Chemie /

Elektrolyse (Ausführlich LK)

Elektrolyse (Ausführlich LK)

user profile picture

☁️

366 Followers
 

Chemie

 

11/12/13

Ausarbeitung

Elektrolyse (Ausführlich LK)

 CHLORALKALIELEKTROLYSE
Allgemeines
• durch die Elektrolyse von Naci
und Natronlauge gewonnen
• Wasserstoff als Nebenprodukt
• bei der Chlor
 CHLORALKALIELEKTROLYSE
Allgemeines
• durch die Elektrolyse von Naci
und Natronlauge gewonnen
• Wasserstoff als Nebenprodukt
• bei der Chlor
 CHLORALKALIELEKTROLYSE
Allgemeines
• durch die Elektrolyse von Naci
und Natronlauge gewonnen
• Wasserstoff als Nebenprodukt
• bei der Chlor

Kommentare (2)

Teilen

Speichern

111

Elektrolyse - Galvanisieren - Aluminiumgewinnung - Chloralkalielektrolyse • Amalgamverfahren • Membranverfahren • Diaphragmaverfahren

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

CHLORALKALIELEKTROLYSE Allgemeines • durch die Elektrolyse von Naci und Natronlauge gewonnen • Wasserstoff als Nebenprodukt • bei der Chloralkalielektrolyse muss verhindert werden, dass das Chlor mit Natronlauge bzw. Wasser- stoff in Kontakt kommt → Chlor-Knall gas : (aq) OCI+ CI+ H₂O + Cl₂ (9) geringster Energieverbrauch 2 OH Zersetzungsspannung: Die Mindestspannung, die für die Umsetzung der Elektrolyse nötig ist (aq) Zellspannung + Überspannung Überspannung: Die Differenz der gemessenen (Ux) und der berechneten Spannung (U₂) n = U₂ - Ux Überspannung der Halbzellen Diaphragma- und Membranverfahren werden Chlor Anodenmaterial Kathodenmaterial Die Überspannung von H* ist geringer als Na* → H* wird zu H₂ entladen Diaphragma Umweltbelastung Quecksilber Chlor sehr rein Natronlauge sehr rein mittel Energieverbrauch Verarbeitung EU ca. 32% hängt z.B. vom Elektrodenmaterial, Temperatur sowie Konzentration und Art Abscheidungspotenzial: Elektrodenpotenzial • überspannungsanteil Amalgamverfahren Titan mit Rutheniumoxid beschichtet Quecksilber Funktionsweise Sole: Na*, C₁°, H₂O*, lonen mit der geringsten zersetzungs- spannung werden entladen: C₁ und H₂O* Na und OH- -lonen bleiben zurück → bilden NaOH Reaktionsgleichungen 2 NaCl 2 C1 Anode: Wie erkennt man die Reaktionen, die ablaufen müssen? 1) Man muß alle lonen und deren Konzentration aufschreiben, die sich in der Lösung befinden, also auch H+ und OH-. Dazu schreibt man sofort das entsprechende Normalpotential in eine Tabelle. 2) Dann berechnet man das wirkliche Potential mit Hilfe der Nernst'sche Gleichung. 3) Soweit erforderlich berücksichtigt man auch die Überspannungen. Na* + C₁° Cl₂ + 2 e² он Kathode: 4H₂0 2 H30* - 20H 2 H₂O + 2e → H₂ + 2H₂O Kathodenreaktion beim Amalgamverfahren: Na* + e- - Na verunreinigt durch 02 verunreinigt durch NaCl relativ hoch ca. 14% lonen Diaphragmaverfahren Titan mit Rutheniumoxid beschichtet Eisennetz Asbest Asbest (Dissoziation) (Anoden...

Mit uns zu mehr Spaß am Lernen

Hilfe bei den Hausaufgaben

Mit dem Fragen-Feature hast du die Möglichkeit, jederzeit Fragen zu stellen und Antworten von anderen Schüler:innen zu erhalten.

Gemeinsam lernen

Mit Knowunity erhältest du Lerninhalte von anderen Schüler:innen auf eine moderne und gewohnte Art und Weise, um bestmöglich zu lernen. Schüler:innen teilen ihr Wissen, tauschen sich aus und helfen sich gegenseitig.

Sicher und geprüft

Ob Zusammenfassungen, Übungen oder Lernzettel - Knowunity kuratiert alle Inhalte und schafft eine sichere Lernumgebung zu der Ihr Kind jederzeit Zugang hat.

App herunterladen

Alternativer Bildtext:

reaktion) Gesamtreaktion: 2 NaCl → 2 Na* + Cl₂ + z e- 2 H₂O + 2e → H₂ + 2OH 2 H₂O (Dissoziation) (kathodenr.) durch hohe überspannung wird anstelle von H+, Na+ reduziert Amalgamverfahren Überspannung von Na* ist geringer als von H* → Na+ wird zu Na entladen + 2 NGCI H₂ + Cl₂ + 2NaOH Membranverfahren Titan mit Rutheniumoxid beschichtet Mit Ni-Al-Legierung beschichteter Edelstahl lonenselektive Kationenaustauschmaterial verunreinigt durch 02 sehr rein gering ca. 51% Die Reaktion, die die geringste Zersetzungsspannung benötigt, findet statt. also laufen folgende Reaktionen ab: am + Pol: mit dem negativsten Potenzial am - Pol: mit dem positivsten Potenzial Ⓒ ALUMINIUMGEWINNUNG Aluminium: sehr reaktives Metall → kommt nur in Verbindungen vor, Bauxit (Al₂O₂) L> muss durch die Schmelzfluss elektrolyse getrennt werden. Al₂O3 Aluminiumoxid : sehr hoher Schmelzpunkt (2050°C) Abgase (CO) Schmelze durch Hinzugabe von Kryolith (Naz AlF₂) herabgesetzt auf 950°C Aluminiumoxid/Kryolith Graphitanode M flüssiges Aluminium ©OSZBV 2013 Graphitkathode Spannung: 5-6V Anode: Oxidation, Kathode: A13+ Reduktion Ⓒ Gesamtreaktion: 2 0² (99) 02 (9) 3C(s) + raq, + Stromfluss: 150000 Ampere. +302 (9) + 3 e- Al(s) 2 Al₂O3 + 3C + 4e- 3 CO₂ (g) + 12 e- endotherm 4 Al(s) + 3 CO₂ (9) An der Anode reagiert O₂ mit der Graphitelektrode zu CO₂ → Elektrode wird abgenutzt, muss ausgetauscht werden. Energie: 50% für Wärme: das Schmelzbad muss flüssig bleiben. 50% für Elektrolyse Edelmetalloxide sind einfach durch Erhitzen in elementarer Form trennbar Unedelmet alle sind sehr stabil → Erhitzen ist zu aufwendig, muss durch Elektrolyse gewonnen werden ELEKTROLYSE Elektrolyse: Umkehrung der galvanischen Zelle unter Zufuhr von elektrischer Energie. Zersetzungsspannung: Die Mindestspannung, die für die Umsetzung der Elektrolyse nötig ist Überspannung: Alle Phänomene, die die die Zersetzungsspannung größer machen Die Differenz der gemessenen (Ux) und der berechneten Spannung (U₂) n = U₂ - Ux Ablauf der Redoxreaktionen Spannung Art der Energieumwandlung Elektrodenreaktionen. ● Silberanode Ag nyxAg (Ag) (Ag (Ag) Galvanische Zelle GALVANISIERUNG ein Prozess der Elektrolyse, wo ein Metallobjekt mit einer dünnen Schicht anderen Metalls überzogen wird elektrochemische Abscheidung von metallischen Niederschlägen auf Gegenständen Überzugsmet alle sind härter oder widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse • das zu galvanisierende Metall: Kathode, Reduktion das Edelmetall (überzugsmetall): + Anode, Oxidation (Ag (Ag (Ag (Ag) Ag Freiwillig(exergonisch) Zellspannung U = Elektrodenpotential (Kathode) - Elektrodenpotential (Anode) Chemische Energie in elektrische Energie Pluspol, Kathode, Reduktion Minuspol, Anode, Oxidation Ag Stromquelle H₁00+ Ag AgNO3(aq) Elektrolysezelle Erzwungen(endergonisch) Ages)→→ Ag* + e OPA Zersetzungsspannung U = Abscheidungspotential (Anode) - Abscheidungspotential(Kathode) Elektrische Energie in chemische Energie Pluspol, Anode, Oxidation Minuspol, Kathode, Reduktion Metall (unedel) • neutrale Atome bilden festes Metall: Silberelektrode • nach der Elektronenabgabe an der Anode Kathode, gehen die Silberionen in Lösung, Oxidation das zu über-• die Anionen des Elektrolyts (hier: NO₂) gleichen die positiv ziehende geladenen Ag lonen die in Lösung gegangen sind NO leitet el. Strom, ohne dessen würde die Elektrolyse nicht zustandekommen . . Metallionen können sich in Wasser lösen! : • Anschließend wird das Ag-lon von der Kupferelektrode angezogen, da dieser ein Elektron besitzt Inimmt das e- auf und wird zu Silber reduziert • lagert sich an der Kathode an, bildet eine Schicht Silberanode wird allmählich dünner und muss evt. ausgetauscht werden. Ag+ + e- →→→ Ag(s) Red. O Kathode

Chemie /

Elektrolyse (Ausführlich LK)

Elektrolyse (Ausführlich LK)

user profile picture

☁️

366 Followers
 

Chemie

 

11/12/13

Ausarbeitung

Elektrolyse (Ausführlich LK)

Dieser Inhalt ist nur in der Knowunity App verfügbar.

 CHLORALKALIELEKTROLYSE
Allgemeines
• durch die Elektrolyse von Naci
und Natronlauge gewonnen
• Wasserstoff als Nebenprodukt
• bei der Chlor

App öffnen

Teilen

Speichern

111

Kommentare (2)

F

Cool, mit dem Lernzettel konnte ich mich richtig gut auf meine Klassenarbeit vorbereiten. Danke 👍👍

Elektrolyse - Galvanisieren - Aluminiumgewinnung - Chloralkalielektrolyse • Amalgamverfahren • Membranverfahren • Diaphragmaverfahren

Ähnliche Knows

4

Elektrochemie Abi 22

Know Elektrochemie Abi 22 thumbnail

2560

 

12/13

Elektrolyse und galvanische Zelle

Know Elektrolyse und galvanische Zelle thumbnail

720

 

11/12/13

Elektrolyse

Know Elektrolyse  thumbnail

2924

 

11/12/10

Elektrochemie / elektrische Energiequellen

Know Elektrochemie / elektrische Energiequellen thumbnail

1797

 

11/12

Mehr

CHLORALKALIELEKTROLYSE Allgemeines • durch die Elektrolyse von Naci und Natronlauge gewonnen • Wasserstoff als Nebenprodukt • bei der Chloralkalielektrolyse muss verhindert werden, dass das Chlor mit Natronlauge bzw. Wasser- stoff in Kontakt kommt → Chlor-Knall gas : (aq) OCI+ CI+ H₂O + Cl₂ (9) geringster Energieverbrauch 2 OH Zersetzungsspannung: Die Mindestspannung, die für die Umsetzung der Elektrolyse nötig ist (aq) Zellspannung + Überspannung Überspannung: Die Differenz der gemessenen (Ux) und der berechneten Spannung (U₂) n = U₂ - Ux Überspannung der Halbzellen Diaphragma- und Membranverfahren werden Chlor Anodenmaterial Kathodenmaterial Die Überspannung von H* ist geringer als Na* → H* wird zu H₂ entladen Diaphragma Umweltbelastung Quecksilber Chlor sehr rein Natronlauge sehr rein mittel Energieverbrauch Verarbeitung EU ca. 32% hängt z.B. vom Elektrodenmaterial, Temperatur sowie Konzentration und Art Abscheidungspotenzial: Elektrodenpotenzial • überspannungsanteil Amalgamverfahren Titan mit Rutheniumoxid beschichtet Quecksilber Funktionsweise Sole: Na*, C₁°, H₂O*, lonen mit der geringsten zersetzungs- spannung werden entladen: C₁ und H₂O* Na und OH- -lonen bleiben zurück → bilden NaOH Reaktionsgleichungen 2 NaCl 2 C1 Anode: Wie erkennt man die Reaktionen, die ablaufen müssen? 1) Man muß alle lonen und deren Konzentration aufschreiben, die sich in der Lösung befinden, also auch H+ und OH-. Dazu schreibt man sofort das entsprechende Normalpotential in eine Tabelle. 2) Dann berechnet man das wirkliche Potential mit Hilfe der Nernst'sche Gleichung. 3) Soweit erforderlich berücksichtigt man auch die Überspannungen. Na* + C₁° Cl₂ + 2 e² он Kathode: 4H₂0 2 H30* - 20H 2 H₂O + 2e → H₂ + 2H₂O Kathodenreaktion beim Amalgamverfahren: Na* + e- - Na verunreinigt durch 02 verunreinigt durch NaCl relativ hoch ca. 14% lonen Diaphragmaverfahren Titan mit Rutheniumoxid beschichtet Eisennetz Asbest Asbest (Dissoziation) (Anoden...

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Mit uns zu mehr Spaß am Lernen

Hilfe bei den Hausaufgaben

Mit dem Fragen-Feature hast du die Möglichkeit, jederzeit Fragen zu stellen und Antworten von anderen Schüler:innen zu erhalten.

Gemeinsam lernen

Mit Knowunity erhältest du Lerninhalte von anderen Schüler:innen auf eine moderne und gewohnte Art und Weise, um bestmöglich zu lernen. Schüler:innen teilen ihr Wissen, tauschen sich aus und helfen sich gegenseitig.

Sicher und geprüft

Ob Zusammenfassungen, Übungen oder Lernzettel - Knowunity kuratiert alle Inhalte und schafft eine sichere Lernumgebung zu der Ihr Kind jederzeit Zugang hat.

App herunterladen

Knowunity

Schule. Endlich Einfach.

App öffnen

Alternativer Bildtext:

reaktion) Gesamtreaktion: 2 NaCl → 2 Na* + Cl₂ + z e- 2 H₂O + 2e → H₂ + 2OH 2 H₂O (Dissoziation) (kathodenr.) durch hohe überspannung wird anstelle von H+, Na+ reduziert Amalgamverfahren Überspannung von Na* ist geringer als von H* → Na+ wird zu Na entladen + 2 NGCI H₂ + Cl₂ + 2NaOH Membranverfahren Titan mit Rutheniumoxid beschichtet Mit Ni-Al-Legierung beschichteter Edelstahl lonenselektive Kationenaustauschmaterial verunreinigt durch 02 sehr rein gering ca. 51% Die Reaktion, die die geringste Zersetzungsspannung benötigt, findet statt. also laufen folgende Reaktionen ab: am + Pol: mit dem negativsten Potenzial am - Pol: mit dem positivsten Potenzial Ⓒ ALUMINIUMGEWINNUNG Aluminium: sehr reaktives Metall → kommt nur in Verbindungen vor, Bauxit (Al₂O₂) L> muss durch die Schmelzfluss elektrolyse getrennt werden. Al₂O3 Aluminiumoxid : sehr hoher Schmelzpunkt (2050°C) Abgase (CO) Schmelze durch Hinzugabe von Kryolith (Naz AlF₂) herabgesetzt auf 950°C Aluminiumoxid/Kryolith Graphitanode M flüssiges Aluminium ©OSZBV 2013 Graphitkathode Spannung: 5-6V Anode: Oxidation, Kathode: A13+ Reduktion Ⓒ Gesamtreaktion: 2 0² (99) 02 (9) 3C(s) + raq, + Stromfluss: 150000 Ampere. +302 (9) + 3 e- Al(s) 2 Al₂O3 + 3C + 4e- 3 CO₂ (g) + 12 e- endotherm 4 Al(s) + 3 CO₂ (9) An der Anode reagiert O₂ mit der Graphitelektrode zu CO₂ → Elektrode wird abgenutzt, muss ausgetauscht werden. Energie: 50% für Wärme: das Schmelzbad muss flüssig bleiben. 50% für Elektrolyse Edelmetalloxide sind einfach durch Erhitzen in elementarer Form trennbar Unedelmet alle sind sehr stabil → Erhitzen ist zu aufwendig, muss durch Elektrolyse gewonnen werden ELEKTROLYSE Elektrolyse: Umkehrung der galvanischen Zelle unter Zufuhr von elektrischer Energie. Zersetzungsspannung: Die Mindestspannung, die für die Umsetzung der Elektrolyse nötig ist Überspannung: Alle Phänomene, die die die Zersetzungsspannung größer machen Die Differenz der gemessenen (Ux) und der berechneten Spannung (U₂) n = U₂ - Ux Ablauf der Redoxreaktionen Spannung Art der Energieumwandlung Elektrodenreaktionen. ● Silberanode Ag nyxAg (Ag) (Ag (Ag) Galvanische Zelle GALVANISIERUNG ein Prozess der Elektrolyse, wo ein Metallobjekt mit einer dünnen Schicht anderen Metalls überzogen wird elektrochemische Abscheidung von metallischen Niederschlägen auf Gegenständen Überzugsmet alle sind härter oder widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse • das zu galvanisierende Metall: Kathode, Reduktion das Edelmetall (überzugsmetall): + Anode, Oxidation (Ag (Ag (Ag (Ag) Ag Freiwillig(exergonisch) Zellspannung U = Elektrodenpotential (Kathode) - Elektrodenpotential (Anode) Chemische Energie in elektrische Energie Pluspol, Kathode, Reduktion Minuspol, Anode, Oxidation Ag Stromquelle H₁00+ Ag AgNO3(aq) Elektrolysezelle Erzwungen(endergonisch) Ages)→→ Ag* + e OPA Zersetzungsspannung U = Abscheidungspotential (Anode) - Abscheidungspotential(Kathode) Elektrische Energie in chemische Energie Pluspol, Anode, Oxidation Minuspol, Kathode, Reduktion Metall (unedel) • neutrale Atome bilden festes Metall: Silberelektrode • nach der Elektronenabgabe an der Anode Kathode, gehen die Silberionen in Lösung, Oxidation das zu über-• die Anionen des Elektrolyts (hier: NO₂) gleichen die positiv ziehende geladenen Ag lonen die in Lösung gegangen sind NO leitet el. Strom, ohne dessen würde die Elektrolyse nicht zustandekommen . . Metallionen können sich in Wasser lösen! : • Anschließend wird das Ag-lon von der Kupferelektrode angezogen, da dieser ein Elektron besitzt Inimmt das e- auf und wird zu Silber reduziert • lagert sich an der Kathode an, bildet eine Schicht Silberanode wird allmählich dünner und muss evt. ausgetauscht werden. Ag+ + e- →→→ Ag(s) Red. O Kathode