Die Entdeckung der Elektrolyse

Berühmte Personen

Die Entdeckung der Elektrolyse

Als man die Elektrizität entdeckt hatte und die ersten Batterien gebaut wurde, kannte die Experimentierfreude keine Grenzen. Dabei entdeckte man auch, dass man durch Strom Wasser in seine Bestandteile, nämlich Wasserstoff und Sauerstoff, zerlegen kann.

Strom kommt für uns heute selbstverständlich aus der Steckdose. Unsere ganze Gesellschaft wäre ohne elektrischen Strom nicht lebensfähig. Dabei ist es gerade einmal 200 Jahre her, dass Alessandro Volta die erste Batterie konstruierte.


Im Mai 1800 experimentierten Chemiker William Nicholson und Anthony Carlisle ebenfalls mit einer Batterie. Der elektrische Strom war damals noch ein sehr neues Phänomen und es wurde viel experimentiert. Die beiden Wissenschaftler kamen nun auf die Idee, an den Pole einer Batterie einen Draht zu befestigen und die jeweiligen Enden in Wasser zu halten.


Wasser zu Gas


Dabei stellten sie fest, dass sich an jeder Elektrode kleine Gasbläschen bildeten, an der einen mehr als an der anderen. Sie sammelten die Gase und stellten fest, dass es sich dabei um Wasserstoff und Sauerstoff handelt. Die beiden hatten also mit Hilfe von Strom das Wasser in seine Bestandteile zerlegt. Dieser Vorgang wird auch als Elektroylse bezeichnet. Das ist griechisch und setzt sich zusammen aus "elektro" für Strom und "lyse" was die Zerlegung von etwas andeutet.


Andere Forscher wurden auf dieses Ergebnis aufmerksam und begannen mit eigenen Experimenten. Sir Humphry Davy experimentierte mit verschiedenen anderen Lösungen und sogar geschmolzenen Salzen, in die er Strom einleitete. Auf diesem Weg stellte er erstmals verschiedene Elemente in Reinform dar, darunter Kalium, Natrium, Magnesium, Calcium, Strontium und Barium.


Wie kann man durch Strom etwas zerlegen?


Wasser zum Beispiel setzt sich zusammen aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff. Auf ein Atom Sauerstoff kommen zwei Atome Wasserstoff, darum hat ein Wassermolekül auch die chemische Formel H2O.


In Moleküle halten in gewisser Weise durch elektrische Kräfte zusammen. Wasserstoff zum Beispiel ist in Wasser positiv geladen, Sauerstoff negativ. Geladene Atome nennt man auch Ionen. Das kommt vom griechischen Wort für "Wanderer", denn diese Teilchen wandern, wenn sie sich in einem elektrischen Feld befinden.


Positiv geladene Ionen werden Kation genannt, denn sie wandern zum Minuspol, der Kathode. Negativ geladene Ionen werden Anion genannt, denn sie wandern zum Pluspol, der Anode. Bei der Elektrolyse von Wasser sammelt sich also am Minuspol der Wasserstoff, am Pluspol der Sauerstoff.

 

Ein durch Elektrolyse gewonnener Silberkristall.

Elektrolyse ist wichtig


Die Elektrolyse ist heute ein wichtiges Werkzeug der Elektrochemie. Viele Metalle werden durch die sogenannte Schmelzflusselektrolyse gewonnen, darunter Aluminium, Magnesium, Silber, Gold, Kupfer. Außerdem entstehen dabei als Nebenprodukte auch noch Fluor, Brom und Chlor frei.


Bitte: Macht zu Hause keine Experimente mit Strom und Wasser! Das kann lebensgefährlich enden! Fragt euren Lehrer, wenn ihr mehr über Elektrolyse lernen wollt!


Wenn dich Naturwissenschaften interessieren, dann wirf doch auch einen Blick in unser "Naturwissenschaften Spezial". Dort erfährst du mehr über Wissenschaftler und ihre Forschung!


Text: -jj- // Bilder: Elektrolyseschema Niko Lang/cc-by-sa 2.5; Silberkristall Alchemist-hp/cc-by-sa 3.0;

Hinweis: Im Archiv wurden alle Bilder und Links entfernt