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Gewinnung von Wasserstoff per Elektrolyse
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Elektrolyse allgemein
griech.: „mittels Elektrizität trennen“ Aufspaltung einer chemischen Verbindung durch elektrischen Strom Kathode Anode Kationen Anionen Elektrolyt Diaphragma
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Elektrolyse von Wasser
„Unter den verschiedenen Verfahren zur Wasserstoffherstellung ist die Elektrolyse heute und auf absehbare Zeit die einzige von praktischer Bedeutung.“ H2 H2 O2 H2 H2 O2 H+ Wasserstoff O- H+ Sauerstoff O- H+ H+ Diaphragma Wasser
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Gesamtreaktionsgleichung
Kathoden-Reaktion 2 H3O+ + 2 e- H2 + 2 H2O Anoden-Reaktion 4 OH- O2 + 2 H2O + 4 e- Gesamtreaktionsgleichung 4 H3O+ + 4 OH- Elektrolyse 2 H2 + O2 + 6 H2O
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2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l) Autoprotolyse H2O + H2O H3O+ + OH- 8 H2O
Übertragung eines Protons von einem Wassermolekül auf ein zweites. Dabei entstehen ein Oxonium- und ein Hydroxid-Ion. Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt weit auf der linken Seite. Autoprotolyse H2O + H2O H3O+ + OH- Gesamt-Reaktionsschema 8 H2O 2 H2 + O2 + 6 H2O Nach Kürzen des Wassers erhält man: 2 H2O (l) 2 H2 (g) + O2 (g) Elektrolyse
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Industrielle Wasserstoffgewinnung
Atmosphärischer Elektrolyseur Druckelektrolyseur
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