139. Elektrolyse des Wassers.

[Abbildung: Fig. 180.]

Taucht man zwei ^Platinbleche^ als Elektroden in Wasser, so #geschieht

die Zersetzung des Wassers derart, daß der Sauerstoff an der Anode, der

Wasserstoff an der Kathode zum Vorschein kommt#: beide können getrennt

in pneumatischen Wannen aufgefangen werden.[11] Man erklärt den Vorgang

auf folgende Art: Durch die Kathode kommt die negative Elektrizität an

der Grenze des Wassers und trennt durch ihren Einfluß die chemisch

verbundenen Stoffe ~H₂~ und ~O~. Dabei wird Elektrizität produziert, und

zwar wird ~H₂~ +, ~O~ - elektrisch. ~H~ gleicht seine + ~E~ mit der -

~E~ der Kathode aus, wird frei und steigt als Gas in die Höhe; das ~O~

verbindet sich mit dem ~H₂~ des nächstliegenden Wassermoleküls und

gleicht seine - ~E~ mit dessen + ~E~ aus; dadurch wird das nächste ~O~

frei und - elektrisch und wandert so weiter, bis schließlich das letzte

~O~ mit - ~E~ geladen an der Anode anlangt, dort seine - ~E~ mit der +

~E~ der Anode ausgleicht und als freies Gas aufsteigt. Es ist das ein

ebensolcher Austausch (Wanderung) der einzelnen Bestandteile von Molekül

zu Molekül wie bei den galvanischen Elementen. Ebenso wie in den

galvanischen Elementen Elektrizität nur dadurch frei wird, daß die

Zersetzungsprodukte an verschiedenen Stellen zum Vorschein kommen, so

#wird bei der Elektrolyse Elektrizität verbraucht, weil die

Zersetzungsprodukte an verschiedenen Stellen zum Vorschein kommen#.

[11] Die erste Wasserzersetzung beobachteten Nicholson und Carlisle,

als sie (1800) bei einer Voltaschen Säule den vom Kupfer kommenden

Draht in einen auf der obersten Zinkplatte liegenden Wassertropfen

tauchten.

[Abbildung: Fig. 181.]

Durch Zerreißung von ~H₂O~ sind beide Teile elektrisch geworden und

haben ihre Elektrizitäten mit denen der Elektroden ausgeglichen; es ist

also von den Elektroden Elektrizität weggeschafft worden, gerade so, wie

wenn diese Elektrizität durch die Flüssigkeit gewandert wäre.

#Flüssigkeiten leiten die Elektrizität nur, insofern und weil sie vom

Strom zersetzt werden# (~De la Rive~). Außer der Elektrizitätsbewegung

durch die Ionen findet keine Elektrizitätsbewegung durch die Masse des

Leiters ähnlich wie bei den Metallen statt. Daraus folgt: #die Menge der

in die Flüssigkeit übertretenden Elektrizität, also die Stromstärke, ist

proportional der Menge des ausgeschiedenen Wasserstoffes.# Für jedes

Molekül ~H₂~ wird auch ein Atom ~O~ ausgeschieden, deshalb sind auch die

ausgeschiedenen Mengen ~H₂~ und ~O~ einander chemisch äquivalent, auf 2

_g_ ~H~ treffen 16 _g_ ~O~ oder auf 2 _ccm_ ~H~ trifft 1 _ccm_ ~O~, also

3 _ccm_ Knallgas. Man benützt deshalb auch die Wasserzersetzung, um die

Stromstärke zu messen. Bei dem dazu geeigneten Apparat, dem #Voltameter#

werden die erzeugten Gasmengen entweder gemeinsam oder getrennt in

#graduierten Glascylindern aufgefangen#. Man verzichtet hiebei oft

darauf, auch den Sauerstoff aufzufangen, weil er nicht in ganzer Menge

als Gas aussteigt; denn ein Teil wird vom Wasser absorbiert, ein anderer

Teil bildet Wasserstoffsuperoxyd und bleibt so auch in Wasser gelöst,

und ein Teil bildet Ozon, das eine größere Dichte hat als Sauerstoff.

Ein Strom von 1 Ampère zersetzt in der Minute 0,00552 _g_ Wasser, in der

Stunde 0,331 _g_ Wasser.

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 145 / 340 题