elektrolyse van een kaliumjodide oplossing

elektrolyse van een kaliumjodide oplossing
1. Oriënteren
a. Onderzoeksvraag
 Hoe kunnen we de elektrolyse van KI aantonen?
b. Hypothese
 …..
2. Voorbereiden
a. Materiaal
 Heldere plastieken slang
 Gedemineraliseerd water
 Koolstof elektrode
 Koperdraad
 Spanningsbron
 Kabels met klemmen
 Pipet
 2 statieven
b. Stoffen
 Kaliumjodide oplossing 1 mol/l
 Zetmeeloplossing 1%
 Fenolftaleine oplossing
c. Opstelling (foto)
d. H/P-zinnen
3. Uitvoeren
a. Werkwijze
 Plaats de slang tussen de 2 statieven.
 Breng een kaliumjodide oplossing van 1 mol/l in de u-buis met behulp van
een pipet. Het vloeistofniveau moet circa 1 tot 2 cm onder het einde van
de buis stoppen.
 Verbind de – pool van de spanningsbron met een kabel en klem aan de
koperdraad.
 Plaats de elektrode in een kant van de u-buis zodanig dat een deel van de
koperdraad onder het vloeistof niveau geplaatst is.
 Verbindt de grafietelektrode met behulp van een kabel met klemmen aan
de + pool van de spanningsbron.
 Plaats deze elektrode in de andere buis.
 Doe enkele druppels van de zetmeeloplossing in de + kant nadat de
spanning van de elektrode is afgehaald.
b. Foto’s proeven
4.Reflecteren
Verklaring
Bij deze elektrolyse reactie wordt jodide geoxideerd aan de anode terwijl water gereduceerd
wordt aan de kathode volgens:
2I---> (aq) I2(s) + 2eEo = 0.53 V
2H2O(l) + 2e --> 2OH (aq) + H2(g) Eo = -0.83 V
------------------------------------------------------------------netto reactie: 2I-(aq) + 2H2O(l) -->I2(s) + 2OH-(aq) + H2(g)
Aan de kathode worden waterstofbelletjes (niet goed te zien op de foto) en hydroxide ionen
gevormd hetgeen de oplossing basisch maakt waardoor de fenolftaleine rose kleurt
(kleurloos in zuur milieu).
De vorming van jood zou op zich al zichtbaar zijn door de vorming van een lichtbruine kleur.
De zetmeel fungeert echter als indicator en geeft aan dat er jood gevormd wordt door
donker (bijna zwart) van kleur te worden.
Bij deze elektrolyse reactie geeft het gebruik van indicatoren inzicht in de reacties die
plaatsvinden aan de elektrodes. We kunnen echter ook redenerend tot dit inzicht komen.
Mogelijke anode reacties zijn:2 I– (aq) --> I2 (g) + 2 e–
2 H2O (l) --> 4 H+ (aq) + O2 + 4e–
(1) Eo = + 0.53V
(2) Eo = + 1.23V
Reactie (1) heeft de voorkeur boven reactie (2) door de lagere elektrodepotentiaal (minder
energie benodigd om de reactie te laten plaatsvinden).
Mogelijke kathode reacties zijn:
K+ (aq) + e– --> K (s)
(3) Eo = – 2.92V
2 H2O (l) + 2e– --> H2 (g) + 2 OH– (aq) (4) Eo = – 0.83V
De Eo waarde van reductie reactie (3) is veel kleiner dan die van reactie (4), hetgeen
betekent dat reactie 4 preferentieel plaatsvindt aan de kathode.
Bronnen
http://www.thuisexperimenteren.nl/science/Elektrolyse%20KI/KIElektrolyse.htm
http://www.youtube.com/watch?v=hoY8ZT416Ow