Elektrolys av koppar(II)kloridlösning.
Hej!
Jag sitter här med ett kemiexperiment som för mig är något ut av ett mysterium, nämligen elektrolys av koppar(II)kloridlösning.
Jag försöker förstå resultatet som syns här:
https://www.youtube.com/watch?v=I9p5GchQW_4
d.v.s. att det bubblar vid den ena elektroden och att det blir grönt vid den andra elektroden.
Jag hittar andra experiment (t.ex. detta) där det blir tydligt att det bildas metallisk koppar vid katoden och klorgas vid anoden, men detta stämmer inte in på den förstnämnda videon. I den syns att det bildas gas vid den ena elektroden, men det syns inte någon kopparbeläggning på den andra, och så blir lösningen grön. Vad är det som händer där? Vad skiljer experiment ett från experiment nummer två?
Lite googlande tar fram en sida med en något suspekt avsaknad av källhänvisningar som visar att det finns något som heter tetraklorokupratjoner () som tydligen ska ha grön färg, men jag kan fortfarande inte riktigt komma underfund med vilken reaktion som sker.
Jag har usel koll på praktisk kemi men elektrolysreaktioner beror även av vilka ämnen elektroderna består av, inte bara på elektrolyten.
Huruvida dina elektroder är koppar, kol, eller platinum påverkar vad för kemiska reaktioner som sker vid elektroderna.
Intressant. Jag (som inte är särskilt hemma på elektrokemiområdet) hade uppfattningen att elektrodernas material endast spelar roll om de själva deltar i reaktionen. Menar du att reaktionerna eventuellt skulle involvera själva elektroderna, eller menar du att reaktionen på något annat sätt påverkas av elektrodens material?
Jag vet att detta resultat kan observeras då anoden är koppar och katoden är kol, men vilken typ av elektroder som används i videon vet jag inte.
Elektroderna deltar alltid i reaktionen på något vis. Sedan kan nettoreaktionen vara sådan att en elektrod inte genomgår någon kemisk eller fysikalisk förändring och således kan exkluderas från reaktionsformlerna men de kan fortfarande ha en katalyserande funktion.
Men de spelar såklart en större roll när de förändras av reaktionen. Vid elektroplätering, deposition av ett metalllager på katoden vill du exempelvis generellt att anoden består av pläteringsmetallen så att den kan lösas upp samtidigt som den kondenserar på andra sidan medan om ingen metall kan upplösas, tex för att anoden är kol så får du kanske en annan reaktion.
Är absolut inte heller speciellt berest inom kemi, men är det helt orimligt att själva lösningen kan innehålla något som får reaktionen vid katoden att se annorlunda ut i den ena video mot för den andra? Förutom metallen då. Att koppar blir grönt är väl ett tecken på oxidation? Eller är jag helt ute och cyklar då?
Jag håller med om att den gröna färgen orsakas av komplex mellan koppar- och kloridjoner (det finns flera varianter med olika antal kloridjoner). Bildandet av dessa komplex gynnas när det finns ett överskott av kloridjoner.
I det första fallet används ett u-rör och där blir det svårare för kopparjonerna att hinna diffundera till området runt katoden. I det andra fallet används en bägare där diffusionen kan ske lättare och då borde koncentrationsskillnaderna jämnas ut snabbare. Jag tycker dessutom att det ser ut som att katoden i första klippet (elektroden till vänster i u-röret) ändrar färg och det skulle kunna tyda på att koppar fälls ut.
Som sagt så har valet av elektroder stor inverkan på vilka reaktioner som sker och framför allt när det handlar om gasbildning. Vid elektrolys av natriumklorid i vattenlösning med grafitelektroder borde det bildas syrgas, men man får istället klorgas. Det beror på att syrgas är svårt att bilda på en grafityta och behöver en hög s.k. överpotential.
Zink borde inte gå att producera via elektrolys av en vattenlösning med zinkjoner, men det är så i princip allt zink i världen framställs. Det beror på att det är mycket svårare att bilda vätgas än vad normalpotentialerna ger sken av.
Okej, så det är samma reaktion i båda, det är bara att u-röret gör att lösningen inte blandar sig lika bra vilket leder till en större koncentration kloridjoner vid katoden vilket i sin tur ger upphov till kopparkloridkomplexen och den gröna färgen. Då är jag med på noterna.
Tack för svar!
