PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Quecksilberoxydbatterien - Aufbau und Funktion des Elektrolyten


NWL
16.09.2004, 08:57
Hallo,

Ich habe im Zuge einer anstehenden Abiturarbeit eine Frage bezüglich der Rolle des Elektrolyten in der Quecksilberoxydbatterie. Der Aufbau besteht wie folgt:

Deckel
Zinkpulver
KOH - Elektrolyt
Seperator
Quecksilberoxyd
Bodenplatte ( Gehäuse ) - von Deckel mit Isolierschicht ferngehalten.

Die Reaktionsgleichung ist wie folgt:

Zink wird Oxidiert ( Zn 2+ + 2 e- ) - wird also Oxydiert
Das Quecksilberoxyd HgO wird zu Quecksilber und zwei Hydronium-Ionen reduziert. ( Hg + 2OH- )

Nun stelle ich mir die Frage welche Funktion der KOH - Elektrolyt einnimmt, wenn er scheinbar nicht an der Reaktion beteiligt ist. Oder verhält es sich so das er die Zinkannionen an sich bindet? Denn wenn der Elektrolyt unterhalb des Reduktionsmittels liegt und durch den Seperator und der Isolierschicht quasi gänzlich isoliert in der Batterie lokalisiert ist hätte er wie mir scheint keine andere Funktion als die Bindung der Zinkannionen an sich...

Ich hoffe ihr könnt mir helfen.

MfG
NWL

Tino71
16.09.2004, 15:49
KOH leitet ersma. Das ist die Rolle eines Elektrolyten. Geschlossener Stromkreis und so. Und dann ist es außerdem so, daß sich mit KOH und Zink-Ionen das Tetrahydroxo-Zinkat K2[Zn(OH)4] bildet. Das "bindet" tatsächlich die Zinkionen, denn ohne KOH würde hier das unerwünschte Zinkoxid ZnO ausfallen. Das hätte einen schlechten Einfluß auf die Leistungsfähigkeit der Batterie (vor allem im fortgeschrittenen Alter), weil solche ZnO-Kristalle den Stromfluß behindern würden. Das Tetrahydroxozinkat ist da von bedeutend besserem Verhalten.
Zweiter, davon unabhängiger Grund:
Das Potential Zn ---> Zn2+ + 2 e- liegt weniger toll als dasjenige zum Hydroxozinkat: Zn + 4 OH- ---> [Zn(OH)4]2- + 2 e-. Ersteres liegt (wenn ich mich recht entsinne) bei -0.76V und zweiteres bei -1.25V, ist also ein gehöriger Unterschied, der der Batterie zusätzlichen Schmackes verleiht. Hier geht die Komplexbildungskonstante wirkungsvoll in die Elektrochemie ein.

NWL
16.09.2004, 16:15
Vorerst mal danke für die Informationen, das hilft mir wirklich weiter.

Eine Frage hätte ich noch zum Aufbau der Batterie.
Wie kann KOH als Elektrolyt funktionieren wenn es mittels Seperator vom Quecksilberoxyd getrennt ist? Wenn KOH aktiv als Elektrolyt dient, müsste es sowohl mit dem Zinkpulver als auch mit Quecksilberoxyd verbunden sein.

Zek
16.09.2004, 16:49
Der seperator trennt nicht die Lauge vom Quecksilberoxid, sondern soll verhindern, dass das HgO mit dem Zink in irgendeiner Weise in direkten Kontakt kommt.

Tino71
16.09.2004, 17:44
eben.
a propos:
schreib doch mal einer SEPARATOR, es tut mich auf der Hornhaut jucken...
Ein Separator läßt die Ionen schon noch durch. Im Labor nimmt man dazu Glasfritten o. ä.

NWL
17.09.2004, 08:06
Ich danke euch für die schnellen und nützlichen Antworten und werde sie in mein Scriptum aufnehmen.

Danke

MfG
NWL