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Technische Elektrolysen

Donator-Akzeptor
Redox-Reaktionen-Konzept

ChloralkaliElektrolyse

  • Gewinnung der Grundchemikalien Chlor, Wasserstoff und Natronlauge, Natrium
  • Lösung aus Steinsalz wird elektrolytisch getrennt, NaCl und andere Ionen
  • Salz liegt in einer wässrigen Lösung („Sole“) vor
  • Stoffe:  Na+- und Cl-Ionen, Dissoziationsprodukte des Wassers H3O+ (Oxonium-Kationen) und OH (Hydroxid-Anionen) vorliegen.
  • Einstellung einer bestimmten Zersetzungsspannung und Elektrodenmaterialen: Entladung der Chlorid- und der Oxonium-Ionen,  zurück bleiben die Natrium- und die Hydroxidionen, die die Natronlauge bilden.

Kupferaffinition

  • elektrolytische Kupferaffinition: Verfahren zur Reinigung und Gewinnung von Kupfer
  • Erz wird gereinigt und anschließend in mehreren Schritten in Röstöfen zuerst zu Kupferoxid oxidiert. Mit Hilfe von Kupfersulfid  wird CuO zu unreinem „Garkupfer“ reduziert mit einem Reinheitsgrad von etwa 98,5 %.
  • Anoden: Elektrodenplatten aus Garkupfer in eine angesäuerte Kupfersulfatlösung. Oxidation des Kupfers und aller unedleren Metalle, so dass die Kupferionen (Cu2+) und unedleren Metallionen (wie z. B. Ni2+) in Lösung gehen.
  • Kathode: entweder Bleche aus Reinkupfer oder Edelstahlbleche (Mt. Isa-Verfahren) Reduktion derjenigen Kationen der Lösung reduziert (Cu2+), die das größte Bestreben dazu haben, d.h., die das größte Normalpotential (E0) besitzen. Das reine Kupfer scheidet sich an der Kathode ab.
  • Verunreinigungen aus edleren Metallen, als Anodenschlamm zu Boden.

 

Wasserstoffgewinnung

  • Elektrolyse von Wasser: Zerlegung  zu den Elemente Sauerstoff und Wasserstoff
  • Funktionsweise: 2 Teilreaktionen, die an den beiden Elektroden (Kathoden- und Anodenräumen) ablaufen
  • Prinzip der Brennstoffzelle = Zwang der Reaktion durch Ladung mit Strom, danach Umkehrung normal nach dem galvanischen Element = Strom
  • Das Gesamt-Reaktionsschema dieser Redoxreaktion lautet: 2 H2O à 2 H2 + O2
  • Durch die Anlegung der Spannung von Außen wird die elektrolytische Spaltung erzwungen.
Kathode: 2 H3O+ + 2 e- → H2 + 2 H2O; Anode: 6 H2O → O2 + 4 H3O+ + 4 e-
Lückentext
Wozu dient die Chloralkalielektrolyse?
Gewinnung der Grundchemikalien:
  • Wasserstoff
  • Natrium
0/0
Lösen

Hinweis:

Bitte füllen Sie alle Lücken im Text aus. Möglicherweise sind mehrere Lösungen für eine Lücke möglich. In diesem Fall tragen Sie bitte nur eine Lösung ein.

Vorstellung des Online-Kurses Anorganische ChemieAnorganische Chemie
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Anorganische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Stoffe und Stoffeigenschaften
    • Einleitung zu Stoffe und Stoffeigenschaften
    • Aggregatzustände
    • Gemische und Reinstoffe
    • Elemente und Atomaufbau
    • Periodensystem der Elemente (Aufbau)
      • Einleitung zu Periodensystem der Elemente (Aufbau)
      • Metalle und Nichtmetalle
    • Elektronegativität (EN)
    • Ionisierungsenergie (IE) und Elektronenaffinität (EA)
    • Chemisches Rechnen
  • Chemische Reaktionen
    • Einleitung zu Chemische Reaktionen
    • Chemisches Gleichgewicht und Kinetik
    • Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts
    • Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie
      • Einleitung zu Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie
      • Haber-Bosch-Verfahren
      • Ostwald-Verfahren
      • Kontaktverfahren
  • Bindungsarten
    • Einleitung zu Bindungsarten
    • Lewis-Schreibweise
    • Starke Bindungen
      • Einleitung zu Starke Bindungen
      • Ionenbindung
      • Atombindung
      • Koordinative Bindung
      • Metallbindung
    • Schwache Bindungen
      • Einleitung zu Schwache Bindungen
      • Wasserstoffbrückenbindungen
      • Van-der-Waals-Bindungen
  • Fällungsreaktionen
    • Einleitung zu Fällungsreaktionen
  • Donator-Akzeptor-Prinzip
    • Einleitung zu Donator-Akzeptor-Prinzip
    • Säure-Base-Chemie
      • Einleitung zu Säure-Base-Chemie
      • Definition: Säuren und Basen
      • Protolyse von Säuren und Basen
        • Einleitung zu Protolyse von Säuren und Basen
        • Protolyse einer Säure
        • Protolyse einer Base
      • Konjugierte Säure-Base-Paare
      • Mehrprotonige Säuren
      • Ampholyte
      • Autoprotolyse des Wassers
      • Ionenprodukt des Wassers
      • pH-Wert
      • Neutralisation
      • Säure- & Basenstärke
      • Starke Säuren und Basen
      • Puffer
      • Indikatoren
      • Säure-Base-Titration
    • Redox-Chemie
      • Einleitung zu Redox-Chemie
      • Oxidation und Reduktion
      • Oxidationszahlen/ Oxidationsstufen
      • Aufstellen von Redoxgleichungen
      • Dis- und Komproportionierung
      • Redoxreaktionen: Elektrochemie
        • Einleitung zu Redoxreaktionen: Elektrochemie
        • DANIELL-Element/ galvanische Zelle
        • Elektrochemische Spannungsreihe
        • Konzentrationsabhängigkeit der Elektrodenpotentiale
        • Nernst-Gleichung
        • Korrosion
        • Elektrolyse (allgemein)
          • Einleitung zu Elektrolyse (allgemein)
          • Technisch interessante Elektrolysen
            • Einleitung zu Technisch interessante Elektrolysen
            • Chloralkali-Elektrolyse
            • Kupfer-Raffination
            • Wasserstoffgewinnung/Wasserelektrolyse
  • Komplexe
    • Einleitung zu Komplexe
    • Zähnigkeit der Liganden
    • Nomenklatur-Regeln
      • Einleitung zu Nomenklatur-Regeln
      • Anwendung der Nomenklatur-Regeln
  • Donator-Akzeptor
    • Einleitung zu Donator-Akzeptor
    • Redox-Reaktionen-Konzept
      • Einleitung zu Redox-Reaktionen-Konzept
      • Oxidations-Reduktionsmittel und Oxidationszahlen
      • Galvanisches Element und Nernstgleichung
      • Elektrolyse
      • Energiequellen der Elektrochemie
      • Technische Elektrolysen
    • Säure-Base-Konzept
      • Einleitung zu Säure-Base-Konzept
      • Herleitung der Parameter - Massenwirkungsgesetz
      • Stärke von Säuren und Basen
      • pH-Konzept
      • Puffersysteme
      • Titrationsverfahren
  • Vergleich: Protolyse und Elektrolyse (Akzeptor-Donator-Konzept)
    • Einleitung zu Vergleich: Protolyse und Elektrolyse (Akzeptor-Donator-Konzept)
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  • Miriam

    Miriam

    "Ich finde abiweb.de sehr hilfreich und die Themen sehr gut erklärt!! Vielen Dank!!"
  • Jens

    Jens

    "Endlich habe ich es verstanden :) Ich schreibe morgen meine Klausur und denke, dass ich es nun kann :)"
  • Michaela

    Michaela

    "Vielen Dank:) Wäre schön wenn sich meine Lehrerin so viel Zeit für alles nehmen könnte."

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