Elektrochemisches Praktikum PDF

Dies ist ein als lesenswert ausgezeichneter Artikel. Elektrochemisches Praktikum PDF möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.


Författare: Rudolf Holze.
Verstehen durch praktische Überprüfung
Dissertation Universität Graz 1998

Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Fluor ist ein chemisches Element mit dem Symbol F und der Ordnungszahl 9. Im Periodensystem steht es in der 7. Hauptgruppe und gehört damit zur 17. Der Name des Elementes leitet sich von lat. Elementares Fluor ist sehr giftig und stark ätzend.

Bereits in geringen Konzentrationen kann sein durchdringender Geruch bemerkt werden. Es wurde 1530 von Georgius Agricola beschrieben und 1556 von ihm als Hilfsmittel zum Schmelzen von Erzen erwähnt. Carl Wilhelm Scheele beschäftigte sich ab 1771 erstmals eingehender mit Flussspat und seinen Eigenschaften, sowie der daraus bei Säurebehandlung gebildeten Flusssäure. 1808 der Schreiber das seiner Meinung nach inkonsequente Vorgehen bei der Namensgebung für neue Elemente. In der Erdkruste ist Fluor mit 525 ppm ein relativ häufiges Element. Es kommt aufgrund seiner Reaktivität in der Natur nicht elementar, sondern gebunden als Fluorid in Form einiger Minerale vor. Ein weiteres natürlich vorkommendes Fluormineral ist Kryolith Na3AlF6.

Die ursprünglich bedeutenden Kryolithvorkommen bei Ivigtut auf Grönland sind ausgebeutet. Das in der Aluminiumproduktion benötigte Kryolith wird heute chemisch hergestellt. Fluorid-Ionen kommen daneben auch in einigen seltenen Mineralen vor, in denen sie die Hydroxidgruppen ersetzen. Einige wenige Organismen können Fluoride in fluororganische Verbindungen einbauen. Aus diesem wird durch Reaktion mit konzentrierter Schwefelsäure Fluorwasserstoff gewonnen.

Eine weitere Quelle für Flusssäure ist die Phosphatgewinnung, bei der Flusssäure als Abfallprodukt bei der Verarbeitung von Fluorapatit entsteht. Nur ein kleiner Teil der produzierten Flusssäure wird zu elementarem Fluor weiterverarbeitet. Der größte Teil wird direkt zu anderen fluorierten Verbindungen verarbeitet. Wenn dies nicht möglich ist, wird elementares Fluor benötigt.

Da Fluor eines der stärksten Oxidationsmittel ist, kann es auf chemischem Weg nur sehr umständlich und nicht wirtschaftlich gewonnen werden. Stattdessen wird ein elektrochemisches Verfahren eingesetzt. Das Verfahren wird nach Henri Moissan benannt. Dabei wird kein reiner Fluorwasserstoff zur Elektrolyse verwendet, sondern eine Mischung von Kaliumfluorid und Fluorwasserstoff im Verhältnis von 1:2 bis 1:2,2. C und einer Kaliumfluorid-Fluorwasserstoff-Mischung von 1:2 angewendet. Bei höheren Fluorwasserstoffgehalten würde ein größerer Dampfdruck entstehen, so dass bei tiefen Temperaturen und aufwändiger Kühlung gearbeitet werden müsste. Perfluorcarbone, die durch Reaktion von Fluor und dem Elektrodenmaterial entstehen.

Hierzu wird zunächst K2MnF6 mit SbF5 versetzt, wobei das instabile blauviolette MnF4 freigesetzt wird. Fluor ist bei Raumtemperatur ein blassgelbes, stechend riechendes Gas. Die Farbe ist von der Schichtdicke abhängig, unterhalb von einem Meter Dicke erscheint das Gas farblos, erst darüber ist es gelb. Fluor liegt im elementaren Zustand wie die anderen Halogene in Form zweiatomiger Moleküle vor. Durch die Molekülorbitaltheorie lässt sich die Bindung im Fluormolekül ebenfalls erklären.