Elektrolyse berechnen: Masse und Dauer der Abscheidung

Mit diesem Rechner können Sie eine Elektrolyse berechnen wie in OpenStax Chemistry: Ladung Q = I·t, Stoffmenge der Elektronen n = Q/F, daraus Mol und Gramm Metall. Beispiel: 2 A scheiden in 60 Minuten aus einer Cu²⁺-Lösung 2,371 g Kupfer ab.

Beispiel: Berechnen: abgeschiedene Masse · Metall (Ion): Kupfer Cu²⁺ (z = 2) · Stromstärke I 2 A · Zeit t 60 min → Ergebnis: Abgeschiedene Masse 2,371 g. Quelle: OpenStax Chemistry 2e, 17.7 Electrolysis: Q = I·t and Q = n·F; Example 17.9 10.23 A for 1 h → 36,830 C → 0.3817 mol e⁻ → 41.19 g Ag; Al³⁺ 25.0 A, 15.0 min → 2.10 g Al; Example 17.10 chromium plating 33.46 A → 11.0 h (read 10.10.2026). Stand: .

A
min
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Ergebnis

Ergebnis
Abgeschiedene Masse 2,371 g
Rechenweg
SchrittWert
MetallM = 63,546 g/mol, z = 2
Stromstärke I2 A
Zeit t60 min = 3.600 s
Ladung QQ = I · t = 7.200 C
Elektronen n = Q/F7.200 C ÷ 96.485,33 C/mol = 0,0746 mol e⁻
Stoffmenge Metall0,0746 mol ÷ 2 = 0,0373 mol
Masse0,0373 mol × 63,546 g/mol = 2,371 g
Berechnet für 100 % Stromausbeute: Die gesamte Ladung scheidet das gewählte Metall ab. Treibt ein Teil andere Reaktionen an, entsteht weniger Metall.

So wird gerechnet

Das Faradaysche Gesetz in drei Schritten: Q = I·t, n(e⁻) = Q/F, n(Metall) = n(e⁻)/z. OpenStax Chemistry erklärt es so: Stromstärke I (Ampere = Coulomb pro Sekunde) mal Zeit ergibt die Ladung Q; geteilt durch die Faraday-Konstante F = 96.485,33 C/mol ergibt sich die Stoffmenge der Elektronen; die Halbreaktion sagt, wie viele Elektronen z ein Ion braucht. Mal molare Masse ergibt die Masse: m = I·t·M / (z·F).

Beispiele aus OpenStax

VorgangDatenErgebnis
Versilbern, Ag⁺ + e⁻10,23 A, 1 h36.828 C → 0,3817 mol e⁻ → 41,17 g Ag
Aluminium, Al³⁺ + 3e⁻25,0 A, 15,0 min0,0777 mol → 2,10 g Al
Verchromen, Cr³⁺ + 3e⁻237 g Cr, 33,46 A10,95 h
Kupfer, Cu²⁺ + 2e⁻2 A, 60 min2,371 g Cu

OpenStax kommt auf 41,19 g Silber, weil das Buch auf 36.830 C und 107,9 g/mol rundet; mit der CIAAW-Atommasse 107,87 g/mol zeigt der Rechner 41,17 g. Bei der Chromschicht rundet das Buch auf 11,0 h. Die Ladungszahlen z stammen aus den Halbreaktionen in OpenStax Anhang L: Ag⁺ braucht ein Elektron, Cu²⁺, Zn²⁺ und Ni²⁺ zwei, Cr³⁺, Al³⁺ und Au³⁺ drei. Gold lässt sich auch aus Au⁺ (z = 1) abscheiden – dann „Molare Masse und z eingeben“ wählen.

Dauer für eine bestimmte Masse

Die Formel umgestellt: t = m·z·F / (M·I). Doppelte Stromstärke halbiert die Zeit; ein Metall mit z = 2 braucht für dieselbe Zahl Atome doppelt so viel Ladung wie eines mit z = 1. Molare Massen anderer Stoffe liefert der Molmasse-Rechner; die Zellspannung unter Nicht-Standardbedingungen berechnet der Nernst-Gleichungs-Rechner.

Häufige Fragen

Mit welcher Formel berechnet man die abgeschiedene Masse?

m = I·t·M / (z·F): Strom mal Zeit ergibt die Ladung, geteilt durch F = 96.485,33 C/mol und durch z die Stoffmenge Metall, mal M die Gramm.

Wie viel Kupfer scheiden 2 A in einer Stunde ab?

Etwa 2,371 g: 7.200 C ÷ 96.485,33 C/mol = 0,0746 mol e⁻, halbiert für Cu²⁺ = 0,0373 mol, mal 63,546 g/mol.

Was ist die Faraday-Konstante?

Die Ladung von einem Mol Elektronen: 96.485,332 12 C/mol, laut NIST CODATA ein exakter Wert.

Wie lange dauert es, 237 g Chrom mit 33,46 A abzuscheiden?

Rund 10,95 Stunden (OpenStax rundet auf 11,0 h): 4,558 mol Cr × 3 Elektronen × F = 1,32 × 10⁶ C.

Warum ist meine tatsächliche Masse kleiner?

Die Rechnung nimmt an, dass die gesamte Ladung Metall abscheidet. Ladung, die in andere Elektrodenreaktionen fließt, fehlt beim Metall.

Was bedeutet z?

Die Zahl der Elektronen, die ein Ion aufnimmt: 1 bei Ag⁺, 2 bei Cu²⁺, 3 bei Al³⁺. Sie folgt aus der Halbreaktion.

Quellen und Rechtsgrundlagen

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