Die Zerlegung von Wasser
Mit Hilfe des elektrischen Stroms lassen sich aus der Verbindung Wasser die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff synthetisieren. Auf diese Art lässt sich Wasser also analysieren.
Im Hofmann´schen Zersetzungsapparat entsteht am Minuspol (Kathode) Wasserstoff
und am Pluspol (Anode) Sauerstoff, im Volumen-Verhältnis von (annähernd) 2:1.
Das Volumen-Verhältnis ist nicht exakt 2:1, weil sich Sauerstoff im Wasser etwas besser löst als Wasserstoff.
Die Zerlegung des Wassers ist ein endothermer Vorgang. Die entstehenden Elemente können mit folgenden Nachweismethoden nachgewiesen werden:
Sauerstoff durch die Glimmspanprobe
Wasserstoff durch die Knallgasprobe.
Reaktionsschema der Elektrolyse von Wasser:
Aus zwei Wasser-Molekülen werden mit Hilfe des elektrischen Stroms zwei Wasserstoff-Moleküle und ein Sauerstoff-Molekül gebildet.
Die Zerlegung von Wasser durch den elektrischen Strom ist der entgegen gesetzte Prozess der Knallgasreaktion, bei der Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff gebildet wird. Während die Knallgasreaktion eine exotherme Reaktion ist, ist die Zerlegung von Wasser eine endotherme Reaktion.
Was ist an folgender Aussage falsch? Mit Hilfe des elektrischen Stroms kann man Wasser in die Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen.
Bei der Benutzung des Wortes "Bestandteile" denkt man, dass die Stoffe Wasserstoff und Sauerstoff als Stoffe în den Wassermolekülen vorhanden sind. Das ist aber in diesem Zusammenhang falsch! Beide Stoffe entstehen erst mit Hilfe des elektrischen Stroms.
Allerdings: Etwas Sauerstoff ist tatsächlich im Wasser vorhanden. Etwas Luftsauerstoff löst sich nämlich in Wasser. Deshalb können die Fische mit Hilfe ihrer Kiemen auch unter Wasser den gelösten Sauerstoff atmen. Das ist aber hier im Experiment zu vernachlässigen.
Auch eine Aussagesatz wie "Wasser besteht aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff" ist in dem oben beschriebenen Zusammenhang durchaus missverständlich. Der im Folgenden geschriebene Merksatz ist da genauer:
Wasser ist eine Verbindung, da die Wassermoleküle aus unterschiedlichen Atomsorten (Elemente), nämlich Wasserstoff- und Sauerstoff-Atomen, bestehen.
Offensichtlich bilden zwei Wasserstoff-Atome mit einem Sauerstoff-Atom ein Wasser-Molekül. Alle Wasser-Moleküle sind so aufgebaut. Es stellt sich die Frage, warum diese Atome in genau diesem Zahlenverhältnis miteinander reagieren. Um das zu klären, reichen unsere bisherigen Kenntnisse nicht aus. Wir müssen uns mit dem Aufbau von Atomen beschäftigen, um diese Frage beantworten zu können.
