Versuch: 2. Faradaysches Gesetz
Schülerversuch; 30 min.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Geräte
2 Bechergläser (250 ml), Stromquelle, Kabel, Krokodilklemmen, 2 Kupferbleche als Elektroden,
2 Silberbleche als Elektroden.
Chemikalien, Materialien
Lösung von Kupfersulfat (c = 1 mol/l) (Xn), Schwefelsäure (c = 1 mol/l) (Xi), Lösung
von Silbernitrat (c = 1 mol/l) (C).
Durchführung
Baue eine Elektrolyseapparatur mit zwei hintereinandergeschalteten Elektrolysezellen auf.
Versuchsaufbau (Foto: Bert)
Gib nun 100 ml Silbernitratlösung in das erste und 100 ml Kupfersulfatlösung und 10 ml
Schwefelsäure in das zweite Becherglas. Wiege die Elektroden und notiere die Werte. Die
Silberbleche benutzt du als Elektroden für die Silbernitratlösung und die Kupferbleche als
Elektroden für die Kupfersulfatlösung.
Nun startest du die Elektrolyse durch Anlegen einer Spannung von etwa 3 Volt und brichst
nach ungefähr 15 Minuten die Elektrolyse ab. Dann spülst du die Elektroden ab, trocknest sie
und wiegst erneut.
Ergebnis
Eine Elektrode aus jedem Gefäß ist genau um die Masse schwerer geworden, um die die andere
Elektrode des Gefäßes leichter geworden ist.
Berechne nun aus den Gewichtszunahmen des Kupfer- und des Silberbleches die abgeschiedenen
Stoffmengen an Silber und an Kupfer.
Die abgeschiedene Stoffmenge an Silber ist doppelt so groß wie die abgeschiedene Stoffmenge
an Kupfer. Das ist genau die Aussage des 2. Faradayschen Gesetzes, da für die Abscheidung von
einem Teilchen Silber aus der Lösung ein Elektron benötigt wird, für die Abscheidung von einem
Teilchen Kupfer aber zwei nötig sind. Ein Silber-Ion (Ag+) ist also einem halben
Kupfer-Ion (Cu2+) äquivalent.