Anfängerluftschloß Cl-HCl durch Elektrolyse(Salzwasser)

[mgritsch]

Du hast alles richtig, gratuliere
Nur die erzielten % Säure müsste man noch betrachten. Außer beim Trink-Alkohol sind % übrigens sogut wie immer massen-% was das rechnen noch mal leichter macht.

[mgritsch]

Und nochmal: die Reaktion läuft unvollständig ab. Schwefeldioxid bleibt teilweise physikalisch gelöst und nicht umgesetzt oder es entweicht, Wasserstoffperoxid zerfällt teilweise in Wasser und Sauerstoff. Selbst wenn Du tagelang einleitest, wirst Du weder das eine noch das andere komplett umgesetzt bekommen: 100 % Ausbeute unmöglich. Liegt am chemischen Gleichgewicht und an der Reaktionsdynamik: man bekommt es nicht komplett auf die rechte Seite der Gleichung verschoben. Nicht bei dieser Reaktion.

Hä? Was behauptest du da…
Oxidation von SO2 mit Peroxid ist sogar Teil einer quantitativen Bestimmungsmethode, siehe https://refubium.fu-berlin.de/bitstream ... equence=10

[aliquis]

und oben sagtest du
-Auch geht Deine Rechnung, insbesondere das Masseverhältnis von eingesetztem Schwefeldioxid als Edukt und erhaltener Schwefelsäure (64:98 !), nicht auf.-
kannst du das mal erklären? Wieso stimmt das nicht,

Nein, denn den Rechenfehler hast Du Dir ja schon selbst erklärt:

ja ich seh schon. Ich bin davon ausgegangen, etwas das die 3 fache mol.Masse hat, hat dann auch die 3fache Dichte. Wenn das so wäre, hatte Schwefelsäure ja ne Dichte von über 4g/cm3.

Das sagt jetzt nichts über das Volumen aus und wie dicht etwas ist, aber so läuft das doch oder? Die Dichte muss man dann halt aus der Tabelle nehmen?

Ganz genau. Da man hier immer mit wässrigen Lösungen arbeitet, musst Du für das Abmessen der richtigen Menge entweder die Tabellen benutzen oder die Flüssigkeiten abwiegen, was mühselig ist.
Ausserdem musst Du die Konzentrationen selbst beachten: von einer 3%igen Lösung braucht man z. B. viermal (wohlgemerkt in Masse!) so viel wie von einer 12 %igen.

[Schnippschnapp]

ach schön dass ich wenigstens bissel was verstanden haben..ich hab mich mit diesem Stöchiometriezeug noch gar nicht beschäftigt..das hab ich jetzt nur vom gucken auf das Periodensystem zusammengeraten.
Hab die letzten tage erstmal Säure/Basen gelesen und wie man PH-POH_Werte berechnet. Im Moment schwing ich noch so planlos von einem thema zum anderen.
Die nächste Zeit will ich mich erstmal mit Gefahrenstoff-Deklarierung beschäftigen und was die ganzen Buchstaben bedeuten, dann kann ich hoffentlich besser selber abschätzen, wie sich Verbindungen verhalten und wie gefährlich der Umgang ist.


Danke für eure geduld erstmal.

[aliquis]

Hä? Was behauptest du da…
Oxidation von SO2 mit Peroxid ist sogar Teil einer quantitativen Bestimmungsmethode, siehe https://refubium.fu-berlin.de/bitstream ... equence=10

Dass das als quantitative Bestimmungsmethode ausgegeben wird, hat mich selbst gewundert.

Zwei Effekte behindern die quantitative Umsetzung:
a) die relativ starke Selbsterhitzung der Mischung. Das verringert die eh schon geringe Löslichkeit von Schwefeldioxid in Wasser zusätzlich und verstärkt die thermische Spaltung von Wasserstoffperoxid. Man kann versuchen, dagegen an zu kühlen. Aber nicht mal davon spricht der Artikel.
b) die Protonen der sich bildenden Schwefelsäure verschieben das Gleichgewicht zwischen Sulfit-Ion (das der eigentliche Redox-Partner des Peroxids ist) und Schwefeldioxid zugunsten des Gases, das mit zunehmendem Säuregehalt im Gefolge um so stärker ausgast, als dass es mit Peroxid reagieren würde.
Sprich: selbstverständlich ist es möglich, auf diese Weise Schwefelsäure herzustellen. Doch: je näher man an einem vollständigen Verbrauch des Peroxids kommt, desto mehr Schwefeldioxid geht auf dem Wege ungenutzt verloren. Die Umsetzungsrate ist daher nur schwerlich quantitativ. In Bezug aufs Schwefeldioxid ist die Ausbeute sogar vergleichsweise schwach. Bei Verwendung von Disulfit und Säure sollte man mindestens die doppelten Mengen wie stöchiometrisch erforderlich ansetzen, damit nicht zu viel Wasserstoffperoxid unverbraucht und die Säure nicht zu dünn bleibt. Bei Verwendung von Schwefel zur Verbrennung mindestens die vierfache Menge, wenn nicht noch mehr (je nach Effektivität der gewählten Gasansaugungsapparatur). Das fertige Produkt muss danach immer noch ausgekocht werden, um überschüssiges Schwefeldioxid und/oder Wasserstoffperoxid auszutreiben.
Das alles deckt sich auch mit meiner Erfahrung der Durchführung des Versuches: trotz guter Kühlung entweicht viel Schwefeldioxid aus der Waschflasche (ich habe nur eine verwendet), das fertige Produkt perlt danach von Sauerstoffbläschen aus dem restlichem Wasserstoffperoxid und die Endkonzentration an Säure ist deutlich niedriger als gemäß den eingesetzten Mengen an Disulfit/Säure stöchiometrisch zu erwarten gewesen wäre (selbst wenn man die in der Apparatur verbliebene Restgasmenge abrechnet).

Dass Wasserstoffperoxid das Schwefeldioxid doch nicht so begierig aufzunehmen und umzusetzen scheint wie die Bestimmungsmethode glauben macht, scheint in dem Artikel selbst durch, wo von der Verwendung zweier (!) hintereinandergeschalteter Waschflaschen oder besser noch einem Gaskollektor die Rede ist. Mit einfachen Durchblubbern lassen ist es also anscheinend nicht getan, wenn alles SO₂ konsumiert werden soll/muss.
Ich halte die iodometrische Rücktitration immer noch für die verlässlichste Methode zur Bestimmung von Schwefeldioxid.

Das Thema der unvollständigen Oxidation von Schwefliger Säure infolge des anti-dissoziativen Effekts hatten wir hier übrigens auch schon mal:
viewtopic.php?p=91108&hilit=schwefeldio ... ure#p91108

[Schnippschnapp]

in der Bestimmungsmethode gehts doch darum, S0₂ Konzentrationen in der Luft zu messen, oder? Sprich Aussenluft, Arbeitsplatz, also ob die sehr geringen Grenzwerte überschritten werden? Sprich ein paar ml pro Kubikmeter...Da wird sich die Aufheizung doch kaum bemerkbar machen.
Bei mir gehts ja um fast reines SO₂

[aliquis]

Das ist ein wichtiger Einwand. Ein Hauch von Schwefeldioxid verteilt in viel Luft hat in einem zigfachen Überschuss von Wasserstoffperoxid deutlich weniger Chancen zu entkommen. Die iodometrische Methode ist aber durchaus auch sehr empfindlich.

[mgritsch]

Zwei Effekte behindern die quantitative Umsetzung:
a) die relativ starke Selbsterhitzung der Mischung.

Schon mal nachgedacht warum es sich erhitzt und was man daraus schließen könnte?

Das verringert die eh schon geringe Löslichkeit von Schwefeldioxid in Wasser

SO2 ist in Wasser sehr gut löslich (112 g/l - im Vergleich zu zB CO2 mit nur 3,3 g/l oder O2 nur 15 mg/l), besser als so manches Salz. Was behauptest du da?

verstärkt die thermische Spaltung von Wasserstoffperoxid.

Dafür müsste man es schon kochen und auch dann nur langsam. Man kann es sogar recht erfolgreich eindampfen. Insbesondere im sauren und in den dir zugänglichen Verdünnungen ist es recht gut stabil.

Man kann versuchen, dagegen an zu kühlen.

Will man präparativ arbeiten dann kann man nicht nur versuchen, sondern man wird es ggfs zweckmäßigerweise auch tatsächlich tun!

Aber nicht mal davon spricht der Artikel.

Warum wohl?

Sulfit-Ion (das der eigentliche Redox-Partner des Peroxids ist)

Wie kommst du zu so einer Aussage?
H2SO3 + H2O2 -> H2SO4 + H2O geht ganz wunderbar. Braucht keine Base. Auch zu beiden Teilreaktionen findet man entsprechende publizierte E0.

Verwendung zweier (!) hintereinandergeschalteter Waschflaschen oder besser noch einem Gaskollektor die Rede ist. Mit einfachen Durchblubbern lassen ist es also anscheinend nicht getan

Nun wenn man analytisch präzise (!) arbeiten möchte ist das (!) nicht zu viel (!) verlangt. Über deine Blubbertechnik (entsprechend fein verteilte Blasen? Durchströmgeschwindigkeit? Höhe der Flüssigkeitssäule?) hast du uns nicht weiter aufgeklärt. Vielleicht hapert es da?

Ich halte die iodometrische Rücktitration immer noch für die verlässlichste Methode zur Bestimmung von Schwefeldioxid.

Na vielleicht solltest du dein Wissen dann mit den Briten teilen, denn für die ist acidimetrische Bestimmung nach Oxidation mit H2O2 die Standardmethode. Sie werden sicher shocked sein.

Sicher kannst du das auch entsprechend theoretisch untermauern, indem du ihnen zB erklärst warum trotz des enormen Unterschieds in den E0 zwischen +1,78 und +0,17 V das GG ungünstig liegt. Bitte rechne mir doch aus den Angaben die freie Reaktionsenthalpie und daraus die Gg-Kontante bei pH 3, 1 und 0 mal aus und daraus dann die Gg-Konzentration (Partialdruck) an SO2 in der durchblubbernden Luft. Fleissaufgabe: wenn ich dir die Entropie und Wärmekapazität raussuche, würdest du dann auch die Reaktions-Enthalpie und somit die zu erwartende Erwärmung berechnen? Das würde meine erste Frage oben beantworten. Das Buch zum Basiswissen hattest du ja schon durch, sollte also kein Thema sein.

Deine Aussage vorhin

Liegt am chemischen Gleichgewicht und an der Reaktionsdynamik: man bekommt es nicht komplett auf die rechte Seite der Gleichung verschoben.

Ist einfach falsch. Bitte keine jung-Chemiker in die Irre führen.

Das Thema der unvollständigen Oxidation von Schwefliger Säure infolge des anti-dissoziativen Effekts hatten wir hier übrigens auch schon mal:
viewtopic.php?p=91108&hilit=schwefeldio ... ure#p91108

Hatten wir? Hattest du.

[aliquis]

Da passiert einiges: Redox, Dissoziation, Hydratation - alles exotherm. Also tut sich da ordentlich was, habe nie das Gegenteil behauptet.

Aber sorry, ich war in der Tat zu unpräzise: Schwefeldioxid hat einen geringen Dissoziationsgrad in Wasser. Es liegt hauptsächlich physikalisch gelöst vor. Und das wird mit zunehmendem Schwefelsäuregehalt auch nicht besser.
Das habe ich mit der Löslichkeit durcheinander geworfen. Passiert. Absichtlich verwirre ich niemanden...
Nichtsdestotrotz steht nur jeweils ein relativ kleiner Teil wirklich als Schweflige Säure der Reaktion zur Verfügung, die Du hier in eine Gleichung gefasst hast.

Viele kleine Bläschen im Produkt. Wasserstoffperoxid ist also auch zerfallen. Durch Hitze, Edukte technischer Reinheit, weiß der Geier...

Beim Nachweis von Spuren Schwefeldioxid muss man nicht großartig kühlen. Das hatte ja Schnippschnapp schon zurechtgerückt. Dann sind die im Paper genannten Absorbtionsmaßnahmen hinreichend.
Bei purem Schwefeldioxid in Massen sieht das anders aus. Wenn Schnippschnapp die von ihm genannten Mengen einsetzt, reichen zwei laborübliche Waschflaschen nicht aus...
Die Hitze verbessert dann auch nicht gerade die physikalische Wasserlöslichkeit von Schwefeldioxid.
Etwaiger thermischer Zerfall von Wasserstoffperoxid nimmt sich demgegenüber nicht mehr als noch entscheidend aus.

"Die spinnen, die Briten..."

Ich sprach von Basiswissen Chemie, nicht von Grundstudium Physik/Mathematik. Den Part überlasse ich getrost Dir.
Ja, ich weiß: wer nur Chemie versteht usw.
Es hatte ja auch nen Grund, warum ich Chemie am Ende des Tages nicht studiert habe...
"Das" eine Buch zum Basiswissen gibt es bei mir nicht, aber mehrere einzelne, in denen das vermittelt wird.
Das Kapitel Reaktionsenthalpie habe ich z. B. im meinem alten Leistungskurslehrbuch wiedergefunden. Besonders intensiv behandelt haben wir das damals allerdings auch nicht... Da müsste ich mich erstmal wieder einlesen, denn bislang hatte das für mich wenig praktische Relevanz...
Use it or lose it...

Ja, den Aspekt des antidissoziativen Effekts hatte Glaskocher seinerzeit eingebracht - und das finde ich nach wie vor überzeugend...

[Schnippschnapp]

"eim Nachweis von Spuren Schwefeldioxid muss man nicht großartig kühlen. Das hatte ja Schnippschnapp schon zurechtgerückt."

-war nurn Gedanke.


halt mich blos raus eurer Diskussion, als wenn ich da iwas von verstehen würde.....


Die Gaswaschflaschen, dies so gibt erfüllen alle nicht meine Vorstellungen und sind überteuert. Ich glaub ich bau mir selbst eine, mit aktiver Luftumwälzung...hab mir nochmal 2 kleine Aquarienluftpumpen bestellt. Ich wollte eig. meine kleinen Wasserpumpen nehmen(Die ich für die Glaskühler besorgt habe, da ich kein fliessend Wasser im Raum habe), aber die haben keinerlei statischen Druck, mit denen kannste keine Luft durch nen Schlauch drücken.
Wenn die auch nicht klappen, muss ich die Luft am Ende noch mit ner kleinen Fahrradpumpe in das System drücken, geht notfalls bestimmt auch...
Wenn das Auffanggefäss keinen Luftauslass hat und man die Luft darin mehrmals durch den Luftstein zirkulieren lässt, sollte es doch theo. ohne Verschwendung von SO₂ (und damit auch von Schwefel) gehen.
Werden wohl nochn paar Wochen ins Land gehen. Bis dahin kann ich nochmal überlegen, wie ich die Brennkammer verbessern kann.
Vielleicht muss man da ja gar nichts einsauen. Wenn man ein grosses Glas hat und den Schwefel einfach vom Deckel in die Mitte des Glases hängen lässt...in einem feinen Sieb oder einer Schale. Dann wird das Glas auch nicht so glühend heiss.

Gibt es nicht eine Möglichkeit, irgendwie reinen Sauerstoff oder zumindest Luft mit deulich höherem Sauerstoffanteil zuzuführen? Kann man da chemisch irgendwie was machen? Mit Sauerstoff aus der Hochdruckbuddel werd ich bestimmt nicht hantieren.

diese Luftsteine sind interessant und günstig und gibts in allen Grössen, bis zu 15cm Kloppern.
hab mir direkt 3 bestellt.

noch eine Frage zur Lösung von SO₂ im Wasser, wenn das Auffanggefäss, wo das Gas im wasser gelöst wird, nur einen Lufteingang aber keinen Ausgang hat..müsste das nicht gehen? Ich meine solang das SO₂ gelöst wird im Wasser, steigt doch auch der Druck nicht an im Glas, oder? Falls doch, weil zuviel Luft mit rüber kommt..glaube das wird man dann schon merken, daran, dass man das Gas nicht mehr so leicht reingedrückt kriegt.

[aliquis]

Geschlossene Apparaturen sind, wo hohe Temperaturen erzeugt und grosse Gasmengen freigesetzt, ohne zugleich verflüssigt oder gezielt komprimiert zu werden, keine gute Idee, denn die Gase suchen sich dann selbst ihren Ausgang, wenn Du ihnen keinen bietest.
Vermutlich kommt es aber nicht erst so weit, weil Du mit den einfachen Teichsprudlern gar keine Luft gegen den Verschlsswiderstand der Apparatur reingerückt bekommst und der Schwefelbrand mangels frischem Sauerstoff erlischt.
Überlege mal, mit welchem Druck beim Sodastream CO2 ins Wasser gepresst werden muss. Da braucht es druckstabile Verbindungen und dickwandiges Glas (welches wiederum keine hohen Temperaturen mag). Es dürfte schwierig werden, für das korrossive SO2 etwas Vergleichbares mit einfachen Mitteln zusammenzubauen... Vom Stickstoff aus der Luft, die Du durchblasen willst, und der ungelöst bliebe, mal ganz abgesehen... Ein vorzuschaltender Gasentwickler für Sauerstoff (aus Wasserstoffperoxid und Braunstein) als Alternative zu Luft macht die Sache apparativ nicht einfacher, innerhalb einer geschlossenen Apparatur funktioniert das schon mal gar nicht.
Also wirst Du eher durchsaugen als durchpusten müssen. Eine Wasserstrahlpumpe wäre das ideale Gerät dafür - Wasserhahn draussen am Haus (oder eine verlängerte Leitung dorthin) sowie Abfluss oder grosser Auffangbehälter vorausgesetzt.
Somit brauchst Du eigentlich eine vorderseitig offene Apparatur mit grossem umgedrehten Borosilikatglastrichter über dem offenen Verbrennungstiegel aus Porzellan (Metalle reagieren mit Schwefel), verbunden mit der Waschflasche (gibt's bei AliExpress ab 10 Euro pro Stück - eine dauerhaft sinnvolle Anschaffung) und diese dahinter mit der Saugpumpe.
Schon mal nachgeschaut, ob die Luftsteine überhaupt säurebeständig wären? Wenn nicht, kontaminieren sie Dir das Produkt... Fürs feine Durchperlen gibt's sonst auch Waschflaschen mit Glasfritte...

[Schnippschnapp]

Achso dann reagiert der schwefel auch mit diesem Topfschamm aus Stahl, den ich als Filter verwenden will? Muss einen das stören? SO₂ wird doch trotzdem gebildet, oder?

[aliquis]

Je nachdem, wo Du die Stahlwolle platzierst und wie heiss sie dort wird, reagiert sie ggf. zu Eisensulfid, das Dir einfach wegbröseln wird (und mit ihm beim Aufglühen evtl. auch das Glasrohr dort, wo der Schwamm sitzt).
Ausserden katalysiert Eisen die Verbrennung zu Schwefeltrioxid, dass sich nur schlecht und stark exotherm in Wasser löst sowie Dir Deine Schlauchverbindungen zerfrisst.

Insgesamt dürfte das SO2 als Produkt der Verbrennung sehr heiss sein. Die Schläuche werden das nicht mögen und das Wasserstoffperoxid sowie die Gaslöslichkeit in der Vorlage auch nicht. Dagegen ist die Hitze der dortigen Oxidation ein Picknick und man kann gar nicht.so schnell und oft das Eisbad wechseln, wie es erforderlich wäre. Die Gase müssten eigentlich schon vorher gekühlt werden. Einem herkömmlichen Destillationskühler würde ich das nicht zutrauen, weil dabei zuviel thermische Spannung aufs Glas kommen kann. Das Problem hätte man mit Disulfit und Salzsäure nicht... Da kann man dann auch durchblubbern lassen statt saugen oder pusten... Dafür braucht man dann aber auf jeden Fall eine Gasentwicklungsapparatur mit Tropftrichter (auf Dauer mindestens genauso nützlich in der Anschaffung wie die Waschflasche).

[Schnippschnapp]

die Luftsteine sind übrigens aus sand gemacht...steht da zumindest. Bis auf die kleine Plastik/Schlauchkupplung/Stecker natürlich. macht ja auch Sinn, die Dinger sind für langen Einsatz in Aquarien gemacht, sollen also möglichst natürlich und trotzdem beständig sein. Also, chemisch nicht viel anders als Glas...warum sie so schön zusammenhalten...vielleicht im Ofen unter grosser Hitze gepresst?

ich hab heute maln bischen rumgebastelt, man kann auf die schnelle eine Gaswaschflasche machen, die gar nicht so schlecht ist. In meinem Fall einfach nen 500ml Rundkolben mit 2 Hälsen..in den einen Hals steckt man einen passenden Stopfen mit Loch, in dem wiederum eine Glaspipette steckt, die man so weit reinschiebt, bis sie kurz über dem Grund ist. Die macht wunderbar kleine Blasen. Auf das andere Ende der Pipette stülpt man offensichtlich einen Schlauch. Der ganze Aufsatz kostet grad mal 3eu. in den 2ten Hals steckt man was man will, entweder nen Normschliff-Schlauchadapter, oder einen weiteren Stopfen mit Loch und nem kleinen Glasrohr drin...

Das erfüllt aber noch nicht meine Ansprüche, ich leg erst los wenn meine Luft/Aquariensteine da sind. Die passende Vakuumpumpe hab ich auch schon gebaut. Ich bin echt ungeduldig und freu mich schon auf den Versuch, bin sehr neugierig wieviel SO₂ ich aus wieviel Schwefel kriege, mein Wunsch ist eine möglichst effiziente Anlage zu bauen, ich werd das genau dokumentieren. Man muss ja einfach nur das Auffanggefäss auf eine Waage legen, um zu sehen, wieviel SO₂ man bereits produziert/gelöst hat, oder?
Mensch kann AliExpress nicht schneller sein.....

[Uranylacetat]

Junge, Junge – Du kommst vom Hundertsten ins Tausendste. Möchtest Du nicht erst mal Chlor im kleineren Maßstab per Elektrolyse darstellen und die Bleichwirkung des entstehenden Eau de Javelle (= entstehende Lösung von Natriumhypochlorit durch Reaktion von Chlor und Natronlauge) testen? Das geht auch mit einfachen Haushaltsmitteln:

Chlorproduktion in der Küche

Chlor riechst Du schon, bevor die Konzentration gefährlich werden könnte. Idealerweise machst Du das vor dem offenen Fenster oder im Freien.

Die gewünschte Produktion von Schwefelsäure aus Schwefeldioxid oder schwefliger Säure ist schon mit deutlich höherem Aufwand verbunden.