Kupferchlorid-Elektrolyse

Material
Experimentiertablett, Blister, Reaktionsplatte mit 6 Kammern, Batterie (9 Volt), 2 Kabel mit Krokodiklemmen, 2 Bleistift-Minen (D 2 mm HB, L 3 cm), Digitales Multimeter mit Kabeln für elektrische Messungen, Gemisch aus Kupfer(II)sulfat und Kochsalz, dest, Wasser, Kaliumiodid-Lösung, Toilettenpapier.

Aufgaben
1. Elektrolysiere eine Lösung mit Cu2+- und Cl- -Ionen zwischen Bleistift-Elektroden (Photo 1 und 2).

2. Halte an der Stelle der positiven Elektrode einen mit Kaliumiodid-Lösung getränkten Papier-Docht (Photo 3). 

3. Prüfe den Geruch an der Elektrode mit Kupfer-farbenem Belag und der zweiten Elektrode.

4. Wiederhole den Versuch in der Reaktionsplatte

4. Notiere alle Beobachtungen (vgl. mit Photo 1 - 3).

5. Miss mit dem Multimeter, ob im Anschluss an die Elektrolyse eine Spannung zwischen den beiden Bleistift-Minen herrscht.

6. Fertige eine beschriftete Skizze der Messanordnung an.

Erklärungen
a) Elektrische Energie aus der Batterie "pumpt" Elektronen von der positiven zur negativen Elektrode.

b) positive Kupfer- und negative Chlorid-Ionen (gr. Ionos = wandernd) bewegen sich zur negativen bzw. positiven Elektrode.

c) An der positiven Elektrode verlieren Chlorid-Ionen Elektronen. Sie werden zu elementarem Chlor oxidiert :

2 Cl-(aq)   --> Cl2 (g)   + 2e-..
d) An der negativen Elektrode erhalten die Kupfer-Ionen Elektronen. Sie werden zu elementarem Kupfer reduziert:  Cu2+(aq) + 2e- --> Cu(s).
e) Die erzwungene Redox-Reaktion von Kupferchlorid zerlegte die Verbindung in ihre Elemente: Cu2+(aq) + 2 Cl-(aq)  --> Cu(s)  + Cl2 (g).
f) Das elementare Chlor oxidierte Iodid-Ionen zu elementarem Iod (Verfärbung des Papiers): Cl2 (g) +  2 I-(aq) -->  2 Cl-(aq) + I2 (s)

g) Durch die leitende Verbindung der mit Kupfer überzogenen und der mit Chlor „getränkten“ Bleistift-Minen entstand eine Galvanische Zelle: Die durch die Elektrolyse erzeugte chemische Energie wird in elektrische umgewandelt.

freiwilliger Elektronenfluss Cu --> Cl2, Umkehrung der bei der Elektrolyse abgelaufenen Reaktionen.