Elektrolyse av kobberklorid, CuCl2

Hei!

Ved elektrolyse av kobberklorid som er løst i vann, avgir Cl(minus)-ionene elektroner og blir Cl-atomer. Disse har 7 elektroner i ytterste skall og går sammen to og to og deler ett elektron så de begge har 8 (på deling, altså elektronparbinding) og vi har klorgass, Cl2 som bobler opp fra elektroden. Så er spørsmålet; hvorfor vil Cl(minus) gi fra seg ett elektron? Dette ionet er vel egentlig "fornøyd" som det er? Cu2+ionene i kobberkloridløsningen mottar elektroner og blir redusert til Cu-atomer.

Kan noen her forklare hva som skjer? Hva er det strømkilden gjør? Antar at elektronene kommer fra kloridionene og ikke fra spenningsboksen, den bare driver dem. Men altså; hvorfor drives elektronene fra klor til kobber? Er det klor sine elektroner som går via elektroden, inn gjennom spenningskilden, ut i den andre elektroden og ned i løsningen der Cu2+ er? Hele reaksjonen skjer jo i det samme glasset; to karbonelektroder og en løsning av Cl(minus) og Cu2+ ioner.

Replies

Du har rett i at den ytre spenningen er drivkraften i denne prosessen. Positive ioner (Cu2+) trekkes mot den negative elektroden, og negative ioner (Cl-) trekkes mot den positive elektroden. Cl- er svært stabilt (hovedgruppe 7 kalles halogener-dvs. saltdannere, og har det derfor best som negative anioner). Gjennom forsøk har man målt den evnen et stoff har til å ta opp elektroner, det kalles standard reduksjonspotensialer. ( http://en.wikipedia.org/wiki/Table_of_standard_electrode_potentials ).En forenkling av denne tabellen er kjent som spenningsrekka. For å finne kloridionets evne til å bli oksidert snus reaksjonen og potensialet endrer fortegn. Det gir: 2Cl- =>Cl2 +2e- |-E=-1,36V
Når en moped skal selges, må du ha en kjøper! Slik gjelder også for redoksreaksjoner. Skal noe gi fra seg elektroner må noe ta de opp, det er kobberatomene som skal gjøre det her: Cu2+ +2e- =>Cu |E=0,34V
Summerer reaksjonene: Cu2+ + 2Cl- =>Cl2 +Cu| E=(0,34-1,36)V=-1,02V Det negative cellepotensialet viser at vi må ha en ytre spenning på minst 1,02 V for at reaksjonen skal gå.

Når det kommer til hvilke elektroner som gjør hva, så er det viktigst å forstå at like mange elektroner blir avgitt som det blir tatt opp. Elektronene går i en ytre krets (ledning), og går rimelig sakte inne i ledningen (har lest at vi muligens snakker omkring mm/s). Så det du kan tenke deg er at når ett elektron fra anoden (der oksidasjonen skjer) går inn i ledningen dyttes ett annet ut på katodesiden.

per ardua ad astra

EDIT: fant en fin og forståelig forklaring her på hvordan elektroner vandrer i en ledning. http://www.radioelectronicschool.net/files/downloads/howfast.pdf