Elektrolyse und Faraday-Gesetze

Elektrolyse

Als Elektrolyse wird eine durch elektrischen Strom erzwungene Redoxreaktion bezeichnet. Hierbei laufen Oxidation und Reduktion räumlich von einander getrennt ab. Am besten wird dies an einem Beispiel deutlich:

In ein Becherglas wird eine Kupfer-(II)-Chlorid-Lösung gegeben und zwei Metallstäbe werden in die Lösung gestellt, welche die Elektroden darstellen. Diese sind mit Kabeln an eine Spannungsquelle angeschlossen. Um welche Metalle es sich hierbei handelt ist nicht von Wichtigkeit.

Aufgrund der Redoxreihe der Metalle werden die Kupferionen zum Elektronenakzeptor und die Chloridionen zum Elektronendonator, d.h. die Kupferionen zu elementarem Kupfer reduziert werden. Dieser Vorgang findet an der Kathode statt, die bei der Elektrolyse negativ geladen ist. Im Gegensatz dazu werden die Chloridionen an der Anode oxidiert und ein geschlossener Stromkreis entsteht, der elementares Kupfer und molekulares Chlor entstehen lässt.

Kathode: Cu²⁺(aq) + 2e^- ------> Cu(s)

Anode: 2Cl^-(aq) ------> Cl₂(g) + 2e^-

Gesamt: Cu²⁺(aq) + 2Cl^-(aq) ------> Cu(s)+ Cl₂(g)