Elektrolyse: Mit Strom Stoffe zerlegen

Bisher liefen die Reaktionen von allein ab. Zink gibt Elektronen an Kupfer-Ionen ab. Bei der Elektrolyse ist es umgekehrt. Mit einer Gleichstromquelle erzwingt man eine Reaktion, die von allein nicht abläuft. In der Lehrkraft-Demonstration stehen zwei Graphit-Elektroden in einer Kupferchlorid-Lösung. Die Lösung enthält Cu²⁺-Ionen und Cl⁻-Ionen. Die Stromquelle drückt Elektronen an den Minuspol. Die Kationen wandern zum Minuspol. Er heißt Kathode. Dort nehmen die Cu²⁺-Ionen Elektronen auf: Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu. Das ist eine Reduktion. An der Elektrode scheidet sich rotbraunes Kupfer ab. Die Anionen wandern zum Pluspol. Er heißt Anode. Dort geben die Cl⁻-Ionen Elektronen ab: 2 Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻. Das ist eine Oxidation. Es entsteht Chlorgas. Chlor ist giftig und riecht stechend. Darum macht nur die Lehrkraft den Versuch unter dem Abzug. Gesamtgleichung: Cu²⁺ + 2 Cl⁻ → Cu + Cl₂. Dabei wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Sie steckt danach in den neuen Stoffen. Merke: An der Kathode läuft die Reduktion ab, an der Anode die Oxidation. Technisch nutzt man die Elektrolyse zum Beispiel, um Aluminium aus einer Schmelze zu gewinnen. Das braucht sehr viel Strom.