Elektrolyse von Zinkbromid

Die Elektrolyse von Zinkbromid ist ein einfacher Versuch, den ich im Anschluss die Elektrolyse von Kupfer(II)-chlorid durchführe. Die Reaktionsprodukte lassen sich gut beobachten und die chemischen Gleichungen sind durch Analogieschluss leicht aufgestellt.



Geräte:

- U-Rohr
- Stativ mit Muffe und Klemme
- Spannungsversorgung
- Kohleelektroden
- Kabel
- Krokodilklemmen
- Becherglas

Chemikalien:

- destilliertes Wasser
- Zinkbromid
- Salzsäure

Sicherheitshinweise:

Bei diesem Versuch entsteht Brom in wässriger Lösung. Es empfiehlt sich, die Elektrolysedauer zu begrenzen und den Versuch im Freien oder im Abzug auszuführen. Brom in wässriger Lösung ist als reizend und giftig eingestuft. Salzsäure ist ätzend.

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Durchführung:

Ein U-Rohr wird zu zwei Dritteln mit einer Lösung von Zinkbromid in destilliertem Wasser befüllt.[1][2]
In die Schenkel des U-Rohrs werden Kohleelektroden gesteckt und mit der Spannungsversorgung verbunden. Das Gerät wird eingeschaltet.

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Beobachtung:

Am Pluspol ist eine Gelbfärbung zu beobachten, die sich langsam ausbreitet. Am Minuspol scheidet sich ein grauer Belag ab.

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Der graue Belag löst sich in Salzsäure unter Gasentwicklung.

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Auswertung:

Die Gelbfärbung am Pluspol wird durch Brom verursacht, das bei der Reaktion entsteht. Der graue Belag am Minuspol muss Zink sein. Zinkbromid wurde elektrolytisch zerlegt in Zink und Brom.

Gleichungen:

Gesamtgleichung Elektrolyse

Ionengleichung Pluspol

Ionengleichung Minuspol

Reaktion von Zink mit Salzsäure
ZnBr2 --> Zn + Br2

2 Br- --> Br2 + 2 e-

Zn2+ + 2 e- --> Zn

Zn + 2 HCl --> ZnCl2 + H2


Entsorgung:

Die gelbe Lösung wird zur Vernichtung des Broms mit Ammoniaklösung versetzt, bis sie farblos ist. Danach kann sie zu den Schwermetallabfällen gegeben werden.

Anmerkungen:

[1] Die Verwendung von Leitungswasser verursacht Trübungen.
[2] Damit wird ein Überlaufen beim Einführen der Elektroden vermieden.
[3] Dieser Versuch als Video auf youtube.
[4] Über den Versuch kann im Forum von Versuchschemie.de diskutiert werden.

Links:

  • Der analoge Versuch: Elektrolyse von Kupfer(II)-chlorid
  • Elektrolyse von Wasser

    Markus Klawonn, 24. April 2011