Aufgabe Modul D - 4 · Abitur Hessen Chemietechnik LK 2022

Ein weiteres Einsatzfeld für Harnstoff findet sich in der Elektrogravimetrie. Bei diesem Verfahren wird eine Probe quantitativ durch elektrolytisches Abscheiden des Analyten untersucht. Eine Legierung wird auf ihren Kupfergehalt hin analysiert. Dazu werden $1{,}9939\,\text{g}$ Probe zunächst in $50{,}00\,\text{mL}$ Salpetersäure gelöst, sodass das Kupfer in Kupfernitrat $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ überführt wird. Nun wird mit destilliertem Wasser auf $250{,}0\,\text{mL}$ aufgefüllt. $50{,}00\,\text{mL}$ dieser Lösung werden nun mit Harnstoff versetzt. Harnstoff hat die Aufgabe, die während der Elektrolyse entstehende salpetrige Säure abzufangen. Die Lösung wird mit einer Stromstärke von $I = 4{,}000\,\text{A}$ an Platin-Elektroden elektrolysiert. Es scheiden sich $0{,}3532\,\text{g}$ elementares Kupfer ab.

4.1

Berechnen Sie die Dauer der Elektrolyse in Minuten sowie den Kupfergehalt $w(\mathrm{Cu})$ der Probe.

[4 BE]

4.2

Erklären Sie, dass es trotz des Vorliegens einer sauren wässrigen Lösung nicht zu einer Wasserstoffentwicklung kommt (Material 3).

[3 BE]