Elektrolyse von Wasser im Wasserzersetzer

Veröffentlicht von Gym Landeck am 11. November 202511. November 2025

Im Rahmen des Chemielabors beschäftigten sich die Schülerinnen und Schüler der 8B-Klasse mit der Zerlegung von Wasser durch Elektrolyse. In spannenden Experimenten konnten sie selbst beobachten, wie Wasserstoff und Sauerstoff entstehen und welche Eigenschaften diese beiden Gase besitzen.

Für die Versuche verwendeten wir einen Wasserzersetzer, der mit der leitfähigen Lösung Natriumcarbonat gefüllt war. Über ein Netzgerät wurde Gleichstrom angelegt. Dabei dient die Kathode (–) als Ort der Wasserstoffbildung und die Anode (+) als Ort der Sauerstoffbildung. An beiden Elektroden waren Spritzen befestigt, in denen sich die Gase sammelten. Schon während der Elektrolyse konnte man sehen, dass sich in der Wasserstoffspritze etwa doppelt so viel Gas bildete wie in der Sauerstoffspritze – im Verhältnis 2 : 1, wie in der Wasserformel H₂O.

Gesamtreaktion:

2H₂O→2H₂+O₂

Nachweis von Wasserstoff – Knallgasprobe

Zum Nachweis des entstandenen Wasserstoffs wurde eine Spritze entnommen und das Gas in ein Reagenzglas gedrückt. Hält man dieses über eine Flamme, hört man ein kurzes „Plopp“ – die bekannte Knallgasprobe. Damit ist bewiesen, dass Wasserstoff in Anwesenheit von Sauerstoff zu Wasser reagiert.

Reaktionsgleichung:

2H₂+O₂→2H₂O

Nachweis von Sauerstoff

Das Gas aus der anderen Spritze war Sauerstoff. Um das zu überprüfen, drückten wir die Sauerstoffspritze auf ein Teelicht. Die Flamme wurde heller und größer, weil Sauerstoff die Verbrennung fördert. So konnte auch dieser Nachweis eindeutig bestätigt werden.

Sauerstoff als Oxidationsmittel

Im nächsten Experiment zeigten wir, dass Sauerstoff als Oxidationsmittel wirkt. Dazu wurde eine Lösung mit Methylenblau und Natriumdithionit verwendet. Das Dithionit wirkt als Reduktionsmittel und entfärbt Methylenblau (es entsteht die farblose Leukoform). Wird nun Sauerstoff hinzugegeben, wird die Lösung wieder blau, da Methylenblau oxidiert wird.

Reaktionsprinzip:

Methylenblau+2e⁻+2H⁺↔Leuko-Methylenblau

Riboflavin-Versuch (Fluoreszenz unter UV-Licht)

Zum Abschluss gaben wir eine Vitamintablette (Riboflavin = Vitamin B₂) in die Lösung. Unter UV-Licht leuchtete die Flüssigkeit intensiv neongelb. Als wir Natriumdithionit hinzufügten, wurde die Lösung durchsichtig, da das Riboflavin reduziert wurde (die Leukoform leuchtet nicht). Schließt man wieder Strom an, läuft der umgekehrte Prozess ab:

An der Anode wird die farblose Form oxidiert, und die Fluoreszenz erscheint erneut.

Reaktionsgleichungen:

Riboflavin+2e⁻→Leuko-Riboflavin (kein Leuchten)

Leuko-Riboflavin→Riboflavin+2e⁻ (Leuchten unter UV)

Abschluss

Am Ende der Stunde wiederholten wir die Knallgasprobe, indem wir den erzeugten Wasserstoff in eine Seifenlösung leiteten. Beim Anzünden der Gasblasen hörte man erneut das typische „Plopp“ – ein schöner Abschluss des Experiments.

Fazit

Insgesamt war die Laborstunde sehr anschaulich und lehrreich. Wir konnten nicht nur sehen, wie Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird, sondern auch, wie vielseitig diese Gase sind. Die Versuche mit Farbe und Licht zeigten eindrucksvoll, wie spannend chemische Reaktionen sein können, wenn man sie mit eigenen Augen beobachten darf.

Bericht: Leo Haag, 8b Chemie-Labor