Fragen zu Batterien und Akkus in chemischer Hinsicht?
Hallo, hab ein paar Fragen zu dem Thema weil ich es nicht verstehe.
Daniell-Element: Besteht das Daniell-Element immer aus Zink und Kupfer und deren Sulfat(lösung) oder kann es auch aus anderen Elementen bestehen?
Akku: Läuft in einem Akku (zum Aufladen) die Salzbildung und zum Entladen die Elektrolyse ab? Welche Prozesse laufen dort ab? Wie kann ich zwei Redoxgleichungen aufstellen (eine zum Laden, eine zum Entladen)
Batterie: Was sind die Redoxgleichungen (Laden, Entladen) für eine typische Batterie, und was sind andere Redoxgleichungen (Laden, Entladen) für z. B. eine Batterie mit anderen Elementen als die normale Batterie (wie Mg und Iodid)
Sorry wenn ich was falsch geschrieben habe, hab nix verstanden😂🥲😶
2 Antworten
Daniell-Element: Ja, immer so.
Akku: Die "freiwillige" Reaktion der Entladung wird beim Laden "rückwärts" unter Zwang (äußere Spannung) durchgeführt. Die Reaktionsgleichung wird einmal von links nach rechts gelesen (entladen) und dann von rechts nach links (laden).
Batterie: man kann sie NICHT wieder laden, sondern nur entladen. Das Daniell-Element ist also eine Batterie. Mg wird oxidiert (Mg ---> Mg²+ + 2e-) und Jod wird reduziert (I2 + 2e- ---> 2I- ).
Das Daniell-Element besteht laut Definition immer aus Zink und Kupfer. Vermutlich kann man die Schwefelsäure und das Sulfat auch durch eine andere Säure und ein anderes Salz(-Anion) ersetzen - das ändert nichts an den Potentialen.
Z. B. beim Blei-Akkumulator werden beim Entladen Blei und Bleioxid zu Bleisulfat (dem Salz) umgesetzt. Ob jeweils ein Salz der Elektrolytsäure, ein Reinelement oder eine andere Verbindung gebildet wird, ist im Prinzip egal. Man braucht nur Verbindungen, die verschieden viel Energie haben und die über Redox-Reaktionen ineinander umgewandelt werden können.
Die Reaktionen beim Laden sind exakt die Umkehrungen der Reaktionen beim Entladen.
Für die Redox-Gleichungen musst du jeweils die Edukte und die Produkte kennen und herleiten, an welchen Stellen etwas oxidiert oder reduziert wird und wie viele Elektronen jeweils ausgetauscht werden. Daraus kann man die Redox-Gleichungen bestimmen, wie bei anderen Redox-Gleichungen auch.
Was ist eine "typische" Batterie? Meinst du die Alkali-Mangan-Zelle? Die Redox-Gleichungen (einschl. Halbzellengleichungen) findest du bei Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Alkali-Mangan-Zelle#Elektrochemie, ebenso für die (früher gebräuchliche) Zink-Kohle-Zelle und andere Zellen.