Versuch: Darstellung von Ozon durch Elektrolyse von Schwefelsäure

Schülerversuch; 10 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Geräte (wie in Bild 1)
Hofmannscher Wasser-Zersetzungsapparat mit möglichst großflächigen Platinelektroden, Stromquelle, Silikonschläuche (keine Gummischläuche verwenden), Dreiweghahn, Kolbenprober, Pasteurpipette aus Glas oder ausgezogenes Glasrohr.

Hinweis zu den Platinelektroden
Viele käufliche Platinelektroden sind von minderer Qualität. Das gilt vor allem für jene, die während der Elektrolyse an der Anode schwarz werden. Solche Elektroden bestehen aus Legierungen. Wir benötigen hier Reinplatin. Deshalb müssen Sie die Elektrolyse zuvor ausprobieren.
Achten Sie darauf, dass sich die Schwefelsäure erst einmal mit den Gasen sättigt. Dann können Sie die Gase auffangen. Der beste Test, ob genügend Ozon in der Anodengasmischung enthalten ist, ist der Ballontest.

Die als gut befundenen Elektroden sollten entsprechend gekennzeichnet oder sogar beiseite gelegt werden. Das erspart Ihnen die Testwiederholung.

Chemikalien
Schwefelsäure (c = 5 mol/l) (C).

Bild 1: Apparatur zur Ozongewinnung

Durchführung
Man elektrolysiert die Schwefelsäure in der Apparatur, die Bild 1 zeigt, bei ca. 10-15 Volt Gleichspannung. Während der Elektrolyse muss ab und zu der Wasserstoff abgelassen werden, deshalb ständig Gasentwicklung beobachten!
Die ozonhaltige Gasmischung wird mit einem Kolbenprober entnommen oder über den Dreiwegehahn direkt in die Reaktionsgefäße eingeleitet. Eine vorsichtige Geruchsprobe ("chemisch riechen", sich eine Gasprobe zufächeln!) kann vorgenommen werden.

Das Ozon kann nicht bis zum nächsten Tag aufbewahrt werden, da es nicht allzu lange stabil ist.

Hinweis
1) Bei höheren Spannungen wird die Schwefelsäure zu heiß, die Ausbeute an Ozon nimmt wieder ab.
2) Im Unterricht sollte man mehrere Apparaturen zur Herstellung von ozonhaltigem Anodengas aufbauen und sie nebeneinander laufen lassen, da die Elektrolyse Zeit benötigt.

Hintergründe zum Experiment


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Letzte Überarbeitung: 21. November 2006, Dagmar Wiechoczek