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Alt 12.01.2005, 17:08   #1   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
spezielle fragen zur alkaline batterie

hi,

da ich nen referat über alkaline-batterien halten muss, hab ich verschiede internetseiten dazu durchgelesen, allerdings mit teilweise verschiedenen aussagen. nun frag ich hier mal, ob ihr mir bei meinen unklaren fragen helfen könnt.

aufbau usw. ist mir klar. es geht mir hauptsächlich um primar-und sekündarreaktionen.

hauptsächlich gehts mir dabei um die alkaline-batterie. allerdings würden mich auch die unterschiede zur rechargeable-alkaline-mangan interessieren.

anode:
Zn -> Zn2+ + 2e-
Zn2+ + 2OH- -> Zn(OH)2

kathode:
MnO2 + H2O + e- -> MnO(OH) + OH-
MnO(OH) + H2O + e- -> Mn(OH)2 + OH-

sind die korrekt? wird das Mn4+ bis zum Mn2+ oder nur bis zum Mn3+ reduziert? da haben sich nämlich meine quellen widersprochen. passiert die reduktion bis zum Mn2+ bei der batterie und die reduktion bis zum Mn3+ beim alkaline-akku?

weiter hab ich gelesen, dass sich das zinkhydroxid nach der entstehung sofort in der kalilauge als zinkat löst. also:
Zn(OH)2 + 2OH- -> Zn(OH)42+

sobald die lösung dann gesättig ist, ich nehme mal an wenn keine OH--Ionen mehr vorhanden sind, bildet sich kein zinkat mehr sondern zinkoxid:
Zn(OH)2 -> ZnO + H2O

dazu: eine entladene batterie soll angeblich trocken sein. wie kann das sein, wenn sich ja bei der o.g. reaktion wieder wasser bildet? wird die batterie also nie ganz trocken?

es kann allderings auch sein, dass das zink korrodiert und sich dann zinkat und wasserstoff bildet. was ist zinkat überhaupt?

Zn2+ + H2O + 2OH- -> Zn(OH)42- + H2

stimmt das alles was oben steht? auch kapier ich nicht warum man dem KOH-Zn-Gemisch ZnO beimischt. das soll eine längere haltbarkeit ergeben, aber warum?

warum darf man eine normalie alkaline-batterie nicht aufladen? es soll explosionsgefahr herrschen? warum? wird das enthaltene wasser elektolysiert? und klappt eine solche aufladung überhaupt?

kann man als vorzeigemodell ne alkaline mit einer MnO2-und Zn-Elektrode, die in KOH getaucht werden nachbauen und eine spannung messen oder geht das nicht?

so, das waren jetzt mal viele fragen und viel text auf einmal, aber ich wollte meine probleme so genau wie möglich formulieren.

hoffe es gibt nen paar hilfreiche antworten. thx.
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Alt 12.01.2005, 18:28   #2   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: spezielle fragen zur alkaline batterie

Willkommen bei uns!

Im Großen und Ganzen dürfte das so richtig sein, was Du geschrieben hast.

Zitat:
was ist zinkat überhaupt
Sthet, von Dir selber geschrieben, ein paar Zeilen darüber.

- laut Römpp-Lexikon wird das Mangan(IV) nur zu Mn(III) reduziert, was ich auch für plausibel halte.

Gruß,
Franz
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Alt 12.01.2005, 18:42   #3   Druckbare Version zeigen
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nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: spezielle fragen zur alkaline batterie

Zitat:
- laut Römpp-Lexikon wird das Mangan(IV) nur zu Mn(III) reduziert, was ich auch für plausibel halte.
da ich leider kein gutes nachschlagewerk für solche fragen habe, muss ich da das internet zu rate ziehen und dort erhalte ich drei antworten was die kathodenreaktion angeht:

MnO2 + H2O + e- -> MnO(OH) + OH-
2 MnO2 + H2O + 2 e- -> Mn2O3 + 2 OH-
MnO2 + 2 H2O + 2 e- - > Mn(OH)2 + 2 OH-

was davon die richtige ist, weiß ich leider nicht. es könnte natürlich auch sein, dass alle drei ablaufen.

im archiv dieses forums (so bin ich überhaupt auf das forum hier gestossen) habe ich folgenden beitrag über google gefunden
Zitat:
der Unterschied einer alkaline-manganese Zelle gegenüber eines Leclanché Elementes:
- Als Elektrolyt wird Kalilauge verwendet. Die Reaktion des Mangandioxids erfolgt dann in 2 Stufen bis zum Mangan(II)-hydroxid
MnO2 + H2O + e- ---> MnOOH + OH-
MnOOH + H2O + e- ---> Mn(OH)2 + OH-

Geändert von mcfly (12.01.2005 um 18:47 Uhr)
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Alt 12.01.2005, 19:03   #4   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: spezielle fragen zur alkaline batterie

Nimm halt diese:
MnO2 + H2O + e- -> MnO(OH) + OH-

Gruß,
Franz
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Geändert von FK (12.01.2005 um 19:04 Uhr)
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