Ziel des Versuchs: Die quantitative Bestimmung von Kupfer aus der Elektrolyse einer Kupfersulfatlösung kann als Maß für die Elektrolysegeschwindigkeit herangezogen werden
| Thema: Einfache Elektrolysen und Leitfähigkeit | Tags: Kupfersulfat, quantitative Bestimmung | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: SV |
Materialien
250 ml Becherglas, Spannungsquelle, Kabelmaterial, Kohleelektroden, Spannungsmessgerät, Waage
Chemikalien
gesättigte Kupfersulfatlösung
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Kupfer(II)-sulfat-5-H2O | H302-H319-H315-H410 | P280-P273-P302+P352-P305+P351+P338-P309+P311 |   |
Durchführung
Es wird nach bekanntem Schema ein Stromkreis aufgebaut, wobei eine Kupfer(II) sulfatlösung als Elektrolytlösung dient. Die als Kathode geschaltete Elektrode wird vor der Elektrolyse gewogen. Es wird nun eine Gleichspannung von 5 V angelegt und auf das Abfallen der Spannung geachtet. Sobald die Spannung abfällt, wird die Elektrode mit dem abgeschiedenem Kupfer gewogen und die Masse des Kupfers notiert.
Beobachtung
Nach ca. 1 Stunde sinkt die Spannung von 5 Volt auf ca. 3 Volt ab. Der Elektrolysevorgang wird beendet. Das Wiegen der Elektrode weist einen Massenzuwachs von 0,74 g auf.
Deutung
Durch die Bestimmung der Masse lässt sich die Stoffmenge der in der Lösung enthaltenen Kupfer(II) Ionen bestimmen. Eine Masse von 0,74 g entspricht m/M= 0,74/160g/ mol = 0,004625 mol Kupfer pro Stunde werden bei 5 V Spannung abgeschieden. Wenn die Spannung abfällt, ist dies ein Zeichen dafür, dass die Konzentration an Elektrolyten und somit auch Cu2+ Ionen sinkt. Daher wird dann eine gravimetrische Messung vorgenommen. Wie bereits erwähnt, war dies lediglich ein Versuch, die Elektrolysegeschwindigkeit durch Gravimetrie zu ermitteln.
Literatur
www.uni-konstanz.de/chemie/agmeck/Praktikum/Quanti- Elektrogravimetrie.htm; Röll, 2014, aufgerufen am 8.8.2015
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