CR Scientific Elektrolysen Experimente
Kationen bewegen sich in Richtung der Kathode.
Was ist mit den Kosten.
Einige Leute mögen „REDCAT“ erinnern. wie in „Red uction tritt an der Katze hode“. Das ist in Ordnung, solange man sich daran erinnert, dass es nichts mit der Farbe der Drähte zu tun. Der rote Draht ist in der Regel „+“ (die Anode) und die schwarz ist normalerweise „-“ (die Kathode).
Um zu vermeiden, dass die Verwirrung, dann ist es eine andere mnemonic. "Oxan". oder „Ox dierung tritt an der eine Ode“. Die Begriffe mit Vokalen gehen zusammen.
Sie könnten Flip, dass rund ANOX zu machen, wenn Sie es vorziehen, wie in „Anoxie“. oder wie wäre es „stark wie ein Ochse“.
Elektrolysen Experimente
Teil I: Einführung - Wie Elektrolysen Works
T er immense Vielfalt von Reaktionen, die man durchführen kann durch Elektrolyse es ein nützliches Werkzeug, macht nicht nur für den Unterricht Demonstrationen, sondern auch in unzähligen Arten der Industrie.
Die Grundlagen der Elektrolysen
Wenn ein Salz in Wasser gelöst wird, ergibt es Ionen. Beispielsweise Natriumchlorid (NaCl) löst sich in Wasser, um eine Lösung von Na + und Cl zu geben - Ionen. Das Vorhandensein von Ionen in der Lösung ist, was Wasser, Strom leiten kann. Reines Wasser ist in der Tat kein Dirigenten. Es sei denn, das Wasser richtig entgast und Deionisiertes wurde, wird es jedoch genug gelösten Ionen enthalten, um sie leitfähig zu machen. (Auch nach Entionisierung kann Wasser wieder leitend wird, wie es aus der Atmosphäre CO2 löst).
Durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms durch eine Lösung, die gelöste Ionen enthält, kann man die Ionen in chemischen Reaktionen teilnehmen machen. In Abhängigkeit von den Ionen, die Spannung und anderen Faktoren, kann dies manchmal der Bildung neuer Verbindungen ermöglichen. Gelöster Natriumchlorid, kann beispielsweise zu einer ganz anderen Verbindung, Natriumhypochlorit (Bleichmittel) umgewandelt werden.
Eine höhere Potentialdifferenz (Spannung) auf die Zelle angewendet, bedeutet die Kathode wird mehr Energie über Reduktion zu bringen, haben und die Anode wird mehr Energie über eine Oxidation zu bringen haben. Höhere Potentialdifferenz ermöglicht die Elektrolysezelle zu oxidieren oder energetisch „schwierig“ Verbindungen zu reduzieren. Dies kann drastisch ändern, welche Produkte in einem bestimmten Experiment bilden. Auf praktischer Ebene, Strom und Spannung bestimmen, was in einer Zelle bilden.
Also, was passiert, in einer elektrochemischen Zelle? In der Praxis sind die Dinge nicht so einfach, wie man planen könnte. Es können Nebenreaktionen sein. Diese können intractably komplex werden, wenn man nicht Elektrochemie seit vielen Jahren studiert hat. In vielen Fällen wird es eine Frage der Erfahrung - oder die bestehende Literatur zu erkunden. Industriegalvanis zum Beispiel weiß im Allgemeinen, welche Bedingungen für eine bestimmte Art der Beschichtung am besten funktionieren: Strom, Spannung, Elektrodenmaterial, Elektrodenform und so weiter.
Wenn das, was die Bestimmung passieren wird, wenn Strom durch die Elektrolysezelle geht, fünf der wichtigsten Variablen sind:
1. Elektrodenzusammensetzung
2. Elektrolytzusammensetzung (einschließlich pH, Ionenstärke, etc.)
3. Spannungs- und Strompegel
4. Temperatur des Systems
5. Partition. wenn überhaupt (d.h. tun, um die Anoden- und Kathodenlösungen frei mischen, oder sind sie durch eine Membran, Thonzelle getrennt. oder Salzbrücke?)
Wenn der Elektrolyt in jeder Reaktion nicht teilnimmt (s), wird es nur als elektrischen Leiter wirkt. Das gleiche gilt für die Elektroden. Einige Materialien reagieren aber nicht produzieren alles klar (Gas, Ausscheidungen oder Farbveränderungen). Andere werden überhaupt nicht unter den spezifischen Kombinationen von Spannung und Strom reagieren.
Mit geeigneten Metallen wie die Elektroden, bringt Elektrolyse über ein sehr nützliches Verfahren:
Die Anode verbraucht wird als Metall oxidiert wird, um das Metall in positive Ionen drehen, die in Lösung gehen.
Die Kathode wird mit frisch reduzierten Metallionen überzogen, die aus der Lösung kommen.
Einige Metalle, wie Platin, beteiligen sich nicht in der Regel in Elektrolysereaktionen, zumindest nicht direkt. Unter anderem bedeutet dies, dass die Anode nicht im Laufe der Zeit zerfallen, was wiederum bedeutet, den Satz von Elektroden kann Jahre dauern (nur legen Sie sie nicht in Königswasser!).
Wir haben über die elektrischen Aspekte der Sicherheit für die Elektrolyse gesprochen. Beachten Sie die chemischen Aspekte, wie gut. Bleiben Sie mit einem gut etablierten Verfahren gegeben von Ihrem Labor Lehrer oder Lehrbuch. NICHT Gegenstand Ammoniumchlorid oder Ammoniumperchlorat Lösungen zur Elektrolyse. Vermeiden Elektrolyse auf einer Lösung, bei der wässrige Cl 2 oder Cl - vielleicht mit wässrigen NH3 oder NH4 + vorliegen. es sei denn, Sie GENAU wissen, was Sie tun.
Es gibt ein paar verschiedene Dinge, die eine Explosion bilden könnten und verursachen, Gift Sie, oder beides. Es gibt auch andere Kombinationen als auch zu vermeiden; es ist ganz den Leser mögliche Gefahren vor der Zeit zu erforschen.
Die Elektrolyse von Natriumchlorid-Lösung
Die Elektrolyse kann viele chemischen Reaktionen zwingen gehen gegen ihre „normale“ (spontan) Richtung; Dies wird auftreten, wenn ein bestimmtes elektrisches Potential (d.h. angelegte Spannung) erreicht ist. So kann beispielsweise ein elektrischer Strom verursacht Pb ++ -Ionen in Wasser PbO2 (fest) und H + (aq.), Eine Reaktion, die normalerweise in die andere Richtung geht zu bilden.
Hier finden wir eine grundlegende Vorsicht nochmals erwähnen: das Brownlee Elektrolysegerät für Gleichstrom (DC) nur ausgelegt ist NICHT AC (Wechselstrom) für die Elektrolyse zu nutzen versuchen!.
Onward Teil II der Elektrolyse Experimente