 |
Elektroliza vodene otopine natrijeva klorida
Pribor:
laboratorijska čaša od 800 mL, dvije baterije od 4,5 V, dva ugljena štapića, dvije staklene cijevi.
Kemikalije:
vodena otopina natrijevog klorida, tinta, otopina kalijeva jodida.
Postupak:
U čaši od 800 ml priređena je vodena otopina natrijevog klorida. Poklopac na čaši ima dva otvora za cijevi. Kroz svaku cijev uronjena je po jedna elektroda (ugljeni štapići) koje su spojene s izvorom istosmjerne struje napona 9 V (dvije serijski spojene baterije od 4,5 V). Na elektrodama se razvijaju plinovi. Nakon nekog vremena, u cijev s elektrodom spojenom na negativni pol baterije (katoda), dodano je nekoliko kapi fenolftaleina, a u cijev s pozitivnom elektrodom (anoda), nekoliko kapi tinte. Nakon promijene na anodi u cijev je stavljeno nekoliko kapi otopine kalijeva jodida.
U vodenoj otopini natrijeva klorida nalaze se ioni Na+, Cl- i molekule vode. Pod utjecajem električne struje dolazi do njihovog gibanja kroz otopinu prema elektrodama. Kationi putuju na negativno nabijenu elektrodu koja se zove katoda, a anioni na pozitivno nabijenu elektrodu (anodu). Na katodi dolazi do razlaganja molekula vode, jer je za izlučivanje vodika potrebno manje energije nego za izlučivanje elementarnog natrija. Osim vodika, na katodi se stvaraju i hidroksidni ioni (OH-) zbog kojih se otopina fenolftaleina oboji crvenoljubičasto. Na anodi se izlučuje klor kojeg prepoznajemo po karakterističnom mirisu i svojstvu izbjeljivanja boja. Klor je oksidacijsko sredstvo. Pri elektrolizi vodene otopine natrijeva klorida dobiju se vodik, klor i natrijeva lužina. Dodatkom otopine kalijeva jodida u prostor oko anode dolazi do kemijske reakcije između klora i kalijeva jodida:
Cl2(g) + KI(aq) → I2(s) + KCl(aq)
Time je dokazano da je klor jače oksidacijsko sredstvo od joda, što znači da može izlučiti elementarni jod iz jodida. Vodena otopina joda je smeđe boje. |
