Chemie begreifen, Schulbuch

a) Entladen b) Aufladen Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Überlegungen Hier wird es anschaulicher Akkumulatoren R4 207 Die meisten galvanischen Elemente haben den Nachteil, dass sie nach einiger Zeit nicht mehr verwendbar sind. Günstiger ist es, zur Stromer- zeugung solche Redoxreaktionen zu verwen- den, die durch Elektrolyse wieder rückgängig gemacht werden können. In diesem Fall spricht man von Akkumulatoren (lateinisch: ad-cumulare = an-sammeln). Das Ziel ist zu verstehen, wie elektrische Energie gespeichert und wieder freigesetzt werden kann. Zwei Bleiplatten werden mit einigem Abstand in einen Behälter gestellt, der mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt ist. An beide Platten wird eine Gleichspannung von ca. 2 Volt angelegt. Die positiv geladene Platte überzieht sich mit einer dunklen Schicht aus Blei(IV)-oxid, die andere hingegen bleibt unverändert. Nachdem ein paar Minuten lang elektrolysiert worden ist, wird die äußere Stromquelle durch ein Lämpchen ersetzt. Dieses leuchtet einige Zeit gleichmäßig hell (a). Zugleich scheidet sich an den Bleiplatten ein weißer Belag von Blei(II)- sulfat ab. Durch neuerliches Aufladen kann der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt und die elektrische Energie bei Bedarf entnommen werden (b). Was geschieht in der Nanoworld bei der Verwendung eines galvanischen Elementes und bei der Elektrolyse? Welche Ionen sind in verdünnter Schwefelsäure enthalten? Wie lauten die Formeln für Blei(IV)-oxid und Blei(II)-sulfat? Wie werden die Redoxpaare Pb/Pb 2+ und PbO 2 /Pb 2+ zu vollständigen Teilgleichungen ergänzt? Wie sind bei diesem Redoxsystem die Begriffe Reduktionsmittel, Oxidationsmittel, Reduktion und Oxidation zuzuordnen? Warum wirkt das metallische Blei als Minuspol und das Blei(IV)-oxid als Pluspol? Welcher Vorteil ergibt sich, wenn die Blei(II)-Ionen aus dem Gleichgewicht entfernt und in ein stabiles Ionengitter eingebaut werden? Wie wird die Reaktionsgleichung für die Fällung von Blei(II)-sulfat formuliert? Woher stammen die Sulfat-Ionen? Welches Redoxpaar ändert durch Säuren seine Triebkraft? a) Entladen b) Aufladen Die äußere Spannungsquelle wird beim Aufladen so gepolt, dass sich die Stromrichtung umkehrt. – + – + – + – + Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv