Am Pluspol entsteht Sauerstoff (das Symbol »g« steht für
»gasförmig«):
Pluspol: 2 H 2 O(l) —› O 2 (g) + 4 H+(aq) + 4 e-
Wassermoleküle —› Sauerstoffmolekül + Wasserstoffionen + Elektronen
Davy schrieb dazu: »Nimmt man Metallauflösungen, so
bilden sich auf dem negativen Platindraht metallische
Krystallisationen oder Niederschläge (...) und man findet
bald in dem positiven Becher eine bedeutende Menge von
Säure.« Da er bei der Elektrolyse mit zwei Gefäßen arbei-
tete, meinte er mit dem »positiven Becher« die Lösung, in
die der Pluspol tauchte. Die saure Lösung entsteht, weil
sich neben Sauerstoff auch Wasserstoffionen bilden, die
den sauren Charakter einer Lösung verursachen.
Als Davy eine Natriumsulfatlösung elektrolysierte,
hoffte er, dass sich ein noch unbekanntes Metall am
Minuspol abscheiden würde und er so die immer noch
unbekannte »Basis« des Salzes finden könnte. Zu seiner
Enttäuschung entwickelten sich an beiden Elektroden
jedoch nur Gase: Am Pluspol entstand Sauerstoff, und die
Lösung wurde sauer, am Minuspol bildete sich Wasser-
stoff, und die Lösung wurde alkalisch:
Minuspol: 2 H 2 O(l) + 2 e- —› H 2 (g) + 2 OH-(aq)
Wassermoleküle + Elektronen —› Wasserstoffmolekül + Hydroxidionen
Obwohl Davy sein Ziel nicht erreicht hatte, war er – wie
fast alle Chemiker seiner Zeit – davon überzeugt, dass
Soda, Pottasche, Ätznatron, Ätzkali sowie andere ähnliche
Verbindungen bis dato unbekannte Metalle enthalten
mussten. Doch trotz des Einsatzes Voltascher Säulen mit
150 Plattenpaaren und einer Spannung von 120 Volt
gelang es niemandem, diese herzustellen. Stattdessen
zersetzte sich lediglich Wasser zu Wasserstoff und Sauer-
stoff. Doch dann hatte Davy die entscheidende Idee: Er
verzichtete auf das Wasser und elektrolysierte die Alkali-
salze in geschmolzenem Zustand. Diesen Versuch können
erfahrene Experimentatoren mit den entsprechenden
Schutzvorkehrungen (geschlossener Abzug, Schutzbrille,
Schutzkittel) nachstellen. Hierzu füllt man eine Porzellan-
schale etwa einen Zentimeter hoch mit frischem, mög-
lichst wasser freiem Natriumhydroxid. Zwei mit einer
Gleichspannungsquelle verbundene Kupferelektroden
ragen so weit wie möglich in die Schale hinein, dürfen sich
aber nicht berühren. Man erhitzt die Schale mit dem
Bunsenbrenner, bis das Natriumhydroxid vollständig
geschmolzen ist. Nun wird die Spannungsquelle einge-
schaltet und auf 10 bis 15 Volt eingeregelt. Die Schmelze
braust auf, und es ist eine lebhafte Gasentwicklung (Sau-
erstoff) am Pluspol zu beobachten. Am Minuspol ent-
stehen kleine, metallisch-glänzende Kügelchen, die sich
teilweise entzünden.
Davy schrieb über seine Beobachtungen: »(...) ich
entdeckte aber kleine Kügelchen, die einen sehr lebhaften
Metallglanz hatten und völlig wie Quecksilber aussahen.
Einige verbrannten in dem Augenblick, in welchem sieMATTHIAS DUCCIMATTHIAS DUCCIIn einer Porzellanschale wird geschmolzenes Natriumhydro-
xid elektrolysiert. Dabei entsteht Sauerstoff als Gas am
Pluspol (links), am Minuspol bildet sich elementares Natri-
um in Form metallisch-glänzender Kügelchen (rechts).
Mit einem Küchen-
messer angeschnit-
tene Natriumstange
mit »Rinde« aus
Natriumhydroxid.