Vorgänge bei der Elektrolyse und Redoxgleichung

Wird eine wässrige Lösung des Salzes Silberiodid in einen Stromkreis eingebaut, kommt es zu einer chemischen Reaktion, bei der Silber und Iod entstehen. Welche Prozesse hierbei ablaufen, erfährst du in dieser Lektion.

Aufbau einer Elektrolysezelle

Damit die Silberiodid-Lösung in die Elemente Silber und Iod überführt werden kann, benötigst du elektrischen Strom als Energielieferant, denn diese Reaktion läuft nicht spontan ab. Zwei Graphitstäbe, welche in eine Silberiodidlösung tauchen, werden mit einer Stromquelle verbunden. Hierbei wird Gleichspannung verwendet und die Spannung muss einen gewissen Wert überschreiten, damit die Reaktion in Gang kommt.

Vorgänge auf Teilchenebene

in der Lösung befinden sich die frei bewegliche Ionen Ag⁺ und I^-. Die Silber-Ionen werden von der mit dem Minuspol verbundenen Elektrode angezogen und nehmen jeweils 1 Elektron aus der Graphitelektrode auf. Diese Aufnahme von Elektronen wird als Reduktion bezeichnet:

$Ag^{+}+ e^- \longrightarrow Ag$

Aus dem Silber-Ion entsteht Silber in metallischer Form, also das Element. Wenn du die Reaktion eine Weile betrachtest, wirst du es als silbrig grauen Überzug auf der Elektrode erkennen.

Betrachtest du den Pluspol, so wirst du eine immer dunkler werdende Braunfärbung beobachten. Hier wird das Iodid zu elementaren Iod oxidiert:

$2\, I^- \longrightarrow I_2 + 2 \,e^-$

Weil das Iodid hier Elektronen abgibt, wird dieser Vorgang auch als Oxidation bezeichnet.

Der gesamte Prozess wird als Redoxreaktion bezeichnet. Der Begriff setzt sich aus den Namen Reduktion und Oxidation zusammen.

Die Redoxgleichung

Beide Reaktionen können nicht unabhängig voneinander ablaufen. Ein Teilchen kann nur Elektronen aufnehmen, wenn ein anderes Teilchen Elektronen abgibt.

Beide Reaktionen werden wie folgt zusammengefasst:

Stelle die Reaktionsgleichungen auf
Multipliziere die Teilgleichung so, dass die Zahl der aufgenommenen und der abgegebenen Elektronen gleich ist.
Mit diesem Faktor multiplizierst du alle Koeffizienten der Teilgleichungen.
Kürze alle Teilchen, welche sowohl links als auch rechts in der Gleichung vorkommen heraus.

$Reduktion:Ag^{+}+ e^- \longrightarrow Ag \qquad\vert\cdot 2 \\Oxidation: 2\, I^- \longrightarrow I_2 + 2 \,e^- \qquad\vert\cdot1 \\-------------------\\Redox: Ag^{+}+ 2\,I^- \longrightarrow Ag + I_2$