Wasserzersetzungsapparat: Unterschied zwischen den Versionen

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Mit dem <b>{{PAGENAME}}</b> (Bild) kann [[Wasser]] mit Hilfe einer [[Netzgerät|Gleichstromquelle]] in [[Wasserstoff]] und [[Sauerstoff]] zerlegt werden ([[Elektrolyse]]).
 
Mit dem <b>{{PAGENAME}}</b> (Bild) kann [[Wasser]] mit Hilfe einer [[Netzgerät|Gleichstromquelle]] in [[Wasserstoff]] und [[Sauerstoff]] zerlegt werden ([[Elektrolyse]]).
  
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An der BBS Winsen stehen für Schülerversuche mehrere [http://shop.corex.de/Sekundarstufe/Physik/Demonstrations_Ger%C3%A4te/Energieumwandlung/Sonnenenergie/55098-Wasserzersetzungsapparat {{PAGENAME}}e Typ 55098 der Fa. Cornelsen] zur Verfügung.
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Traditionell erfolgt die Elektrolyse im Hofmannschen Wasserzersetzungsapparat, für Schülerversuche empfehlenswert ist z.B. der [http://shop.corex.de/Sekundarstufe/Physik/Demonstrations_Ger%C3%A4te/Energieumwandlung/Sonnenenergie/55098-Wasserzersetzungsapparat {{PAGENAME}} Typ 55098 der Fa. Cornelsen].
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== Elektrolyse von Wasser ==
 
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=== Geräte ===
 
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Wasserzersetzungsapparat mit Deckel, 2 [[Messzylinder]] (10 mL), [[Netzgerät]], 2 Stromkabel, Pinzette, [[Schutzbrille]], Stopp-Uhr
 
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=== Chemikalien ===
 
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Ca. 100 mL heißes Leitungswasser, ca. 0,2 g [[Natriumhydroxid]] (1 NaOH-Plätzchen) zur Erhöhung der [[elektrische Leitfähigkeit|elektrischen Leitfähigkeit]]
 
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* UVV: Gefahr der Verätzung bei direktem Kontakt mit NaOH. Das NaOH-Plätzchen nur mit Pinzette anfassen und Schutzbrille aufsetzen.
 
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* Entsorgung: Ausguss
 
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=== Durchführung ===
 
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Behälter im Wasserzersetzungsapparat ohne Messzylinder etwa halbvoll mit dem Wasser befüllen. Die Messzylinder werden ebenfalls mit Wasser gefüllt,
 
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mit einem Finger zugehalten, in den Behälter eingetaucht und senkrecht über die Platinelektroden gestellt. Bei richtiger Handhabung bleiben beide Zylinder voll befüllt!
 
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Das NaOH-Plätzchen ins Wasser geben und den Deckel aufsetzen.
 
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Über die Anschlussbuchsen wird das Gerät an die Gleichstromquelle (25 V) angeschlossen und die Stopp-Uhr gestartet.
 
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=== Beobachtungsauftrag ===
 
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Protokolliere im Minutentakt das am Plus- und Minuspol gebildete Gasvolumen und stelle Deine Messwerte tabellarisch zusammen. Schalte den Strom aus, wenn in einem Messzylinder alles Wasser durch Gas verdrängt wurde.
 
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=== Auswertung ===
 
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Erkläre die Vorgänge an den Elektroden und die jeweils gebildeten Gasmengen.
 
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Detailfragen:
 
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* Wie ist die Ladungsverteilung im H<sub>2</sub>O-Molekül?
 
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* In welche Ionen könnte des H<sub>2</sub>O-Molekül zerfallen, wenn die Elektronen ''vollständig'' auf [[EN|das stärker Elektronen anziehende Element]] übertragen würden?
 
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* Was geschieht mit den Ionen nach dem Anlegen der Gleichspannung?
 
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* Beschreibe die Elektronenübertragungsvorgänge am jeweiligen Pol und fasse Deine Aussagen zu Reaktionsgleichungen zusammen.
 
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* Welches Gas wird am Minuspol gebildet, welches am Pluspol?
 
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* Wo findet eine [[Oxidation]] bzw. [[Reduktion]] statt?
 
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* Wie lässt sich das Verhältnis der Gasmengen erklären?
 
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* Wie lässt sich beweisen, welches Gas sich an welchem Pol gebildet hat?
 
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Durch die Elektrolyse lässt sich Wasser in seine Bestandteile [[Wasserstoff|_]] und [[Sauerstoff|_]] aufspalten. Dabei werden am [[Minuspol|_]] zwei Volumenteile [[Wasserstoff|_]] und am [[Pluspol|_]] ein Volumenteil [[Sauerstoff|_]] abgeschieden. Beide Gase können durch entsprechende Reaktionen nachgewiesen werden: [[Sauerstoff|_]] durch die _ und [[Sauerstoff|_]] durch die _ .
 
  
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=== Elektrolyse von Wasser ===
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* '''[[Elektrolyse von Wasser|Versuchsbeschreibung]]'''
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Am [[Minuspol]] entsteht Wasserstoff im Volumen-Verhältnis von 2 : 1 gegenüber dem [[Pluspol]], an dem Sauerstoff gebildet wird. Das Verhältnis ist nicht genau 2 : 1, weil sich Sauerstoff in Wasser etwas besser löst als Wasserstoff.
  
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In der [[Brennstoffzelle]] läuft die Umkehrung der Zersetzung von Wassers ab.
  
 
[[Kategorie:Chemie]]
 
[[Kategorie:Chemie]]
 
[[Kategorie:Laborgeräte]]
 
[[Kategorie:Laborgeräte]]

Aktuelle Version vom 7. Mai 2025, 09:50 Uhr

Wasserzersetzungsapparat

Mit dem Wasserzersetzungsapparat (Bild) kann Wasser mit Hilfe einer Gleichstromquelle in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden (Elektrolyse).

Traditionell erfolgt die Elektrolyse im Hofmannschen Wasserzersetzungsapparat, für Schülerversuche empfehlenswert ist z.B. der Wasserzersetzungsapparat Typ 55098 der Fa. Cornelsen.

Experimente und weitere Informationen zum Thema

Elektrolyse von Wasser

Am Minuspol entsteht Wasserstoff im Volumen-Verhältnis von 2 : 1 gegenüber dem Pluspol, an dem Sauerstoff gebildet wird. Das Verhältnis ist nicht genau 2 : 1, weil sich Sauerstoff in Wasser etwas besser löst als Wasserstoff.

In der Brennstoffzelle läuft die Umkehrung der Zersetzung von Wassers ab.

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