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Magnesium aus Meerwasser
AFB I–IIBeim Dow-Verfahren wird Magnesium aus Meerwasser gewonnen: Mit Kalkmilch fällt man Magnesiumhydroxid, löst es in Salzsäure und trocknet das entstandene Magnesiumchlorid. Dieses wird bei etwa 700 °C geschmolzen und zwischen Graphitanoden und Stahlkathoden elektrolysiert. Das flüssige Magnesium schwimmt auf der Schmelze und wird abgeschöpft; das Chlor wird abgesaugt.
\(M(\ce{Mg}) = 24{,}31\,\text{g/mol}\), \(M(\ce{Cl2}) = 70{,}90\,\text{g/mol}\), \(E^\circ(\ce{Mg^2+}/\ce{Mg}) = -2{,}37\,\text{V}\)
- Beschreiben Sie die Ionenwanderung in der Schmelze und formulieren Sie die Elektrodenreaktionen und die Gesamtreaktion.
- Berechnen Sie die Masse an Chlor, die bei der Gewinnung von 1,0 t Magnesium entsteht.
- Begründen Sie, warum man eine Schmelze und keine wässrige Magnesiumchlorid-Lösung elektrolysiert.
- Erläutern Sie, wie das Chlor im Gesamtverfahren genutzt werden kann.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Welche Ionen enthält die Schmelze?
Hinweis zu Aufgabe b)
n(Mg) = n(Cl₂).
Hinweis zu Aufgabe c)
Lage von Magnesium in der Spannungsreihe.
Hinweis zu Aufgabe d)
Welcher Schritt verbraucht Chlorverbindungen?