wir hatten vor kurzer Zeit in Chemie die Halogene und sollten
zu Hause Eigenschaften, Verwendungszwecke u.ä. herausfinden.
Unter andrem hab ich mit Cl befasst und mit der Verwendung als
Kochsalz eben auch mit NaCl.
Zufällig bin ich darauf gestoßen, dass Natrium und Chlor durch
Elektrolyse voneinander getrennt werden und wurde dabei stutzig,
denn wird dem Wasser nicht bei der Wasserstoffelektrolyse ein wenig Salz
beigemischt um die Leitfähigkeit zu verbessern?
Also fragte ich meinen Chemielehrer und tatsächslich:
Das Salz wird dabei getrennt.
Nun ist meine Frage: reagiert das entstehende Natrium
sofort zu Natriumhydroxid, wie sonst auch wenn man Natrium
ins Wasser legt, oder sammalt es sich einfach an der einen Elektrode?
Und wie ist es mit dem Clor? Reagiert das zu HCl?
Zufällig bin ich darauf gestoßen, dass Natrium und Chlor durch
Elektrolyse voneinander getrennt werden
Genauer gesagt durch Schmelzflusselektrolyse von NaCl.
und wurde dabei
stutzig,
denn wird dem Wasser nicht bei der Wasserstoffelektrolyse ein
wenig Salz
beigemischt um die Leitfähigkeit zu verbessern?
Also fragte ich meinen Chemielehrer und tatsächslich:
Das Salz wird dabei getrennt.
Nun ist meine Frage: reagiert das entstehende Natrium
sofort zu Natriumhydroxid, wie sonst auch wenn man Natrium
ins Wasser legt, oder sammalt es sich einfach an der einen
Elektrode?
In wässriger Lösung entsteht es gar nicht erst. Statt dessen entsteht an der Katode Wasserstoff.
Und wie ist es mit dem Clor? Reagiert das zu HCl?
Zum Teil ja. Es reagiert in basischer Lösung (die ja durch die Elektrolyse entsteht) zu Chlorid und Hypochlorid:
Cl2 + 2 OH- → Cl- + ClO- + H2O
Das Hypochlorid kann dann in der Wärme zu weiterem Chlorid und Chlorat disproportionieren:
Nun ist meine Frage: reagiert das entstehende Natrium
sofort zu Natriumhydroxid, wie sonst auch wenn man Natrium
ins Wasser legt, oder sammalt es sich einfach an der einen
Elektrode?
es entsteht kein metallisches Natrium.
Elemente, die unedler sind als Wasserstoff (Stichwort Spannungsreihe) werden unter normalen Bedingungen in wässriger Lösung nicht als Elemente abgeschieden. In diesem Fall entsteht Wasserstoff.
Und wie ist es mit dem Clor? Reagiert das zu HCl?
Wenn die Elektrodenräume getrennt sind, entsteht kein HCL.
Wenn Du Dich näher mit der Materie beschäftigst, werden Dir die Begriffe ‚Amalgamverfahren‘ und ‚Überspannung‘ über den Weg laufen. Aber für den Anfang wäre das wohl zu viel.
Ich verstehe deine Frage nicht ganz, aber ich versuch´s auch mal:
Der Sinn ist, du möchtest Wasser spalten (in Sauerstoff und Wasserstoff, das weißt du hoffentlich). Wasser alleine, wirst du aber schwer spalten können -> es fehlen Ionen (Ionen = positiv oder negativ geladene Atome). Wenn du z.B. Natriumchlorid (=Kochsalz, NaCl) in Wasser löst, zerfällt es in ein Natrium -Ion (also kein reinen Natrium), und in ein Chlor id-Ion.
Oder anders ausgedrückt: Na+ und Cl-.
Sprich: das Natrium hat ein Elektron zu viel, das Chlor ein Elektron zu wenig. Darum Natrium-Ion und Chloid-Ion.
Das entscheidende: Sie reagieren nicht von alleine wieder zu Natriumchlorid!
So.
Wenn du jetzt deine zwei Drähte ins Wasser hängst, mit Minus- und Pluspol, dann wandert das Natrium-Ion (positiv geladen) zum negativ geladenen Kabel.
Das Chlorid-Ion (negativ geladen) wandert zum positiv geladenen Kabel.
Und jetzt kommts: Das Chlor-Ion (negativ) bekommt vom, positiv geladenen, Kabel, ein Elektron wieder geschenkt! Sprich: Es entsteht Chlor. Ganz normales Chlor.
Das Natrium-Ion verbindet sich sofort mit Wasser (also das sieht nicht so ähnlich aus, wie wenn du ein Natriumstück auf Wasser gibst, so wie du´s vielleicht aus einem Experiment kennst), sodass Natronlauge entsteht.
Hier, also beim Natrium-Ion, ist das aber allgemein etwas komplizierter, also…
Ich hoffe, ich konnte ein bisschen helfen,
Alexander.
Ich verstehe deine Frage nicht ganz, aber ich versuch´s auch
mal:
Ich meinte so wie du beschrieben hast.
Der Sinn ist, du möchtest Wasser spalten (in Sauerstoff und
Wasserstoff, das weißt du hoffentlich).
Den Elektrolysevorgang kenne ich, mich hat halt nur die
Geschichte mit dem zur elektrischen Leitung darin gelösten
Kochsalz.
Wenn du jetzt deine zwei Drähte ins Wasser hängst, mit Minus-
und Pluspol, dann wandert das Natrium-Ion (positiv geladen)
zum negativ geladenen Kabel.
Das Chlorid-Ion (negativ geladen) wandert zum positiv
geladenen Kabel.
Und jetzt kommts: Das Chlor-Ion (negativ) bekommt vom, positiv
geladenen, Kabel, ein Elektron wieder geschenkt! Sprich: Es
entsteht Chlor. Ganz normales Chlor.
Das Natrium-Ion verbindet sich sofort mit Wasser (also das
sieht nicht so ähnlich aus, wie wenn du ein Natriumstück auf
Wasser gibst, so wie du´s vielleicht aus einem Experiment
kennst), sodass Natronlauge entsteht.
also trennt die elektrolyse tatsächlich das NaCl (wenn auch ‚nur‘
zu Ionen)?
Hier, also beim Natrium-Ion, ist das aber allgemein etwas
komplizierter, also…
Den Elektrolysevorgang kenne ich, mich hat halt nur die
Geschichte mit dem zur elektrischen Leitung darin gelösten
Kochsalz.
Ja (wenn man so will).
Du möchtest Wasser elektrolysieren. Dazu brauchst du aber Ionen (aus Natriumchlorid).
Das Wasser wird elektrolysiert, und nebenbei auch das Natriumchlorid.
also trennt die elektrolyse tatsächlich das NaCl (wenn auch
‚nur‘
zu Ionen)?
Hier, also beim Natrium-Ion, ist das aber allgemein etwas
komplizierter, also…
Zu was reagiert denn das Natrium -Ion?
Ja, die Elektrolyse trennt das NaCl. Aber das ist nur Nebensache .
Die Hauptsache, ist das Wasser.
Aber nein: Das Natriumchlorid wir nicht zu Ionen elektrolysiert.
Sobald du Kochsalz in Wasser löst, zerfällt es schon in ein Natrium-Ion und ein Chlorid-Ion.
Die Elektrolyse setzt zwei Chlorid-Ionen in ein Chlor-Molekül um, und das Natrium-Ion reagiert zu Natronlauge (Natriumhydroxid-Lösung - NaOH x H2O).
Also:
Salz in Wasser lösen: H2O + NaCl -> Na+ + Cl- + H2O (wenn man´s genau nimmt, regiert das Wasser auch noch ein bisschen, aber das ist jetzt nicht wichtig).
Lösung elektrolysieren: 2 Cl- + 2 e- (Elektron) -> Cl2
Na+ + H2O -> NaOH + …
Bei den Punkten bin ich mir nicht sicher. Aber hauptsächlich entsteht Chlor und Natronlauge.
Es stinkt nach Chlor (und manchmal färbt es das Wasser sogar grün), und wenn du in die nähe des Minuspol ins Wasser greifst, fühlt es sich glitschig an (Natronlauge verseift deine Hautfette - bzw. deine Haut wird leicht aufgeätzt ).
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