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Elektrolyse als Umkehrung

Ein Schülerversuch mit Zinnchlorid und ein Großspeicher für Windstrom — beide funktionieren nur, weil sich Zellreaktionen umkehren lassen.

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Zinnchlorid: erst laden, dann entladen

AFB I–II

Im Schülerversuch wird eine Zinn(II)-chlorid-Lösung (c = 1 mol/L) zwischen zwei Graphitelektroden 5 min bei 4 V elektrolysiert. An einer Elektrode wachsen glänzende Zinnkristalle, an der anderen steigen gelbgrüne Gasbläschen auf. Danach wird die Quelle durch einen Motor mit Voltmeter ersetzt.

t in min012468
U in V1,421,351,281,050,520,08

\(E^\circ(\ce{Sn^2+}/\ce{Sn}) = -0{,}14\,\text{V}\), \(E^\circ(\ce{Cl2}/\ce{Cl-}) = +1{,}36\,\text{V}\)

  1. Formulieren Sie die Elektrodenreaktionen der Elektrolyse und geben Sie Pol und Elektrodennamen an.
  2. Beschreiben Sie die Vorgänge beim Betrieb des Motors und vergleichen Sie mit der Elektrolyse.
  3. Berechnen Sie die Standard-Zellspannung und vergleichen Sie mit dem Startwert der Messung.
  4. Erklären Sie den Verlauf der Messwerte.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Gas mit gelbgrüner Farbe.
Hinweis zu Aufgabe b)
Welche Stoffe reagieren jetzt freiwillig?
Hinweis zu Aufgabe c)
ΔE° = E°(Pluspol) − E°(Minuspol).
Hinweis zu Aufgabe d)
Was geschieht mit den Elektrolyseprodukten?