Der “Hofmann-Apparat zur Zerlegung von Wasser” – eingeführt von dem deutschen Chemiker A. W. von Hofmann (1813 – 1892) - ist ein aus drei miteinander kommunizierenden Röhren bestehendes Elektrolysegerät, in dem man mit Schwefelsäure angesäuertes Wasser in seine Elemente zerlegen kann. An Platinelektroden bilden sich Wasserstoff und Sauerstoff etwa im Volumenverhältnis zwei zu eins. Ein Transformator dient als Gleichspannungsquelle.
Eine Mikro-Version (MHO) wird hier in Weiterentwicklung des vorigen Experiments aus zwei großen Plastik-Pipetten gebaut.
Da Cola eine zu geringe Konzentration an Ladungsträgern für eine Elektrolyse im MHO. Als Elektrolyt wird aus Cola light daher eine konzentrierte Natriumsulfat-Lösung hergestellt. (Alternative: Natriumsulfat in Wasser). Durch den Zusatz Phenolphthalein kannst Du mehr über die chemischen Teilreaktionen in den beiden Pipetten erfahren.
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a2.10 Analyse des Wassers aus Cola und Re-Synthese 4: Mikro-Hofmann-Apparatur (MHA) aus 2 Plastikpipetten
Material
2 Plastik-Pipetten (3+3 ml), 2  große (B|Braun Sterican Größe 18) und 4 kleine Injektionsnadeln (Sterican 0.45 x 12 mm) mit zugeschweißten Plastik-Enden, 5-mL-Spritze mit langer (vorne abgeschnittener) Nadel, 50-mL Infusionsflasche als Salzbrücke und Stativ,  AC/DC-Adapter 12 V, 2 Kabel mit Krokodilklemmen, Zündfunkengeber, konz. Lösung von Natriumsulfat in abgestandener Cola light mit einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung (PhPh).
Aufgaben
1. Durchstich jede Pipette bei der Zahl "2" sehr schräg mit je einer großen zugeschweißten Injektionsnadel., in jeden Pipetten-Kopf stich zusätzlich wie im vorigen Versuch je 2 kleine zugeschweißte Injektionsnadeln.
2. Fülle die Pipette mittels der Spritze vollständig mit dem Elektrolyten. Gib auch etwa 5 mL der Lösung in die Infusionsflasche.
3. Drehe die Elektrolyse-Apparatur langsam um, und tauche sie in die Infusionsflasche.
4. Photo 1: Verbinde die langen Elektroden mit der Batterie. (Fortsetzung siehe unten)
Beobachtungen Photo 2:
a) Gasentwicklung an beiden Elektroden, der Elektrolyt in der Kathodenpipette verfärbt sich rot.
b) Im Kopf der Kathodenpipette sammelt sich 2 mL Gas, in der Anodenpipette 1 mL Gas.
Erklärung
Red:    4 H2O(l)  + 4 e- --> 2 H2(g) + 4 OH-(aq)             Die PhPh-Verfärbung zeigt die Entstehung der Hydroxid-Ionen bei der.Reduktion an..
Ox:   2 H 2O(l)     --> O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e -
Redox:    6 H 2O(l)  --> 2 H2 (g) +  O2 (g)  + 4 OH-(aq) + 4 H+(aq)

Fortsetzung des Versuchs
 5. Ändere die Polung an der Spannunsgquelle und elektrolysiere so lange weiter, bis sich gleich viel Gas in beiden Pipetten gebildet hat.
6. Sobald die Köpfe beider Pipetten gleich viel Gas enthalten (Photo 3), entferne die Kabel von den unteren Elektroden.
7. Verbinde den Zündfunkengeber mit den kleinen, in den Gasraum ragenden Elektroden.
8. Halte die Pipette gut fest, während Du versuchst, das Gasgemisch zur Explosion zu bringen.
Beobachtungen
a) Bei der linken Pipette gelingt die Zündung nicht, bei der rechten erfolgt eine Explosion.
b) Photo 4: Es entsteht ein Unterdruck, der den Pipetten-Kopf zusammen und anschließend Elektrolyt hochsaugt.
c) Es bleibt ein kleiner Gasrest übrig.
ErklärungAus dem Knallgas bildete sich wieder Wasser. Als Flüssigkeit hat dieses ein viel kleineres Volumen. Das bewirkt den Unterdruck und das Hochsaugen.


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