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15 Pipetten-Elektrolyse
mit Steckernetzgerät und Pipetten-Eudiometer
Das Experiment zur Wasser-Analyse und -synthese mit Hilfe einer Pipette und einem Wellplate 6 lässt sich
mit Hilfe eines Steckernetzgeräts beschleunigen.
Das Ersetzen der Injektionsnadeln durch Stecknadeln und der
Reaktionsplatte durch eine Infusionsflasche macht den Versuch einfacher.
Die Verwendung der Pipette als Eudiometers ermöglicht halbquantitative Aussagen.
9-Volt-Batterie oder
Steckernetzgerät für
Gleichstrom (AC - DC Adaptor PA 300), Pipette 1 mL ohne Graduierung, 4
Stecknadeln, Infusionsflasche 50 mL, Ampulle (5 mL hoch), 2 Kabel mit
Krokodilklemmen selbst hergestellter
Zündfunkengeber,
Glaubersalzlösung.
Experiment
1. Fülle eine 1-mL-Plastikpipette
ohne Graduierung Luftblasen-frei mit Wasser, in dem zur Erhöhung
der elektrischen
Leitfähigkeit Glaubersalz gelöst ist.
2. Stich von unten in ausreichendem
Abstand zueinander 2 Stecknadeln in den
Pipettenkopf (Photo 2).
3. Stelle die Pipette in eine Ampulle, die in einer Infusionsflasch
steht.
4. Verbinde die beiden Nadeln mit einem
Stecker-Netzgerät, das auf 12 V Gleichspannung eingestellt ist (Photo 1).
5. Lasse diese
Elektrolyse so lange laufen,
bis die
Flüssigkeit durch das entstehende Knallgas weitgehen
in die Ampulle gedrückt ist.
6. Stich von oben
in
ausreichendem Abstand 2 weitere Nadeln in den im Kopf befindlichen
Gasraum .(Photo 3).
7. Verbinde sie über die die Kabel mit dem Zündfunkengeber,
halte das Pipttenröhrchen gut fest und zünde das
Gas-Gemisch (Photos 2 - 5).
Beobachtungen
a) Elektrolyse: Gasblasen (an beiden Elektroden) verdrängen
Elektrolyt aus dem Pipettenkopf.
b) Zündung: Aufleuchten, Knall, kurzzeitiges Zusammenziehen des
Pipettenkopfes.
c) Durch die Elastizität des Pipettenkopfes saugt er Elektrolyt
hoch.
Erklärung
a)
Die hydratisierten negativen Sulfationen und Natrium-Ionen wandern zur
positiven bzw negativen Elektrode.
b) An der negativen Elektrode (Reduktionselektrode, Kathode) werden
Wasser-Moleküle aus der Hydrathülle zu Wasserstoff und
Hydroxid-Ionen
reduziert. Red:
4 H2O(l) + 4 e- --> 2 H2(g) +
4 OH-(aq)
c)
An der positiven Elektrode (Oxidationselektrode, Anode) werden
Wasser-Moleküle aus der Hydrathülle zu Sauerstoff und
Oxonium-Ionen
oxydiert. Ox:
2 H 2O(l)
-->
O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e -
Die Gase und die
Flüssigkeiten um die Elektroden vermischen sich (Knallgasbildung,
Neutralisation).
d) Der Zündfunken aktiviert das Gasgemisch.
e) Aus dem Gemisch von 2 Volumenteilen Wasserstoff-Gas und 1
Volumenteil Sauerstoff-Gas entsteht ein winziges Volumen an Wasser:
Unterdruck im Pipettenkopf.
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erste Veröffentlichung: 26.01.2008
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letzte Veränderung:
17.10.2008