ist und wie er verwendet wird.
Du möchtest dich über die Wasserelektrolyse schnell und einfach in visueller Form informieren? Dann ist unser zugehöriges Video sicherlich die beste Wahl.
Elektrolyse, elektrolyse von wasser reaktionsgleichungen, hofmannscher zersetzungsapparat.
Du kannst dir die Elektrolyse von Wasser als eine Zerlegung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff durch elektrischen Strom vorstellen. Die Zerlegung erfolgt durch eine Redoxreaktion . Diese kannst du aufteilen in eine Oxidation an der mit dem Pluspol verbundenen Elektrode ( Anode ). Eine Oxidation kannst du dir als eine Elektronenabgabe des reagierenden Stoffes vorstellen. Die Elektronenaufnahme , also die Reduktion, findet an der mit dem Minuspol verbundenen Elektrode ( Kathode ) statt.
Grundsätzlich ist die Elektrolyse ein Prozess, bei dem elektrischer Strom eine chemische Stofftrennung erzwingt . Dabei kannst du jedoch nicht nur Wasser, sondern auch verschiedenste andere Stoffe in der Elektrolysezelle trennen.
Mehr zu der Elektrolyse und ihrer verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten findest du in unserem entsprechenden Artikel .
Der Hofmannsche Zersetzungsapparat ist ein Gerät, in dem du eine Elektrolyse von Wasser durchführen kannst. Er wurde nach dem deutschen Chemiker August Wilhelm von Hoffmann benannt.
Das Gerät besteht aus drei miteinander kommunizierenden Röhren. Die mittlere Röhre wird so weit mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt, bis die beiden äußeren Röhren komplett befüllt sind. Verdünnte Schwefelsäure ist eine Mischung aus Wasser und 10 bis 20% Schwefelsäure. Diese Mischung eignet sich besser für die Zerlegung von Wasser, da sie eine höhere elektrische Leitfähigkeit besitzt. Im unteren Teil der äußeren Röhren befinden sich Platinelektroden. Wenn du nun eine Spannung anlegst, bilden sich an den Elektroden Gasbläschen . An der Kathode entsteht darauf Wasserstoff und an der Anode Sauerstoff . Diese Endprodukte können aus den äußeren Rohren entnommen werden.
Hallo, leider nutzt du einen AdBlocker.
Auf Studyflix bieten wir dir kostenlos hochwertige Bildung an. Dies können wir nur durch die Unterstützung unserer Werbepartner tun.
Schalte bitte deinen Adblocker für Studyflix aus oder füge uns zu deinen Ausnahmen hinzu. Das tut dir nicht weh und hilft uns weiter.
Wenn du nicht weißt, wie du deinen Adblocker deaktivierst oder Studyflix zu den Ausnahmen hinzufügst, findest du hier eine kurze Anleitung . Bitte lade anschließend die Seite neu .
am 24. September 2011 .
Mit Hilfe des elektrischen Stroms lassen sich aus der Verbindung Wasser die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff synthetisieren . Auf diese Art lässt sich Wasser also analysieren .
Im Hofmann´schen Zersetzungsapparat entsteht am Minuspol (Kathode) Wasserstoff und am Pluspol (Anode) Sauerstoff, im Volumen-Verhältnis von (annähernd) 2:1.
Das Volumen-Verhältnis ist nicht exakt 2:1, weil sich Sauerstoff im Wasser etwas besser löst als Wasserstoff.
Die Zerlegung des Wassers ist ein endothermer Vorgang. Die entstehenden Elemente können mit folgenden Nachweismethoden nachgewiesen werden:
Sauerstoff durch die Glimmspanprobe Wasserstoff durch die Knallgasprobe .
Aus zwei Wasser-Molekülen werden mit Hilfe des elektrischen Stroms zwei Wasserstoff- Moleküle und ein Sauerstoff- Molekül gebildet.
Die Zerlegung von Wasser durch den elektrischen Strom ist der entgegen gesetzte Prozess der Knallgasreaktion, bei der Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff gebildet wird. Während die Knallgasreaktion eine exotherme Reaktion ist, ist die Zerlegung von Wasser eine endotherme Reaktion.
Bei der Benutzung des Wortes "Bestandteile" denkt man, dass die Stoffe Wasserstoff und Sauerstoff als Stoffe în den Wassermolekülen vorhanden sind. Das ist aber in diesem Zusammenhang falsch! Beide Stoffe entstehen erst mit Hilfe des elektrischen Stroms.
Allerdings: Etwas Sauerstoff ist tatsächlich im Wasser vorhanden. Etwas Luftsauerstoff löst sich nämlich in Wasser. Deshalb können die Fische mit Hilfe ihrer Kiemen auch unter Wasser den gelösten Sauerstoff atmen. Das ist aber hier im Experiment zu vernachlässigen.
Auch eine Aussagesatz wie "Wasser besteht aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff" ist in dem oben beschriebenen Zusammenhang durchaus missverständlich. Der im Folgenden geschriebene Merksatz ist da genauer:
Offensichtlich bilden zwei Wasserstoff-Atome mit einem Sauerstoff-Atom ein Wasser-Molekül. Alle Wasser-Moleküle sind so aufgebaut. Es stellt sich die Frage, warum diese Atome in genau diesem Zahlenverhältnis miteinander reagieren. Um das zu klären, reichen unsere bisherigen Kenntnisse nicht aus. Wir müssen uns mit dem Aufbau von Atomen beschäftigen, um diese Frage beantworten zu können.
Mit einem my.chemie.de-Account haben Sie immer alles im Überblick - und können sich Ihre eigene Website und Ihren individuellen Newsletter konfigurieren.
Um alle Funktionen dieser Seite zu nutzen, aktivieren Sie bitte die Cookies in Ihrem Browser.
oder ist ein Gerät zur Zerlegung von Lösungen und wurde nach benannt. Er dient zur Demonstration der Zersetzung beispielsweise von . In diesem Fall wird die komplette Apparatur meistens mit verdünnter gefüllt, da reines Wasser keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt. Nach dem Anlegen einer Gleichspannung an den findet eine Gasentwicklung an und statt. Dabei wird das Wasser in seine beiden Bestandteile und zerlegt. Die entstehenden Gase sammeln sich in den beiden Messrohren und können mit Hilfe eines Hahns entnommen werden. An der Kathode werden die , welche durch entstanden sind, und an der Anode das Wasser zu .
Kathodenreaktion:
Anodenreaktion: Gesamtreaktion:
Das Verhältnis der Gasvolumina in den Schenkeln wird dabei 1 : 2 (Sauerstoff : Wasserstoff) betragen. Dieses Verhältnis kann allerdings nicht genau zustande kommen, da sich der Sauerstoff am Anfang besser im Wasser löst als Wasserstoff. Um dieses Problem zu umgehen, sollte der Versuch ein paar Minuten zuvor bei geöffneten Hähnen laufen.
. Hrsg. von Jürgen Falbe und Manfred Regitz. Bearbeitet von Eckard Amelingmeier u.a. Thieme, Stuttgart/New York 1998, | |
| aus der freien Enzyklopädie und steht unter der . In der Wikipedia ist eine verfügbar. |
Über chemie.de
Lesen Sie alles Wissenswerte über unser Fachportal chemie.de.
mehr erfahren >
Über LUMITOS
Erfahren Sie mehr über das Unternehmen LUMITOS und unser Team.
Werben bei LUMITOS
Erfahren Sie, wie LUMITOS Sie beim Online-Marketing unterstützt.
© 1997-2024 LUMITOS AG, All rights reserved
Folgen Sie uns:
https://www.chemie.de/lexikon/Hofmannscher_Wasserzersetzungsapparat.html
© 1997-2024 LUMITOS AG
- Start-up-Newsletter
- Marktübersicht Massenspektrometer
- Marktübersicht HPLC-Anlagen
- Marktübersicht NIR-Spektrometer
- Marktübersicht Partikelanalysatoren
- Marktübersicht UV/Vis-Spektrometer
- Marktübersicht Elementaranalysatoren
- Marktübersicht FT/IR-Spektrometer
- Marktübersicht Gaschromatographen
- WEBINAR-BIBLIOTHEK
- White Papers
- q&more Artikel
- Chemie-Lexikon
- Infografiken
- Forschungsinstitute
- Stellenangebote
- Stellenanzeige schalten
- Themenwelt Massenspektrometrie
- Themenwelt Partikelanalyse
- Themenwelt Chromatographie
- Themenwelt Lebensmittelanalytik
- Themenwelt Spektroskopie
- Themenwelt Batterietechnik
- analytica-Vorschau 2024
- ACHEMA-Vorschau 2024
- Messewelt POWTECH TECHNOPHARM
- Messewelt Ilmac
- Themenwelt UV/Vis-Spektroskopie
- Themenwelt Rheologie
- Themenwelt Wägen
- Themenwelt Titration
- Themenwelt HPLC
- Themenwelt Gaschromatographie
- Themenwelt Pipettieren
- Themenwelt Synthese
- Themenwelt Extraktion
- Themenwelt Sensortechnik
- Themenwelt Photometrie
- Themenwelt Elementaranalyse
- Themenwelt Aufschluss
Mit der Aktivierung der Google-Suche bestätigen Sie, dass Sie mit der Einbindung und der dazu erforderlichen Datenübermittlung an Google einverstanden sind. Möchten Sie, dass ihr Browser sich diese Entscheidung merkt, wird ein Cookie mit einer Gültigkeit von 31 Tagen abgelegt.
Alternativ können Sie die Suche auch mit der freien Suchmaschine DuckDuckGo durchführen!
Datenschutzerklärung zur Nutzung der Google-Suche /
Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat
Im Video wird angesäuertes Wasser elektrolysiert und die entstandenen Gase werden mit den entsprechenden Nachweisen nachgewiesen.
Weitere Infos über #UniWuppertal:
Damit du unsere Website in vollem Umfang nutzen kannst, wechsle oder update kostenlos zu einem der folgenden aktuellen Browser:
Firefox , Google Chrome oder Internet Explorer ab 8
Damit du unsere Website in vollem Umfang nutzen kannst, aktiviere JavaScript in deinem Browser.
Mit unseren Videos lernen Schüler*innen in ihrem Tempo – ganz ohne Druck & Stress. Denn die Videos können so oft geschaut, pausiert oder zurückgespult werden, bis alles verstanden wurde.
Mit unseren Übungen macht Lernen richtig Spaß: Dank vielfältiger Formate üben Schüler*innen spielerisch. Sie bekommen beim Lösen direkt Feedback & Tipps. So lernen sie aus Fehlern, statt an ihnen zu verzweifeln.
Mit unserem Vokabeltrainer lernen Schüler*innen Englischvokabeln gezielt & bequem: Sie werden passend zu ihrem Lernstand abgefragt & merken sich die Vokabeln nachhaltig – dank der Bilder & Audiobeispiele.
Mit unserem Lernspiel Sofaheld üben Grundschulkinder selbstständig & motiviert: Sie meistern spannende Abenteuer & lernen spielend die Themen der 1. bis 6. Klasse – ohne die Hilfe Erwachsener.
Mit den Arbeitsblättern können sich Schüler*innen optimal auf Klassenarbeiten vorbereiten: einfach ausdrucken, ausfüllen und mithilfe des Lösungsschlüssels die Antworten überprüfen.
Unser Chat verhindert Lernfrust dank schneller Hilfe: Lehrer*innen unterstützen Schüler*innen bei den Hausaufgaben und beim Schulstoff. Dabei beantworten sie die Fragen so, dass Schüler*innen garantiert alles verstehen.
- Lehrkräfte- und Schullizenzen
- Nachgewiesener Lernerfolg
- Spielend lernen
- Erfolgsgeschichten
- Für Sekundarschüler*innen
- sofatutor für Grundschüler*innen
- Für Lehrkräfte
- Für Schulen
- Startchancen-Schulen
haben mit sofatutor ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert
verstehen den Schulstoff mit sofatutor besser
können sich mit sofatutor besser auf Schularbeiten vorbereiten
- Physikalische Eigenschaften, Energie und Geschwindigkeit bei Reaktionen
- Grundlagen der Elektrochemie
Die elektrochemische Zersetzung von Wasser
Tauche ein in die elektrochemische Zersetzung von Wasser: Was geschieht, wenn Wasser durch elektrische Spannung gespalten wird? Entdecke die faszinierende Welt der Elektrolyse – von grundlegenden Reaktionsgleichungen bis hin zu praktischen Anwendungen wie der Metallgewinnung. Die Chemie ist zwar komplex, aber auch unglaublich spannend! Neugierig geworden? Lies weiter und mach dich schlau!
Videos anschauen
Übungen starten
Arbeitsblätter anzeigen
Lehrer*innen fragen
Die elektrochemische Zersetzung von Wasser – Chemie
Elektrolyse von wasser – definition und erklärung, wie funktioniert die elektrolyse von wasser, kathodenreaktion der wasserelektrolyse, anodenreaktion der wasserelektrolyse, zusammenschluss der elektrodenreaktionen, dieses video.
In wenigen Schritten dieses Video freischalten & von allen sofatutor-Inhalten profitieren:
Unsere Videos erklären Ihrem Kind Themen anschaulich und verständlich.
Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.
Hat Ihr Kind Fragen, kann es diese im Chat oder in der Fragenbox stellen.
Das Elektrolyse Von Wasser Quiz besiegt 60% der Teilnehmer! Kannst du es schaffen?
Du musst eingeloggt sein, um bewerten zu können.
Wow, Danke! Gib uns doch auch deine Bewertung bei Google! Wir freuen uns!
Grundlagen zum Thema Die elektrochemische Zersetzung von Wasser
Die elektrochemische Zersetzung von Wasser wird auch als Elektrolyse von Wasser bezeichnet. Dabei wird unter Anlegen einer elektrischen Spannung Wasser gespalten. Aber was ist eine Elektrolyse? Einfach erklärt ist eine Elektrolyse eine erzwungene Redoxreaktion unter Anlegen einer elektrischen Spannung.
In diesem Text erfährst du, wie die Elektrolyse von Wasser funktioniert und was mit dem Wasser nach der Elektrolyse passiert. Außerdem lernst du die Reaktionsgleichungen der Reaktionen kennen, die bei der Elektrolyse von Wasser ablaufen.
Einfach erklärt ist die Elektrolyse von Wasser eine Aufspaltung von Wasser $(\ce{H2O})$ in seine Bestandteile Wasserstoff $(\ce{H2})$ und Sauerstoff $(\ce{O2})$ unter Anlegen einer Gleichspannung. Dass Wasser unter Anlegen einer Gleichspannung aufgespalten werden kann, liegt an der Autoprotolyse des Wassers . Dabei dissoziieren zwei Wassermoleküle zu einem Hydroniumion $(\ce{H3O+})$ , auch oft Oxoniumion genannt, und einem Hydroxidion $(\ce{OH-})$ .
Übrigens: Mithilfe der Elektrolyse kann man auch Metalle gewinnen. Und welche Metalle kann man mit der Elektrolyse gewinnen? Beispielsweise kann man elementares Zink gewinnen. Doch wie funktioniert das? Wie lassen sich chemische Verbindungen wie Wasser mithilfe von Strom trennen?
Im Folgenden wird dir der Versuchsaufbau der Elektrolyse erläutert. Dazu gibt man Wasser in ein Becherglas. Es werden zwei Elektroden in das Becherglas gestellt. An diese wird eine Gleichspannung angelegt. Die negative Elektrode heißt Kathode . Zu ihr bewegen sich die Kationen (positiv geladene Ionen) – hier Hydroniumionen $(\ce{H3O+})$. Die positive Elektrode heißt Anode . Zu ihr bewegen sich die Anionen (negativ geladene Ionen) – hier Hydroxidionen $(\ce{OH-})$. Wenn die Ionen zu den Elektroden gewandert sind, finden Entladungsvorgänge statt, die als Elektrodenreaktionen benannt werden.
Die im folgenden Bild gezeigte Apparatur für die Elektrolyse von Wasser wird auch hofmannscher Zersetzungsapparat genannt. Dieser Wasserzersetzungsapparat ist ein Gerät zu elektrolytischen Zerlegung wässriger Lösungen. Nach dem Anlegen einer Gleichspannung an den Platinelektroden kommt es zu einer Gasentwicklung an Kathode und Anode. Das Wasser wird dabei in seine beiden Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Es gilt also:
$\ce{2 H2O -> 2 H2 + O2}$
Die entstehenden Gase sammeln sich in den beiden Messrohren und können mithilfe eines Hahns entnommen werden. Die komplette Apparatur wird meistens mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt, da reines Wasser keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt.
Doch welche Reaktionen laufen während der Elektrolyse von Wasser genau ab? Die Elektrodenreaktionen werden dir im Folgenden gezeigt. Anschließend werden die Kathoden- und die Anodenreaktion zusammengeführt.
An der Kathode nimmt ein Hydroniumion $(\ce{H3O+})$ ein Elektron auf. Es entsteht ein Wassermolekül $(\ce{H2O})$ und ein Wasserstoffatom $(\ce{H})$. Das Wasserstoffatom hat ein ungepaartes Elektron . Es ist also ein Radikal und somit sehr reaktiv. In einer zweiten Teilreaktion an der Kathode reagieren zwei Wasserstoffradikale zu einem Wasserstoffmolekül.
1: $\ce{H3O+ + e^- -> H2O + H.}$
2: $\ce{H. + H. -> H - H}$
Fasst man beide Teilreaktionen zusammen und gleicht die Gleichung aus, erhält man folgende Kathodenreaktion:
Kathodenreaktion : $\ce{2 H3O+ + 2 e^- -> 2H2O + H2}$
An der Kathode werden also die Hydroniumionen $(\ce{H3O+})$, die durch Protolyse entstanden sind, reduziert. An der Kathode findet die Reduktion statt.
Die Hydroxidionen $(\ce{OH-})$ wandern zur Anode. Dort entladen sich diese und es entstehen Hydroxylradikale:
1: $\ce{OH- -> OH. + e^-}$
Zwei der Hydroxylradikale reagieren weiter. Es entstehen ein Wassermolekül $(\ce{H2O})$ und ein Sauerstoffatom $(\ce{O})$. Das Sauerstoffatom ist ein Biradikal , auch als Diradikal bezeichnet, es besitzt zwei ungepaarte Elektronen:
2: $\ce{OH. + OH. -> H2O + O.}$
Zwei Sauerstoffatome reagieren zum Schluss zu einem Sauerstoffmolekül:
3: $\ce{O. + O. -> O2}$
Das Vierfache der ersten Gleichung wird mit dem Doppelten der zweiten Gleichung addiert. Das Ergebnis kannst du hier als Anodenreaktion sehen:
Anodenreaktion : $\ce{4OH- -> 4 e^- + 2H2O + O2}$
An der Anode wird also Wasser zu Sauerstoff oxidiert. An der Anode findet die Oxidation statt.
Die Elektrodenreaktionen können nun zu einer gesamten Reaktionsgleichung zusammengeführt werden. An der Kathode werden Elektronen aufgenommen. Es findet eine Reduktion statt. An der Anode werden Elektronen abgegeben. Es findet eine Oxidation statt.
Addition der Anodenreaktion und des Doppelten der Kathodenreaktion:
$\ce{4 H3O+ + 4 e- + 4 OH- -> 6 H2O + 2 H2 + O2 + 4 e-}$
Nach Entfernung der vier Elektronen auf beiden Seiten ergibt das:
$\ce{4 H3O+ + 4 OH- -> 6 H2O + 2 H2 + O2}$
Die auf der linken Seite stehenden Hydroniumionen und die Hydroxidionen entstammen der Autoprotolyse des Wassers und können zu $\ce{8 H2O}$ zusammengefasst werden.
$\ce{8 H2O -> 6 H2O + 2 H2 + O2}$
Nach Kürzen des Wassers in der Reaktionsgleichung ergibt sich:
Gesamtreaktion : $\ce{2 H2O -> 2 H2 + O2}$
In diesem Video lernst du die Wasserelektrolyse mit den Elektrodenreaktionen kennen. Bei der Elektrolyse wird Wasser durch Anlegen einer elektrischen Spannung in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Das Gerät der Wasserelektrolyse wird auch als hofmannscher Wasserzersetzungsapparat bezeichnet.
Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben, um das Überprüfen des Themas Elektrolyse von Wasser selbst zu machen. Viel Spaß!
1.215.161 Schülerinnen und Schüler haben bereits unsere Übungen absolviert. Direktes Feedback, klare Fortschritte: Finde jetzt heraus, wo du stehst!
Jetzt registrieren und vollen Zugriff auf alle Funktionen erhalten!
Transkript Die elektrochemische Zersetzung von Wasser
Hallo und ganz herzlich bekommen! In diesem Video geht es um die Elektrolyse von Wasser. Reines Wasser Sehr sauberes reines Wasser nennt man destilliertes oder entionisiertes Wasser. In ihm sind keine Salze enthalten.Gibt es darin überhaupt Ionen? Wenig, aber es gibt sie! Wasser neigt in sehr geringem Maße zur Selbstdissoziation. Man sagt auch „Autoprotolyse“: H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH- Zwei Wasser – Moleküle reagieren miteinander. Ein Molekül von den beiden gibt ein Proton ab und es entsteht ein Hydroxid – Ion. Das andere Molekül nimmt dieses Proton auf und es entsteht ein Oxonium – Ion (Hydronium – Ion). Das Ionenprodukt unter Raumbedingungen (298 K und 1 bar) ist sehr klein: Kw = 10-14 mol2/l2 Das bedeutet, dass das Gleichgewicht der Autoprotolyse praktisch vollständig in Richtung der undissoziierten Wasser – Teilchen verschoben ist. Dennoch sind Ladungsträger vorhanden. Und diese leiten den elektrischen Strom. Elektrolyse Man füllt ein Gefäß mit Wasser. An den gegenüberliegenden Seiten wird eine Gleichspannung angelegt. Die negative Elektrode heißt Kathode. Zu ihr bewegen sich die Kationen. Die positive Elektrode heißt Anode. Zu ihr bewegen sich die Anionen. Nach der Ankunft der Ionen an den Elektroden finden Entladungsvorgänge statt. Diese Entladungsvorgänge bezeichnet man Elektrodenreaktionen. Kathodenreaktion: H3O+ + e- ---> H2O + H Ein Oxonium – Ion (Hydronium – Ion) nimmt ein Elektron auf. Es entsteht ein Molekül Wasser und ein Wasserstoff – Atom. Das Wasserstoff – Atom hat ein ungepaartes Elektron. Es ist ein so genanntes Radikal und daher chemisch sehr aktiv. Bei der Kathodenreaktion paaren sich die beiden freien Elektronen zweier Wasserstoff – Atome und es entsteht ein Wasserstoff – Molekül: H + H ---> H - H Wir multiplizieren nun die erste Teilreaktion mit 2 und addieren zu ihr die zweite Teilreaktion. Wir erhalten: 2 H3O+ + 2 e- + H + H ---> 2 H2O + 2H + H - H Teilchen, die auf beiden Seiten sind, werden herausgestrichen: 2 H3O+ + 2 e- + H + H ---> 2 H2O + 2H + H - H Für die gesamte Kathodenreaktion ergibt sich: 2 H3O+ + 2 e- ---> 2 H2O + H - H Oder: 2 H3O+ + 2 e- ---> 2 H2O + H2 Zwei Oxonium – Ionen (Hydronium – Ionen) nehmen zwei Elektronen auf. Es entstehen zwei Wasser – Moleküle und ein Wasserstoff – Molekül. Anodenreaktion: Zur Anode wandern die aus dem Wasser gebildeten Anionen. Das sind die Hydroxid – Ionen OH-. Im ersten Reaktionsschritt wird ein Hydroxid – Ion entladen: OH- ---> OH + e- Das entstandene Teilchen OH ist hinsichtlich der Bindung und seiner Stabilität äußerst interessant. Es ist ungeladen und besitzt ein freies Elektron. Somit handelt es sich um ein reaktives Radikal. Treffen zwei solcher Hydroxyl- Radikale aufeinander, so reagieren sie weiter: HO + HO ---> HO-H + O Es entsteht ein Wasser – Molekül und ein Sauerstoff-Atom. Das Sauerstoff – Atom ist wieder ein Radikal, genauer, ein Biradikal. Zwei Sauerstoff – Atome vereinigen sich schließlich zu einem Sauerstoff – Molekül: O + O ---> O2 Wir wollen nun die Gleichungen vereinigen: Wir addieren das Vierfache der ersten Gleichung, das Doppelte der zweiten Gleichung und die dritte Gleichung: 4 OH- + 2 HO + 2 HO + O + O ---> 4 OH + 4 e- + 2 HO-H + 2 O + O2 Teilchen, die auf beiden Seiten sind, werden herausgestrichen: 4 OH- + 2 HO + 2 HO + O + O ---> 4 OH + 4 e- + 2 HO-H + 2 O + O2 Für die gesamte Anodenreaktion ergibt sich: 4 OH- ---> 4 e- + 2 HO-H + O2 Oder: 4 OH- ---> 2 H2O + O2 + 4 e- Vergleich der Elektrodenreaktionen Betrachten wir noch einmal beide Elektrodenreaktionen: Kathode: 2 H3O+ + 2 e- ---> 2 H2O + H2 Anode: 4 OH- ---> 2 H2O + O2 + 4 e- An der Kathode werden bei der Reaktion Elektronen aufgenommen. Das bedeutet, es findet eine Reduktion statt. An der Anode werden bei der Reaktion Elektronen abgegeben. Das bedeutet, es findet eine Oxidation statt. Addieren wir nun das Doppelte der Kathodenreaktion und die Anodenreaktion: 4 H3O+ + 4 e- + 4 OH- ---> 4 H2O + 2 H2 + 2 H2O + O2 + 4 e- Nach Entfernung der vier Elektronen auf beiden Seiten ergibt das: 4 H3O+ + 4 OH- ---> 4 H2O + 2 H2 + 2 H2O + O2 Und schließlich: 4 H3O+ + 4 OH- ---> 6 H2O + 2 H2 + O2 Bei der Elektrolyse von Wasser werden Elektronen übertragen. Es handelt sich somit um eine Redoxreaktion. Zusammensetzung des Wassers Historisch und didaktisch hat die Elektrolyse des Wassers große Bedeutung. Betrachten wir noch einmal die Gesamtreaktion: 4 H3O+ + 4 OH- ---> 6 H2O + 2 H2 + O2 Man sieht, dass Wasserstoff H2 und Sauerstoff O2 immer im molaren Verhältnis von 2 : 1 gebildet werden. Beispiel: Kathode: 1,2 l Wasserstoff werden freigesetzt. Anode: 0,6 l Wasserstoff werden freigesetzt. Auswertung: Das Volumenverhältnis beträgt 1,2 l/0,6 l = 2 : 1 Wasserstoff und Sauerstoff sind Gase. Nach dem Gesetz von Avogadro ist dann auch das molare Verhältnis 2 : 1. Ergebnis: Das Wasser – Molekül hat eine mögliche Formel von H2O. Auch ganzzahlige Vielfache sind möglich: H4O2, H6O3,H8O4, usw. Die zuletzt genannten Varianten kann man experimentell ausschließen. Zum Beispiel durch Kryoskopie. Warum werden Salze in das Elektrolysebad gegeben? Viele Salze wie Natriumsulfat dissoziieren in wässriger Lösung fast vollständig: Na2SO4 ⇌ 2 Na+ + SO42- Die gebildeten Ionen sind Ladungsträger. Durch ihre Anwesenheit wird die Elektrolysegeschwindigkeit erhöht. Achtung: Es ist wichtig, ein Salt wie Natriumsulfat zu verwenden. 1. Es liefert Ionen eines unedlen Metalls (Natrium). 2. Es liefert schwer entladbare Säurerest – Ionen (Sulfat – Ionen). Dadurch wird garantiert, dass an den Elektroden Wasserstoff und Sauerstoff entstehen. (Und nicht die Ionen des Salzes!)
Die elektrochemische Zersetzung von Wasser Übung
Beschreibe die autoprotolyse des wassers..
Bei dieser Art von Dissoziation reagieren Wasserteilchen mit sich selbst.
Die entstandenen Ionen kennst du von der Dissoziation von Säuren und Basen.
Die Wassermoleküle reagieren zu einem gewissen Teil mit sich selbst. Man spricht dabei von Selbstdissoziation oder Autoprotolyse . Bei der Autoprotolyse läuft folgende Reaktion ab:
$H_2O + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{\oplus} + OH^{\ominus}$
Die Wassermoleküle reagieren also einmal als Protonendonator (Säure) und geben ein Proton ab und im anderen Fall als Protonenakzeptor (Base), wobei sie ein Proton aufnehmen. Es handelt sich also im eine Reaktion mit Protonenübergang . Dabei entstehen ein Oxonium-Ion und ein Hydroxid-Ion .
Das Ionenprodukt bei Raumbedingungen beträgt $K_w = 10^{-14} mol^2/l^2$. Es reagiert also nur ein ganz geringer Teil der Wassermoleküle zu Ionen. Hauptsächlich liegen undissoziierte Wassermoleküle vor.
Beschreibe die prinzipiellen Vorgänge der Elektrolyse.
Für das Fließen eines elektrischen Stromes im Wasser sind geladene Teilchen notwendig.
Bei den Reaktionen an den Elektroden spielen Elektronen eine wichtige Rolle.
Die erste Reaktion an den Elektroden liefert jeweils Radikale. Das sind Teilchen mit ungepaarten Elektronen.
In reinem Wasser findet eine geringe Dissoziation statt. Es entstehen Ionen. Diese ermöglichen eine geringe elektrische Leitung. Beim Anlegen einer Gleichspannung wandern die Ionen zu den entsprechenden Elektroden. Wechselspannung geht nicht, da durch die ständige Umpolung die Ionen keinen vorgeschriebenen Weg hätten. Die Kationen bewegen sich zur Kathode , die Anionen zur Anode .
An den beiden Elektroden werden die Ionen entladen. Man spricht von Entladungsvorgängen. Man nennt diese Vorgänge auch Elektrodenreaktionen .
Erster Schritt der Kathodenreaktionen:
$H_3O^{\oplus}+ e^- \longrightarrow H_2O + H \bullet$
Erster Schritt der Anodenreaktionen:
$OH^- \longrightarrow \bullet~OH + e^-$
Vergleiche die Bruttoreaktion der Elektrolyse mit der Neutralisation.
Die Neutralisation ist lediglich eine Vereinigung von Ionen.
Wasserstoff und Sauerstoff entstehen an verschiedenen Elektroden.
Der Unterschied zwischen beiden Reaktionen kommt tatsächlich durch das Anlegen einer Spannung zustande. Allerdings handelt es sich dabei nicht um eine Wechselspannung. Für die Elektrolyse benötigt man eine Gleichspannung .
Die Neutralisation ist im Gegensatz zur Elektrolyse tatsächlich keine Redoxreaktion. Nur die Elektrolyse ist eine Redoxreaktion.
Die Neutralisation läuft bekanntermaßen spontan ab. Das sieht man an der Reaktion von typischen Mineralsäuren, wie Salzsäure, mit Basen, wie Natriumhydroxid. Die Bruttoreaktion der Elektrolyse stellt dagegen keinen spontanen Prozess dar. Die einzelnen Teilreaktionen, die zur dargestellten Gesamtreaktion führen, laufen nur durch das Anlegen einer Gleichspannung ab.
Das größte Problem bei der Formulierung der Bruttoreaktion der Elektrolyse des Wassers besteht allerdings darin, dass hier zwei Reaktionen vereint werden, die an den beiden verschiedenen Elektroden ablaufen. Das ist für die Bilanzierung von Edukten und Produkten sicher bequem. Vom chemischen Standpunkt ist dieses willkürliche Zusammenfassen jedoch fragwürdig.
Schlussfolgerung: Die Entstehung von Wasserstoff und Sauerstoff bei der Elektrolyse des Wassers wird durch das Anlegen einer Gleichspannung und der dadurch erzwungenen Redoxreaktion bewirkt.
Nenne geeignete Salze für die Erhöhung der Leitfähigkeit des Elektrolysebades.
Ionen unedler Metalle aus wässrigen Lösungen sind schwer entladbar.
Die Chloralkali-Elektrolyse verwendet als Edukt Kochsalz.
- Magnesiumsulfat $MgSO_4$
- Kaliumnitrat $KNO_3$
- Natriumphosphat $Na_3PO_4$
Die drei Salze sind zudem gut wasserlöslich. Damit erhöhen sie die elektrische Leitfähigkeit des Elektrolysebades.
- Natriumchlorid $NaCl$: Das Chlorid $Cl^-$ ist entladbar und es entsteht elementares Chlor $Cl_2$.
- Kupfersulfat $CuSO_4$: Die Kupfer(II)-Ionen werden entladen und an der Elektrode scheidet sich elementares Kupfer ab.
- Kaliumbromid $KBr$: Aus Bromid $Br^-$ entsteht nach der Entladung elementares Brom $Br_2$.
- Kupfer(II)-bromid $CuBr_2$: Nach den Entladungen werden die chemischen Elemente Kupfer und Brom abgeschieden.
- Bariumsulfat $BaSO_4$
- Calciumcarbonat $CaCO_3$
- Blei(II)-phosphat $Pb_3(PO_4)_2$
Damit können die Salze im Elektrolysebad keine Ladungsträger liefern.
Erkenne die korrekten Begriffe für reines Wasser.
Rein für die häusliche Verwendungen hat eine etwas andere Bedeutung als der gleiche Begriff im chemischen oder physikalischen Sinn.
Quellwasser ist sauberes Wasser, jedoch ist es nicht chemisch rein. Es enthält Salze.
Entionisiertes Wasser bedeutet, dass die gelösten Ionen durch saure und basische Ionenaustauscher durch Wasserstoff-Ionen und Hydroxid-Ionen ersetzt wurden. Die beiden zuletzt genannten Ionen reagieren zu Wasser-Molekülen und man erhält reines Wasser.
Trinkwasser ist sauber im Sinne des Verbrauchers. Für den Dauergenuss muss es jedoch Ionen löslicher Salze enthalten.
Schweres Wasser ist anteilig im natürlichen Wasser enthalten. Die Wasserstoffatome seiner Moleküle besitzen im Atomkern jeweils ein Neutron . Man hat es hier mit Wasser zu tun, dessen Teilchen aus einem schwereren Wasserstoffatom (einem anderen Isotop als dem gebräuchlichen mit der Masse 1) aufgebaut sind. Der Begriff schwer hat mit der Reinheit des Wassers nichts zu tun.
Destilliertes Wasser entsteht durch Destillation flüssigen Wassers. Dabei bleiben wenig flüchtige Stoffe im Destillationsrückstand zurück. Das Wasser wird rein.
Für Mineralwasser gilt sinngemäß dasselbe, was bereits für Quellwasser und Trinkwasser festgestellt wurde. Allerdings stecken die Inhaltsstoffe hier bereits im Namen.
Beurteile das Für und Wider der Brennstoffzelle.
Die Beurteilung der Umweltfreundlichkeit hängt von der Art der Erzeugung ab.
Man muss berücksichtigen, dass Wasserstoff nicht direkt aus natürlicher Energie erzeugt werden kann.
Die Kombination Brenstoffzelle–Elektromotor besitzt einen höheren Wirkungsgrad als jeder Benzin- oder Dieselmotor. Dem Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors sind durch die Energieentwertung Grenzen gesetzt. Werte von mehr als 50 % sind kaum zu erreichen.
Wasserstoff ist nicht billiger als Benzin oder Diesel. Allerdings ist sein Brennwert ungleich höher. Durch den höheren Wirkungsgrad der Stromerzeugung durch die Brennstoffzelle und dessen Verwendung im Elektromotor unterscheiden sich die Preise pro zurückgelegtem Weg für diese Art der Fortbewegung und durch Verbrennungsmotoren nur wenig.
Wasserstoff kann allerdings nicht generell sehr kostengünstig aus Wasser produziert werden. Der Preis hängt immer davon ab, wie teuer der Strom für die Produktion des Wasserstoffs ist.
Prinzipiell ist die Herstellung von Wasserstoff nicht umweltfreundlich. Umweltfreundlichkeit definiert sich durch die Art der Stromerzeugung für die Elektrolyse.
Stromerzeugung durch die Brennstoffzelle ist umweltfreundlich . Im Ergebnis entsteht nur Wasser. Konsequenterweise wäre noch zu fordern, dass der erforderliche Wasserstoff durch umweltfreundlichen Strom gewonnen wird.
Natürlich ist Wasser als Quelle von Wasserstoff im absoluten Sinne nicht unerschöpflich . Allerdings ist zu berücksichtigen, dass die Brennstoffzelle aus Wasserstoff wieder Wasser liefert. In diesem Sinn ist Wasser unerschöpflich .
Elektrochemische Spannungsreihe
Die Standardwasserstoffelektrode
Elektrodenreaktionen
Brennstoffzelle
Ionenwanderung in der galvanischen Zelle
Nernst-Gleichung und die Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotenzials
Die Nernst-Gleichung – Einführung
Elektromotorische Kraft (EMK) und Elektrodenpotentiale
Elektrochemisches Potential
sofaheld-Level
vorgefertigte Vokabeln
Hilfe von Lehrkräften
Inhalte für alle Fächer und Klassenstufen. Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.
Testphase jederzeit online beenden
Beliebteste Themen in Chemie
- Periodensystem
- Ammoniak Verwendung
- Salzsäure Steckbrief
- Glucose Und Fructose
- Salpetersäure
- Redoxreaktion
- Schwefelsäure
- Natronlauge
- Legierungen
- Molare Masse, Stoffmenge
- Elektrolyse
- Verbrennung Alkane
- Elektronegativität
- Toluol, Toluol Herstellung
- Wasserstoffbrückenbindung
- Fraktionierte Destillation Von Erdöl
- Carbonsäure
- Harnstoff, Kohlensäure
- Reaktionsgleichung Aufstellen
- Redoxreaktion Übungen
- Cellulose Und Stärke Chemie
- Süßwasser Und Salzwasser
- Katalysator
- Primärer Alkohol, Sekundärer Alkohol, Tertiärer Alkohol
- Van-der-Waals-Kräfte
- Oktettregel
- Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, Oxide
- Alfred Nobel Und Die Dynamit Entdeckung
- Wassermolekül
- Ionenbindung
- Saccharose Und Maltose
- Kohlenwasserstoff
- Kovalente Bindungen
- Wasserhärte
- Peptidbindung
- Fermentation
Anschauliches Lernen & spielerisches Üben. Überzeugen Sie sich selbst & testen Sie sofatutor 30 Tage kostenlos.
- Karriereseite
- Jobs bei uns
- Pläne und Preise
- Code einlösen
- Online-Nachhilfe
- Online Lernen
- B2B-Angebote
- sofatutor-Brief
- Vokabeltrainer
- Hausaufgaben-Chat
- Fragen & Antworten (FAQ)
- Feedback geben
- Abos hier kündigen
- Allgemeine Geschäftsbedingungen
- Widerrufsbelehrung
- Datenschutz
- Cookie Details
- Cookie Präferenzen
- sofatutor KIDS
- Easy Schule
- Startchancen-Programm
Wir setzen eigene Cookies, Cookies von Drittanbietern und ähnliche Technologien auf unserer Website ein. Einige davon sind notwendig, um Ihnen eine sichere Nutzung unserer Plattform zu gewährleisten. Andere sind nicht unbedingt erforderlich, aber helfen uns z.B. dabei, die Nutzung unseres Angebots auszuwerten und zu verbessern. Es wird zwischen „Notwendige Cookies“ , „Funktionalität & Komfort“ , „Statistik & Analyse“ und „Marketing“ unterschieden. Marketing-Cookies werden auch für die Personalisierung von Anzeigen verwendet. Dabei werden auch Cookies von Google gesetzt ( Datenschutzbestimmungen von Google ). Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung und unseren Cookie Details .
Um in den Einsatz der nicht notwendigen Cookies einzuwilligen, klicken Sie auf „Alle Cookies akzeptieren“. Oder Sie treffen unter „Cookies individuell einstellen“ eine individuelle Auswahl. Dort finden Sie auch weitere Informationen zu den Zwecken sowie eingesetzten Drittanbietern. Soweit Sie diese zulassen, umfasst Ihre Einwilligung auch die Übermittlung von Daten in Drittländer, die kein mit der EU vergleichbares Datenschutzniveau aufweisen. Mit Klick auf „Alles ablehnen“ werden nur notwendige Cookies gesetzt. Sie können Ihre Auswahl jederzeit anpassen oder widerrufen .
Bist du unter 16 Jahre alt? Dann klicke bitte „Alles ablehnen“ oder hole die Erlaubnis deiner Erziehungsberechtigten ein.
Diese Cookies sind für die sichere Nutzung unserer Website und die Erbringung unserer Leistungen unbedingt erforderlich. Sie ermöglichen grundlegende Funktionen und können nicht abgewählt werden. Es werden nur eigene Cookies gesetzt.
Für die Bereitstellung einiger Komfort-Funktionen unserer Lernplattform und zur ständigen Optimierung unserer Website setzen wir eigene Cookies sowie den Dienst „Olark“ der habla Inc. ein.
Cookies zu Statistik- und Analysezwecken helfen uns zu verstehen, wie unsere Website genutzt wird. Sie dienen insbesondere der Auswertung und Optimierung unserer Lernplattform, unserer Inhalte und unserer Angebote. Neben unseren eigenen Cookies werden auch Cookies von folgenden Drittanbietern gesetzt: Google Analytics, Amplitude und Hotjar.
Marketing-Cookies werden von uns oder unseren Partnern auf unserer Website gesetzt, um ein Profil Ihrer Interessen zu erstellen und Ihnen relevante Inhalte auf unserer und auf Websites Dritter zu zeigen. Wir nutzen diese Cookies auch zur Messung, Kontrolle und Steuerung unserer Marketingmaßnahmen. Neben unseren eigenen Cookies werden auch Cookies von folgenden Drittanbietern gesetzt: Google, Bing, Facebook, Outbrain, YouTube, TikTok, LinkedIn.
Experimentas experimentieren - aber sicher!
Experiment: Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat (Microscale)
| Typ | Lehrer-/ Schülerversuch |
|---|
| Kurzbeschreibung | Wasserstoff und Sauerstoff auffangen und nachweisen |
|---|
| Beschreibung | Man präpariert wie angegeben zwei 30ml-Spritzen ohne Stempel mit jeweils einer Rouladennadel aus Stahl, die als Elektroden dient. Beide Spritzen stellt man nebeneinander in einen Behälter mit Natriumcarbonat-Lösung. An die beiden Stahlelektroden wird mittels 4,5V- oder 9V-Batterie, Kabelln und Krokodilklemmen eine Gleichspannung angelegt. Die Elektrolyse des Wassers lässt man laufen, bis sich die kathodenseitige Spritze gut und die anodenseitige entsprechend gefüllt hat. Wie beschrieben wird mit der Kathodenportion eine Knallgasprobe und mit der Anodenportion eine Glimmspanprobe durchgeführt. |
|---|
| Schadensrisiken | durch Einatmen / Hautkontakt und Entzündung / Brand |
|---|
| Name | Synonyme | Spezifikation | Signalwort | Piktogramme | H- und EUH-Sätze |
|---|
| Natriumcarbonat-Decahydrat | Soda | | Achtung | | | | Sauerstoff | | freies Gas | Achtung | | | | Wasserstoff | | freies Gas | Gefahr | | |
 | Autor | Name | Erscheinungsort | ISBN | Ausgabe | Seite | andere Angaben |
|---|
| ALP Dillingen | Chemie? Aber sicher! | Dillingen | | Auflage 06-X | | |
© by Experimentas 2014-2024 - Impressum - Titel Zerlegung von Wasser mit dem Hofmann‘schen Zersetzungsapparat
- Autor anonym
- veröffentlicht 30.08.2020
- Fach Chemie
Materialien : Hofmann'scher Zersetzungsapparat mit Platinelektroden, Stromquelle, Reagenzgläser, Glimmspan Chemikalien : Destilliertes Wasser, verdünnte Schwefelsäure Durchführung: - Man füllt den Apparat mit destilliertem Wasser und gibt verdünnte Schwefelsäure hinzu.
- Man schließt eine Stromquelle an die zwei Platinelektroden an.
- Man schließt die beiden Hähne des Apparats.
- Man schaltet die Stromquelle ein.
- Man führt eine Knallgas-Probe und eine Glimmspan-Probe durch.
 Versuchsaufbau: - Beschreibe, was du beobachtest , während der Strom angeschaltet ist.
- Beschreibe, was du beobachtest , wenn die Knallgas-Probe und die Glimmspan-Probe durchgeführt wird.
- Lies den Informationstext zur Knallga-Probe und zur Glimmspan-Probe . Zeichne in die Abbildung des Versuchsaufbaus ein, wo Wasserstoff-Gas und wo Sauerstoff-Gas entsteht.
- Unten stehen Aussagen. Lies die Aussagen und kreuze die richtigen Aussagen an
- Korrigiere die falschen Aussagen. Schreibe die korrigierten Aussagen auf.
Bei der Knallgas-Probe wird ein Gas in einem Reagenzglas aufgefangen. Das Gas wird dann mithilfe eines Streichholzes entzündet. Wenn die Knallgas-Probe positiv ist, dann entzündet sich das Gas. Dabei ist ein Ploppen oder ein Pfeifen zu hören. Im Anschluss sind in dem Reagenzglas Wasser-Tropfen zu erkennen. Mit der K nallgas-Probe weißt man Wasserstoff-Gas nach. Bei der Glimmspan-Probe entzündet man einen Holz-Stab und löscht in wieder, sodass er nur noch glüht. Dann hält man den glühenden Holz-Stab in ein Gas . Wenn die Glimmspan-Probe positiv ist, beginnt der Holz-Stab wieder mit einer hellen Flamme zu brennen . Mit der Glimmspan-Probe weißt man Sauerstoff-Gas nach. 1.) Am Minus-Pol des Apperats ist Wasserstoff-Gas entstanden. 2.) Am Plus-Pol des Apperats ist Wasserstoff-Gas entstanden. 3.) Es ist doppelt so viel Sauerstoff-Gas wie Wasserstoff-Gas entstanden. 4.) Mit der Knallgas-Probe konnte das Sauerstoff-Gas nachgewiesen werden. 5.) Mit der Glimmspan-Probe konnte das Wasserstoff-Gas nachgewiesen werden. - Stelle dir vor , du hättest noch nie die Formel H 2 O gehört.
- Unten stehen verschiedene Vorschläge für die chemische Symbolformel für ein Wasser-Molekül. Kreise die Vorschläge ein, die im Anschluss an das Experiment richtig sein können. Begründe deine Auswahl in deinem Heft.
Sie nutzen einen Browser mit dem tutory.de nicht einwandfrei funktioniert. Bitte aktualisieren Sie Ihren Browser. Sie verwenden eine ältere Version Ihres Browsers. Es ist möglich, dass tutory.de mit dieser Version nicht einwandfrei funktioniert. Um tutory.de optimal nutzen zu können, aktualisieren Sie bitte Ihren Browser oder installieren Sie einen dieser kostenlosen Browser:   Wasser lässt sich mit Hilfe des Stroms in seine Elemente zerlegen - Unterrichtsstunde vom 21.11.2016 in Klasse 8b und vom 27.09.2017 in Klasse 8aHofmannscher wasserzersetzungsapparat. Der Hofmannsche Wasserzersetzungsapparat , Hofmannsche Zersetzungsapparat oder Wasserzersetzungsapparat nach Hofmann ist ein Gerät zur Zerlegung von wässrigen Lösungen und wurde nach August Wilhelm Hofmann (1818–1892) benannt, der diesen Versuchsaufbau z. B. in seinem 1866 erschienenen Buch beschrieben hat. Er dient zur Demonstration der Zersetzung von Wasser . In diesem Fall wird die komplette Apparatur meistens mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt, da reines Wasser keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt. Nach dem Anlegen einer Spannung an den Polen findet eine Gasentwicklung an Kathode und Anode statt. Dabei wird das Wasser in seine beiden Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Die entstehenden Gase sammeln sich in den beiden Messrohren und können mit Hilfe eines Hahns entnommen werden. Das Verhältnis der Gasvolumina in den Schenkeln wird dabei 1 : 2 (Sauerstoff : Wasserstoff) betragen. Dieses Verhältnis kann allerdings nicht genau zustande kommen, da sich der Sauerstoff am Anfang besser im Wasser löst als Wasserstoff. Um dieses Problem zu umgehen, sollte der Versuch ein paar Minuten zuvor bei geöffneten Hähnen laufen. Quelle: Seite „Hofmannscher Wasserzersetzungsapparat“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 17. Dezember 2017, 18:19 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Hofmannscher_Wasserzersetzungsapparat&oldid=172057783 (Abgerufen: 13. Januar 2018, 20:43 UTC) Aus der Reihe ZDF-Studienprogramm Chemie Folge Die Atmosphäre – ist sie für uns Luft? https://www.youtube.com/watch?v=r1D7SYgDjZ8&list=PL662579395A3F083B&index=9 (Teil 01) https://www.youtube.com/watch?v=DOydGgqMKmo&list=PL662579395A3F083B&index=10 (Teil 02) Die Elektrolyse von Wasser am Ende von Teil 01 und Am Anfang von Teil 02 gezeigt Das Video "Studienprogramm Chemie - Elektrolyse von Wasser" gibt es auch im passwortgeschützen Bereich dieser Website Unterrichtmitschrift von Alina Dethier am 27.09.2017 (8a) - Skizze von Adelina Narkov  Unterrichtsmitschrift (Klasse 8b) vom 21 11 2016  Versuche bitte nicht nachahmen! Hofmannscher Wasserzersetzungsapparat- Elektrolyse
- Wasserstoffherstellung
Der Hofmannsche Wasserzersetzungsapparat , Hofmannsche Zersetzungsapparat oder Wasserzersetzungsapparat nach Hoffmann ist ein Gerät zur elektrolytischen Zerlegung von wässrigen Lösungen und wurde nach August Wilhelm Hofmann (1818–1892) benannt, der diesen Versuchsaufbau z. B. in seinem 1866 erschienenen Buch beschrieben hat. [1] Er ist auch ein Voltameter . Er dient zur Demonstration der elektrolytischen Zersetzung beispielsweise von Wasser . In diesem Fall wird die komplette Apparatur meistens mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt, da reines Wasser keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt. Nach dem Anlegen einer Gleichspannung an den Platinelektroden oder Kohleelektroden findet eine Gasentwicklung an Kathode und Anode statt. Dabei wird das Wasser in seine beiden Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Die entstehenden Gase sammeln sich in den beiden Messrohren und können mit Hilfe eines Hahns entnommen werden. An der Kathode werden die Oxoniumionen , welche durch Protolyse der zugesetzen Säure entstanden sind, zu Wasserstoff reduziert und an der Anode das Wasser zu Sauerstoff und zu Oxoniumionen oxidiert . Kathodenreaktion: $ \mathrm {4\ H_{3}O^{+}+4\ e^{-}\longrightarrow 2\ H_{2}+4\ H_{2}O} $ Anodenreaktion: $ \mathrm {6\ H_{2}O\longrightarrow 4\ H_{3}O^{+}+O_{2}+4\ e^{-}} $ Gesamtreaktion: $ \mathrm {2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ H_{2}+O_{2}} $ Das Verhältnis der Gasvolumina in den Schenkeln wird dabei 1 : 2 (Sauerstoff : Wasserstoff) betragen. Dieses Verhältnis kann allerdings nicht genau zustande kommen, da sich der Sauerstoff am Anfang besser im Wasser löst als Wasserstoff. Um dieses Problem zu umgehen, sollte der Versuch ein paar Minuten zuvor bei geöffneten Hähnen laufen. FunktionsweiseDie positiv geladenen Oxoniumionen, die sich in der Nähe der negativ geladenen Elektrode, der Kathode, befinden, werden durch die negative Ladung angezogen und dort unter Wasserstofffreisetzung entladen (kathodische Reduktion). Im Bereich der positiv geladenen Elektrode, der Anode, werden dem Wasser Elektronen entzogen (anodische Oxidation). Die oxidierten Wasserteilchen sind instabil und zerfallen unter Freisetzung von Sauerstoff und Bildung von Oxoniumionen. Die Oxoniumionen müssen nicht durch die Lösung zur Kathode wandern, sie geben vielmehr ihre positive Ladung über eine Umorientierung der Wasserstoffbrückenbindungen durch die Lösung bis zur Kathode weiter. Abbildung: Protonenleitung in Wasser Diese Form der elektrischen Leitung wird Protonenleitung genannt. [2] - Elektrolyseur
- Wasserelektrolyse
Quellen, Nachweise und Weblinks- Römpp kompakt Basislexikon Chemie . Hrsg. von Jürgen Falbe und Manfred Regitz. Bearbeitet von Eckard Amelingmeier u.a. Thieme, Stuttgart/New York 1998, ISBN 3-13-115711-9
Einzelnachweise- ↑ August Wilhelm Hofmann: Introduction to modern chemistry: experimental and theoretic; embodying ... . Walton and Maberly, 1866 , S. 55 ( eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche ).
- ↑ Skript des Schülerlabors Quantensprung der Helmholtz Gesellschaft: Wasserstoff und Brennstoffzelle
- http://www.schoenhacker.at/chemie/4/handouts/hofmann.pdf (PDF-Datei; 30 kB)
Die News der letzten TageVersuch: Elektrolyse von verd�nnter Schwefels�ure Sch�lerversuch; 20 min. Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten. Ger�te Stromquelle, Kabel, Hofmannscher Wasserzersetzungsapparat, Reagenzglas, Holzspan. Chemikalien, Materialien Verd�nnte Schwefels�ure (c = 1 mol/l) (Xi). Durchf�hrung F�lle den Wasserzersetzungsapparat mit verd�nnter Schwefels�ure und verbinde die Elektroden mit der Stromquelle. Lege nun eine Spannung von etwa 4 Volt an. Ergebnis An beiden Elektroden setzt eine Gasentwicklung ein. An der Kathode entsteht genau doppelt soviel Gas wie an der Anode. Nach einiger Zeit kannst du das im Zersetzungsapparat aufgefangene Gas in das Reagenzglas leiten. Mit dem an der Anode entstandenen Gas f�hrst du die Spanprobe durch, mit dem an der Kathode entstandenen Gas die Knallgasprobe. Hintergr�nde zum Experiment Diese Seite ist Teil eines gro�en Webseitenangebots mit weiteren Texten und Experimentiervorschriften auf Prof. Blumes Bildungsserver f�r Chemie. Letzte �berarbeitung: 04. Februar 2005, Dagmar Wiechoczek - Zum Hauptportal Schließen
- Französisch
 - Übersicht: Chemie 6BG - Klassenstufe 8
- Zurück
- LPE 1 Stoffe und ihre Eigenschaften
- Link zu den Versuchen
- Übersicht Mind-map LPE 1
- Lernzirkel Stoffeigenschaften
- Lernzirkel Sicherheit im Labor
- Laborgeräte im Überblick
- Verhalten im Labor
- Jetzt geht's rund im Chemiesaal
- Gefahrensymbole
- Teilchenmodell
- Egg race Trennverfahren
- Arbeitsauftrag
- Arbeitsauftrag gestufte Hilfen
- Arbeitsblatt Protokoll
- Rollenkarten
- Bewertungsbogen
- Trennverfahren Textarbeit
- Versuch Chromatografie
- Versuch Destillation
- Lernzielkontrolle
- Klammerkarte
- Puzzle Arbeitsauftrag
- Puzzle Lösung
- LPE 2 Merkmale chemischer Reaktionen
- Übersicht Mind-map LPE 2
- Einfache Reaktionsgleichungen
- Arbeitsblatt Element-Verbindung Lösung
- Tafelbild einfache Reaktionsgleichungen
- Vokabeln der Chemie
- Versuch Katalysator Platin
- Versuch Katalysator Cola-Mentos
- LPE 3 Luft, Sauerstoff, Oxide
- Übersicht Mind-map LPE 3
- Versuch Thermitverfahren
- LPE 4 Wasser und Wasserstoff
- Übersicht Mind-map LPE 4
Versuch Analyse von Wasser- Reaktionsgleichung
- LPE 5 Atombau und Periodensystem
- Übersicht Mind-map LPE 5
- Atommodelle Concept map
- Bohr und PSE, Elementarteilche
- LPE 6 Ionen und Salze
- Übersicht Mind-map LPE 6
- Eigenschaften Salze
- Leitfähigkeit
- Schmelztemperatur
- Sprödigkeit
- Ergebnis Leitfähigkeit
- Ergbnis Löslichkeit
- Ergebnis Sprödigkeit
- Formeln von Salzen
- Versuch Kristallisation
- Salze: Löslichkeit in Wasser
- Versuch Wärmekissen
- LPE 7 Säuren, Laugen, Neutralisation
- Übersicht Mind-map LPE 7
- Versuch Indikatoren
- Versuch Neutralisationen aus dem Alltag
- Säuren Eigenschaften, Vorkommen, Verwendung
- Alternative 1
- Alternative 2
- Versuchsanleitung
- Alle Dateien herunterladen
- Autorenteam
- Klassenstufe 8
Es wird darauf hingewiesen, dass für jedes Experiment entsprechend der eigenen Durchführung vor der erstmaligen Aufnahme der Tätigkeit eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt und dokumentiert werden muss. Jede fachkundige Nutzerin/jeder fachkundige Nutzer muss die aufgeführten Inhalte eigenverantwortlich prüfen und an die tatsächlichen Gegebenheiten anpassen. Weder die Redaktion des Lehrerfortbildungsservers noch die Autorinnen und Autoren der veröffentlichten Experimente übernehmen jegliche Haftung für direkte oder indirekte Schäden, die durch exakten, veränderten oder fehlerhaften Nachbau und/oder Durchführung der Experimente entstehen. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter www.gefahrstoffe-schule-bw.de SchülerarbeitsblattBei der Elektrolyse von Wasser wird die Verbindung Wasser in ihre Elemente Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Definition: Analyse bedeutet Zerlegen in die Elemente.  Versuchsdurchführung Alle zwei Minuten wird das Volumen des Sauerstoffs und des Wasserstoffs gemessen und die Werte in eine Tabelle aufgenommen. Aus den Werten wird eine Grafik „Abhängigkeit der Wasserentwicklung und Sauerstoffentwicklung von der Zeit“ gezeichnet. Welche Aussage kann aus dem Versuchsergebnis für die chemische Formel des Wassers abgeleitet werden? LehrerarbeitsblattVorschlag für die Einbindung der Schülerinnen und Schüler in den Demonstrationsversuch. Der Lehrer baut die Apparatur und startet den Versuch. 1. Person 1 gibt alle zwei Minuten die Zeit zum Ablesen an. 2. Person 2 liest am Elektrolysegerät das Volumen des Wasserstoffs, Person 3 das Volumen des Sauerstoffs. 4. Person 4 übernimmt die Werte von Person 2, Person 5 trägt die Werte von Person 3 in eine Tabelle an der Tafel ein. 5. Person 5 und 6 zeichnen eine Grafik der ermittelten Werte an die Tafel. Nach 10 Minuten weisen die Schülerinnen und Schüler zwei bis sechs weitere fünf Personen in ihre Tätigkeit ein. Die erste Gruppe kann, wie der Rest der Klasse, das Tafelbild in das Heft aufnehmen. Versuchsergebnis | t in min | Vol. H in ml | Vol. O in ml | | 0 | 0,0 | 0,0 | | 2 | 2,0 | 1,0 | | 4 | 5,5 | 2,0 | | 6 | 9,0 | 4,5 | | 8 | 13,0 | 6,0 | | 10 | 16,0 | 8,0 | | 12 | 20,0 | 9,5 | | 14 | 24,0 | 11,0 | | 16 | 27,0 | 13,0 | | 18 | 31,0 | 15,0 | | 20 | 34,0 | 17,0 | | 22 | 38,0 | 18,0 | | 24 | 42,0 | 21,0 | Hinweis: Beachten Sie bitte auch die Zusatzinformationen zum Hofmannscher Zersetzungsapparat. analyse_von_wasser_schuelerarbeitsblatt herunterladen [docx][59 KB] analyse_von_wasser_schuelerarbeitsblatt herunterladen [pdf][111 KB] analyse_von_wasser_lehrerarbeitsblatt herunterladen [docx][67 KB] analyse_von_wasser_lehrerarbeitsblatt herunterladen [pdf][135 KB] Zusatzinformationen Wasserzersetzungsapparat herunterladen [pdf][143 kB] - PDF-Version
- Datenschutz --> Datenschutz
- Impressum --> Impressum
|
COMMENTS
Hinweise zum Experiment Damit in Chemie bzw. beim Experimentieren keine Unfälle passieren, musst du auf die Sicherheit achten. Die Sicherheit ist immer wichtig, wenn du in einem Fachraum oder Labor bist.
Der Hofmannsche Wasserzersetzungsapparat, Hofmannsche Zersetzungsapparat oder Wasserzersetzungsapparat nach Hofmann ist ein Gerät zur elektrolytischen Zerlegung von wässrigen Lösungen und wurde nach August Wilhelm Hofmann (1818-1892) benannt, der diesen Versuchsaufbau z. B. in seinem 1866 erschienenen Buch beschrieben hat. [1]
Der Hofmannsche Wasserzersetzungsapparat, Hofmannsche Zersetzungsapparat oder Wasserzersetzungsapparat nach Hoffmann ist ein Gerät zur elektrolytischen Zerlegung von wässrigen Lösungen und wurde nach August Wilhelm Hofmann (1818-1892) benannt, der diesen Versuchsaufbau z. B. in seinem 1866 erschienenen Buch beschrieben hat. [1] Er ist auch ...
Hofmannscher Zersetzungsapparat. (02:26) Wie lässt sich eine Zerlegung von Wasser durch elektrischen Strom bewerkstelligen und welches Gerät kann dabei zum Einsatz kommen? Wenn du die Antworten auf diese Fragen erhalten möchtest, bist du hier genau richtig.
Im Hofmann´schen Zersetzungsapparat entsteht am Minuspol (Kathode) Wasserstoff und am Pluspol (Anode) Sauerstoff, im Volumen-Verhältnis von (annähernd) 2:1. Das Volumen-Verhältnis ist nicht exakt 2:1, weil sich Sauerstoff im Wasser etwas besser löst als Wasserstoff.
Zerlegung von Wasser mit dem Hofmann'schen Zersetzungsapparat. 29.08.2020. 2 Werte mithilfe der Aufgabenstellungen das Experiment aus. Lies den Informationstext zur Knallga-Probe und zur Glimmspan-Probe. Zeichne in die Abbildung des Versuchsaufbaus ein, wo Wasserstoff-Gas und wo Sauerstoff-Gas entsteht. Unten stehen Aussagen.
Hofmannscher Zersetzungsapparat. GV-Naturwissenschaften. 15 subscribers. Subscribed. 164. 10K views 3 years ago. Versuch und Erklärung. Das Video bespricht auch die Redoxgleichung für die ...
August Wilhelm von Hofmann (1818-1892) entwickelte als erster ein Elektrolyse-gerät2, das später den Namen Hofmannscher Wasserzersetzungsapparat3 erhielt. iels: Hollemann Wibe.
Der Hofmannsche Wasserzersetzungsapparat oder Hofmannsche Zersetzungsapparat ist ein Gerät zur elektrolytischen Zerlegung von wässrigen Lösungen und wurde nach August Wilhelm von Hofmann benannt.
Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat. Im Video wird angesäuertes Wasser elektrolysiert und die entstandenen Gase werden mit den entsprechenden Nachweisen nachgewiesen. Weitere Infos über #UniWuppertal:
1 Grundlagen. Elektrolyte sind Stoffe, die der elektrolytischen Dissoziation unterliegen und demzufolge in der Schmelze und in Lösungen den elektrischen Strom leiten. Dabei findet an den Elektroden eine chemische Zersetzung des Stoffes (Elektrolyse) statt.
In diesem Video lernst du die Wasserelektrolyse mit den Elektrodenreaktionen kennen. Bei der Elektrolyse wird Wasser durch Anlegen einer elektrischen Spannung in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Das Gerät der Wasserelektrolyse wird auch als hofmannscher Wasserzersetzungsapparat bezeichnet.
Experiment: Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat (Microscale) Man präpariert wie angegeben zwei 30ml-Spritzen ohne Stempel mit jeweils einer Rouladennadel aus Stahl, die als Elektroden dient. Beide Spritzen stellt man nebeneinander in einen Behälter mit Natriumcarbonat-Lösung.
Hoffmann'scher Zersetzungsapparat, Pluspol, Minuspol, Spannung, Gase, Glimmspanprobe, Knallgasprobe. Die Zerlegung von Wasser (1) Die Zerlegung von Wasser (2) che Verbindungen können in ihre Elemente zerlegt werden. Diese Reaktion nennt man allgemein Analyse. Wenn für eine Analyse elektrische Energie zugeführt .
Versuch: Elektrolyse von wässriger Natriumsulfatlösung. Schülerversuch; 20 min. Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten. Geräte Stromquelle, Kabel, Hofmannscher Wasserzersetzungsapparat, Reagenzglas, Holzspan. Chemikalien, Materialien Wasser, Natriumsulfat. Durchführung.
Zerlegung von Wasser mit dem Hofmann'schen Zersetzungsapparat. Werte mithilfe der Aufgabenstellungen das Experiment aus. Lies den Informationstext zur Knallga-Probe und zur Glimmspan-Probe. Zeichne in die Abbildung des Versuchsaufbaus ein, wo Wasserstoff-Gas und wo Sauerstoff-Gas entsteht. Unten stehen Aussagen.
Der Hofmannsche Wasserzersetzungsapparat, Hofmannsche Zersetzungsapparat oder Wasserzersetzungsapparat nach Hofmann ist ein Gerät zur Zerlegung von wässrigen Lösungen und wurde nach August Wilhelm Hofmann (1818-1892) benannt, der diesen Versuchsaufbau z. B. in seinem 1866 erschienenen Buch beschrieben hat.
Der Hofmannsche Wasserzersetzungsapparat, Hofmannsche Zersetzungsapparat oder Wasserzersetzungsapparat nach Hoffmann ist ein Gerät zur elektrolytischen Zerlegung von wässrigen Lösungen und wurde nach August Wilhelm Hofmann (1818-1892) benannt, der diesen Versuchsaufbau z. B. in seinem 1866 erschienenen Buch beschrieben hat.
Prof. Blumes Medienangebot: Elektrochemie. Versuch: Elektrolyse von verdünnter Schwefelsäure. Schülerversuch; 20 min. Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten. Geräte Stromquelle, Kabel, Hofmannscher Wasserzersetzungsapparat, Reagenzglas, Holzspan.
Diese Unterrichtseinheit für die Klassen 9 & 10 enthält 2 Lehrerversuche und 2 Schülerver-suche zum Thema Elektrolyse in der Sek. I. Die Versuche verdeutlichen verschiedene Einsatz-möglichkeiten des Themas im Chemieunterricht.
Bei der Elektrolyse von Wasser wird die Verbindung Wasser in ihre Elemente Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Definition: Analyse bedeutet Zerlegen in die Elemente. Versuchsaufbau. Versuchsdurchführung.