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        2. Prinzip und Anwendung
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    • Heterogene Gleichgewichte
  • Organische Chemie

Elektrolyse

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Steckbrief

Bei der Elektrolyse wird einem Redoxsystem durch Anlegen einer Gleichspannung elektrischer Strom zugeführt, um eine Reaktion zu erzwingen. Dieser Prozess wird z.B. genutzt, um Metalle zu gewinnen oder Wasserstoff herzustellen.

Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Die Elektrolyse ist also die Umkehrung der Prozesse im galvanischen Element, in dem chemische in elektrische Energie umgewandelt wird.

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    Prinzip und Anwendung

    Als Elektrolyse bezeichnet man einen Vorgang, bei dem durch Anlegen einer Gleichspannung ein Redoxprozess erzwungen wird. Bei der Elektrolyse führt eine Spannungsquelle der Kathode Elektronen zu, die deshalb negativ geladen ist. Aus der Anode, der positiv geladenen Elektrode, werden dagegen Elektronen abgezogen. Die in der Lösung befindlichen Ionen wandern im elektrischen Feld: Kationen werden von der Kathode angezogen und übernehmen dort Elektronen (sie werden reduziert); Anionen werden von der Anode angezogen und geben dort Elektronen ab (sie werden oxidiert).

    Bei der Elektrolyse einer HCl-Lösung laufen an den Elektroden folgende Vorgänge ab:

    Kathodenprozess: 2 H3O+ + 2 e– → H2 + 2 H2O

    Anodenprozess: 2 Cl– → Cl2 + 2 e–

    Bei der Elektrolyse können die im ablaufenden Reaktionen durch die zugeführte Energie umgekehrt werden. Bei der Elektrolyse werden HO-Ionen zum Oxidationsmittel und die Chloridionen zum Reduktionsmittel. In einem galvanischen Element würde die Redoxreaktion umgekehrt ablaufen.

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    Die elektrochemische Spannungsreihe

    In der elektrochemischen Spannungsreihe sind die Standardredoxpotenziale (Standardreduktionspotenziale) verschiedener Redoxpaare bei Standardbedingungen (25 °C; 1,013 bar, pH = 0) angegeben. Die Konzentration der beteiligten Verbindungen ist 1 mol l–1.

    (Quelle: Endspurt Chemie, Thieme, 2015)
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      zuletzt bearbeitet: 07.06.2022
      Fachlicher Beirat: Dr. rer. nat. Gisela Boeck, 13.12.2021
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