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4.6.2 Die elektrolytische Raffination von Kupfer

vgl. AB

Reinkupfer
Nach Silber besitzt Reinkupfer die beste elektrische Leitfähigkeit unter allen Metallen. Allerdings vermindert z.B. Arsenverunreinigung von 0,07% die elektrische Leitfähigkeit um ein Drittel.

Weitere Eigenschaften und Verwendungen von Reinkupfer:
gute Wärmeleitfähigkeit ⇨ Heizrohre, Kühlschlangen
gute Widerstandsfähigkeit ⇨ Dächer, Dachrinnen

Gewinnung von Reinkupfer

  1. Herstellung von Rohkupfer wird aus Kupferkies (CuFeS₂), Kupferglanz (Cu₂S) und Rotkupfererz (Cu₂O) hergestellt.
  2. Rohkupfer enthält etwa 94 – 97 % Cu; die Beimengungen bestehen aus Zink (Zn), Zinn (Sn), Eisen (Fe), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Blei (Pb), Arsen (As), Antimon (Sb), Schwefel (S), Tellur (Te) sowie gegebenenfalls aus den Edelmetallen Silber (Ag), Gold (Au) und Platin (Pt).
  3. Gewinnung von Reinkupfer aus Rohkupfer durch Elektrolyse.

Als Anode ( + Pol) dient das Rohkupfer, als Kathode (- Pol) eine Reinkupferlektrode. Als Elektrolytlösung verwendet man eine schwefelsaure Kupfer(II)-sulfatlösung.

Ergänze folgende Abbildung und Reaktionsgleichungen. 

Folgende Elektrodenreaktionen sind möglich:
Kathode (- Pol)

________________ → ________________ E° = _______
2 H₂O + 2 e⁻         → ________________ E = - 0,41 V (pH = 7)
________________ → ________________ E° = - _______
________________ → ________________ E° = - _______

Anode (+ Plus)
________________ → ________________ E° = _______
2 SO₄²⁻                   → S₂O₈²⁻ + 2 e⁻ E° = 2,01 V
2 H₂O                     → ________________ E = 0,82 V (pH = 7)
________________ → ________________ E° = - _______
________________ → ________________ E° = - _______

Bei der Elektrolyse werden _____
__________________________ _____________ oxidiert und gehen mit diesem als Kationen in Lösung. Die _______________ __________ sinken als Anodenschlamm ab. An der Kathode wird _______________ abgeschieden (da das __________ Metall in Lösung).

 Die Lösung findet ihr unter dem nächsten Slider. Aber bitte: Versucht es erst selbständig zu lösen!