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Die Elektronen wandern nun durch den elektrischen Draht zur Spannungsquelle und von dort zur Kathode. Dort werden jeweils zwei Elektronen von den 2-fach-positiv geladenen Kupfer-Ionen aufgenommen, wodurch an der Kathode elementares Kup-fer entsteht.

Gesamtvorgang in Formelschreibweise:

Anode: Cl- → Cl + e

Elektronenabgabe = Oxidation

Cl- → Cl + e

2 Cl → Cl2

Kathode: Cu2+ + 2 e → Cu

Elektronenaufnahme = Reduktion

2 Cl- + Cu2+ → Cl2 + Cu

Redoxreaktion: Oxidation und Reduktion laufen gleichzeitig ab.

Unter Elektrolyse versteht man den Vorgang der Ionenanziehung durch die Pole (Anode, Kathode) und deren Entladung zu neutralen Atomen, indem Elektronen abgegeben (an der Anode) und Elektronen aufgenommen (an der Kathode) werden. Dabei wird der Elek-trolyt zerlegt.

Das Verfahren der Elektrolyse wird unter anderem dazu angewendet, um aus einer Natriumchlorid-Lösung Chlor zu gewinnen oder um Metalle mit einer dünnen Schicht eines anderen Metalles zu überziehen (Gal-vanisieren) oder um das Metall in reiner Form zu gewinnen (z.B. bei Kupfer).

Wiederholungsfragen

1. Welche Vorgänge spielen sich bei der Elektrolyse einer Zinkjodidlösung ab?

2. Wo kommt das elektrolytische Verfahren zur Anwendung?

Elektrolyse

In Kapitel 3.3.2 haben wir erfahren, dass Salzschmelzen oder Salzlösungen den elektrischen Strom leiten, da frei bewegli-che Ladungsträger (Ionen) vorhanden sind.

Legt man nun eine elektrische Gleichspan-nung z.B. an eine Kupferchloridlösung (=Salzlösung) so wandern die positiv ge-ladenen Kupfer-Ionen zum negativen Pol der Spannungsquelle (entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an) und die negativ geladenen Chlorid-Ionen wandern zum positiven Pol der Spannungsquelle.

In der Elektrizitätslehre nennt man den positiven Pol Anode, den negativen Pol Kathode. Man nennt deshalb diejenigen Ionen, die zur Kathode wandern Kationen, die Ionen, die zur Anode wandern Anionen. Unter einem Elektrolyten verstehen wir eine Lösung (Salzlösung, Säure, Base) oder eine Schmelze, die den elektrischen Strom leitet.

Die Chloridionen geben jeweils ein Elekt-ron an die Anode ab und werden anschlie-ßend wieder zu Chlormolekülen (Cl2).

Elektrolyse einer Kupferchlorid-lösung

Chemische Bindungen

Gleichstromquelle

Anode

Entwicklung

von Chlor

Kathode

Abscheidung

von Kupfer

CuCl2-Lösung