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Alt 07.01.2007, 14:29   #1   Druckbare Version zeigen
mameluck Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 21
[Protokoll] Bau eines Zink-Brom-Akkus & eines Leclanché-Elements

hallo alle zusammen!

ich sitze gerade an dem oben genannten protokoll und bin auf ein paar probleme gestoßen wobei ihr mir hoffentlich weiterhelfen könnt ...

Versuch 1: Der reversible Zinkbromid-Akku als Modellversuch zum Zink-Brom-Akkumulator

Durchführung: Löse 1.5 g Zinkbromid in 50 ml Wasser. Einen eventuell entstehenden weißen Niederschlag löst du durch Zugabe von ein paar Tropfen Salzsäure wieder auf. Die Lösung füllst du dann in das U-Rohr. Die Elektroden verbindest du über die Kabel mit der Stromquelle und tauchst sie in die Lösung.
Dann legst du eine Spannung von 2-3 Volt an und elektrolysierst die Lösung so lange, bis deutlich zu erkennen ist, dass sich Brom an der Anode abscheidet (Gelbfärbung). An der Kathode scheidet sich Zink ab. Nun schaltest du zuerst das Messgerät zur Spannungsmessung und dann falls vorhanden den Elektromotor an Stelle der Stromquelle in den Stromkreis.

Beobachtung: Die Flüssigkeit an einem Ende des U-Rohrs färbt sich gelb - Brom scheidet sich ab. Beim Aufladevorgang
messen wir eine Spannung von 3.85 V. Beim Entladevorgang messen wir 1.9 V.

Aufgaben: 1) Formuliere für alle Reaktionen die Reaktionsgleichungen.
2) Notiere die gemessene Spannung und vergleiche mit dem Literaturwert.
3) Diskutiere mögliche Fehlerquellen und recherchiere nach Anwendungsmöglichkeiten des Zink/Brom-Akkus.

Auswertung: 1) Aufladen: -Pol Zn2+ + 2e- --> Zn = Anode, Ort der Oxidation/e- Abgabe
+Pol 2Br- --> Br2 + 2 e- = Kathode, Ort der Reduktion/e- Aufnahme
Zn+II + 2 Br-I --> Zn0 + Br20

Aufladen: -Pol Zn --> Zn2+ + 2e- = Kathode
+Pol Br2 + 2 e- --> 2 Br- = Anode
Zn0 + Br20 --> Zn+II + 2 Br-I

--> korrekt? fehlt was?

2) Aufladen: 3.85 V
Entladen: 1.90 V

Zn / Zn2+ Potenzial: -0.76
2 Br- / Br2 +1.06

--> wie berechnet man das jetzt? nernst'sche gleichung?

3) Akkumulatoren kommen zur Anwendung, wo ein zeitweise oder gänzlich netzunabhängiger Betrieb von elektrischen und elektronischen Geräten erforderlich oder gewünscht ist. … --> wiki .. aber gibt es noch Spezielle?


Versuch 2: Bau eines Leclanché-Elements

Durchführung: Bereite entsprechend der Bechergröße eine Mischung aus 2/3 Massenanteilen Ammoniumchlorid und
1/3 Mangandioxid. Dazu gibst du noch etwas Stärke zur Stabilisierung und (wenn du hast) etwas Graphitpulver zur Steigerung der elektrischen Leitfähigkeit hinzu. Rühre das Ganze mit etwas Wasser zu einem zähen Brei an. Fülle diesen in den Metallbecher (Teelichthülle), auf dessen Boden du ein Filterpapier als Diaphragma gelegt hast, und stecke dann einen Graphitstab in den Brei hinein.
Messe die Spannung zwischen Becher und Graphitstab. bestimme die Pol-Vorzeichen. Versuche, einen Elektromotor zu betreiben.

Beobachtung: Wir erhalten eine Spannung von etwa 1.35 V. Der Aluminiumbecher ist der Minuspol.

Aufgaben: 1) Formuliere die Reaktionsgleichung an +Pol und -Pol.
2) Erläutere die Unterschiede einer Taschenlampenbatterie und des Leclanché-Elements.

Auswertung: 1) Aluminiumbecher = Minuspol
Graphitelektrode = Pluspol
Ammoniumchlorid = Elektrolyt

Kathode (+Pol)
Oxidation: Al --> Al3+ + 3 e- | *2
Anode (-Pol)
Reduktion: 2 MnO2 + 2H3O+ + 2e- --> Mn2O3 + 3 H2O | *3
Gesamtreaktion
2 Al + 6 MnO2 + 6 H3O+ --> 2 Al3+ + 3 Mn2O3 + 9 H2O
Parallelreaktion
NH4+ + H2O --> NH3 + H3O+

2) benutzt man immernoch das leclanché-element (Zink-Salmiak-Braunstein-Zelle) als taschenlampenbatterie - verbesserte bauweise ODER ist nun Alkali-Mangan-Zelle in Taschenlampen im Einsatz?! --> den falls dies so ist habe ich hier eine seite gefunden die die unterschiede widergibt


ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen .. danke!

gruß mameluck
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