Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name ________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

Elektrolyse von Zinkiodid

Materialien: U-Rohr, Graphitelektroden, Gleichspannungsquelle (Trafo), Kabelverbindung zwischen Elektroden und Trafo
Chemikalien: Zinkiodid, destilliertes Wasser
Versuchsdurchf�hrung: Man l�st eine Spatelspitze Zinkiodid in 20 ml dest. Wasser, gibt die L�sung in ein U-Rohr und setzt Graphitelektroden ein (s. Abb.). Die beiden Elektroden werden mit einer Gleichspannungsquelle verbunden und eine Spannung von 10 V eingestellt. Man beobachtet die Vorg�nge in den n�chsten 10 Minuten.

I. Aufgabe: Trage aus der folgenden W�rterliste die entsprechenden Begriffe in den folgenden L�ckentext ein!
W�rterliste: Spannungsquelle, Plus, chemische Umwandlung, Zink, Iod, Elektrode, Anode, Zinkiodid, Kathode, gel�ste Verbindung, Minus, Elektrolyse;

L�ckentext: Kurz nach dem Einschalten der ________ -____________ beobachtest du an der _______________ ,die mit dem ______________-Pol verbunden ist, die

Bildung einer braunen Substanz. Durch eine _______ _________________bildet sich hier elementares __________ . Der Graphitstab, an dem dieser Vorgang abl�uft, hei�t ______________. In der anderen H�lfte des U-Rohres kannst du die Bildung eines grauen Stoffes am Graphitstab beobachten. Dieser Stoff ist elementares __________. Der Graphitstab auf dieser Seite der Versuchsapparatur hei�t _______________________. Dieser Graphitstab ist mit dem ____________-Pol der Spannungsquelle verbunden. Dieses Experiment, welches hier mit Hilfe des elektrischen Stroms durchgef�hrt wird, bezeichnet man als _________________. Die anf�nglich _____________ __________- ______ (ZnI₂) wird beim Stromdurchgang in die Elemente, die in ihr gebunden

waren, zerlegt.

Zur Erkl�rung der experimentellen Ergebnisse sollen nun Hypothesen bewertet werden.

1. Hypothese:

Am Pluspol bildet sich nur Iod, am Minuspol nur Zink. Also m�ssen in der Zinkiodid-L�sung die Iod-Teilchen elektrisch negativ und die Zinkteilchen elektrisch positiv geladen sein.

2. Hypothese: Am Plus-Pol (Anode) gibt jedes elektrisch negativ geladene Iodid-Ion ein Elektron ab, so dass es elektrisch neutral wird. So bildet sich elementares Iod. Umgekehrt nimmt jedes elektrisch positiv geladene Zinkion am Minus-Pol (Kathode) so viele Elektronen auf, so dass es ebenfalls neutral wird. So entsteht elementares Zink.

Thesen zur Erkl�rung des Versuchs entwickeln:

Elektrisch geladene Teilchen nennt man Ionen. Ionen k�nnen einfach oder mehrfach geladen sein. Kationen sind positiv geladene Ionen, Anionen sind negativ geladene Ionen. An den Elektroden finden ELEKTRONEN�BERG�NGE statt.
An der ANODE gibt jedes Iodidion ein Elektron ab: 2 I- (aq) ---> I₂ (aq) + 2 e^-An der KATHODE nimmt jedes Zinkion 2 Elektronen auf: Zn²⁺ (aq) + 2 e^- ---> Zn (s)

Welche Fragen sind jetzt noch nicht beantwortet worden?
1. Wie gelangen die gel�sten Ionen zu den beiden Elektroden?
2. Finden nur bei den Ionen, die sich in der N�he der Elektroden befinden Elektronen�berg�nge statt?

L�sungen:

L�sungsw�rter f�r den L�ckentext:
Spannungsquelle, Elektrode, Plus-, chemische Umwandlung, Iod, Anode, Zink, Kathode, Minus-, Elektrolyse, gel�ste Verbindung, Zinkiodid,

Welche Fragen sind jetzt noch nicht beantwortet worden?
1. Wie gelangen die gel�sten Ionen zu den beiden Elektroden?
Antwort: Beim Einschalten der Strom-Spannungsquelle bildet sich zwischen den beiden Polen ein elektrisches Feld, in dem sich die Ionen entsprechend ihrer Ladung zu den entgegengesetzt geladenen Elektroden bewegen.

2. Finden nur bei den Ionen, die sich in der N�he der Elektroden befinden, Elektronen�berg�nge statt?
Antwort: Ja, weil die Ionen energetisch stabile Teilchen sind, die in den atomaren Zustand nur mit Hilfe von aufgewendeter Energie zur�ck kehren (endergonischer Vorgang).