Elektrolyse auf dem Universalindikatorpapier (SV)

Bildungsplanbezug

Inhaltsbezogene Kompetenzen

3.4.7 Elektrochemie

(7) die wesentlichen Prozesse in […] Elektrolysezellen darstellen und vergleichen (Elektrodenreaktionen, Anode, Kathode […]

Prozessbezogene Kompetenzen

2.1 Erkenntnisgewinnung

(8) aus Einzelerkenntnissen Regeln ableiten und deren Gültigkeit überprüfen

2.2 Kommunikation

(4) chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache […] beschreiben […] oder erklären

Materialien

• Universalindikator-Papier
• Low-Cost-Leitfähigkeitsprüfer
• Objektträger

Chemikalien

• Kaliumnitrat-Lösung mit c = 2 mol/L

Durchführung

1. Befeuchten Sie einen Streifen des Universal-Indikatorpapiers mit der Kaliumnitrat-Lösung.
2. Legen Sie das angefeuchtete Indikatorpapier auf den Objektträger.
3. Halten Sie die beiden Kontakte des Low-Cost-Leitfähigkeitsprüfers auf das Indikatorpapier (nach Möglichkeit parallel zur Unterlage).

Hinweise für die Lehrkraft

Bringt man die beiden Elektroden des Leitfähigkeitsprüfers näher zusammen (Abstand ca. 2 cm) so kann dieser Versuch auch mit Leitungswasser durchgeführt werden. Am Minuspol des Leitfähigkeitsprüfers färbt sich das Indikatorpapier grün/blau:

2 H₃O⁺ + 2 e^- → H₂ + H₂O

Damit ist um den Minuspol die OH--Ionen Konzentration größer als die H3O+-Ionen Konzentration und die Lösung wird alkalisch. Am Minuspol findet also die Reduktion statt, es handelt sich um die Kathode. Am Pluspol des Leitfähigkeitsprüfers färbt sich das Indikatorpapier orange/rot:

4 OH^- → O₂ + 2 H₂O + 4 e^-

Damit ist um den Pluspol die H₃O⁺-Ionen Konzentration größer als die OH^--Ionen Konzentration und die Lösung wird sauer. Am Pluspol findet also die Oxidation statt, es handelt sich um die Anode