Lernzettel 6 zu Redoxreaktionen, OC - guennet.de
Lernzettel 6 zu Redoxreaktionen, OC - guennet.de Lernzettel 6 zu Redoxreaktionen, OC - guennet.de
CHEM Lernzettel zu Redoxrekationen, OC Es sei zu beachten, dass im entladenen Zustand beide Pole aus PbSO 4 bestehen. Bei der Aufladung sind die obigen Gleichungen umzudrehen: Gesamtreaktion: 2PbSO 4 + 2H 2 O → Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 Dabei sei zu beachten, dass man beim Aufladen eine Spannung anlegen muss, entgegengesetzt der Stromflussrichtung bei der galvanischen Zelle. 2. Die drei untersuchten Akkumulatoren: Nickel-Cadmium-Akkumulator Entladung: Oxidation: Cd + 2OH − → Cd(OH) 2 + 2e − Reduktion: 2NiO OH + 2H 2 O + 2e − → 2Ni(OH) 2 + 2OH − Redoxreaktion: 2NiO OH + 2H 2 O + Cd Entladung → ← Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2 + 2OH − Aufladung Vorteile - Besonders belastbar und betriebssicher - Können hohe Ströme aufgrund des geringen Innenwiderstandes liefern Nachteile - Nickel gilt als allergieauslösend - Cadmium ist giftig und in der EU verboten - Großer Memory Effekt - Kann bei Überhitzung / Überladung gasen Anwendungsgebiete: - Modellbau, Mobiltelefone, Camcorder, USV Reaktionsgleichung bei der Gasung: Bei der Überladung eines NiCd-Akkus kommt es zur Zersetzungsspannung, bei der die Anzihungskräft zwischen den Elektronen und der Anionen und Kationen im Elektrolyten so groß wird, dass es zur Zersetzung des Elektrolyten kommt. Negative Elektrode: 4H 2 O + 4e − → 2H 2 + 4OH − Positive Elektrode: 4OH − → 2H 2 O + O 2 + 4e − Gesamtreaktion: 2H 2 O → 2H 2 + O 2 Nickel-Metallhydrid-Akkumulator Entladung: Oxidation: 2Me − H + 2OH − → 2Me + 2H 2 O + 2e − Reduktion: 2NiOOH + 2H 2 O + 2e − → 2Ni(OH) 2 + 2OH − ©Stefan Pielsticker und Hendrik-Jörn Günther 8
CHEM Lernzettel zu Redoxrekationen, OC Entladung Redoxreaktion: 2Me − H + 2NiOOH → ← 2Me + 2Ni(OH) 2 Aufladung Vorteile - Lange Lebensdauer - Schnelladefähig - Hohe Belastbarkeit - Umweltfreundlich Nachteile - Nickel gilt als allergieauslösend - Großer Memory-Effekt - Hohe Selbstentladung (z.B. durch Nebenreaktionen in den Elektroden; Kurzschlüsse in den Batterien) Anwendungsgebiete: - Hybrid-Autos, Spielzeuge, Kameras, USV Lithium-Ionen-Akkumulator Entladung: Oxidation: Grapit 2− ∗ 2Li + → Grapit + 2Li + + 2e − Reduktion: MnO 2 + 2Li + + 2e − → Li 2 MnO 2 Redoxreaktion: Grapit 2− ∗ 2Li + + MnO 2 Entladung → ← Graphit + Li 2 MnO 2 Aufladung Vorteile - Hohhe Leistungsdichte - Sehr hohe Spannung - Keine giftigen Bestandteile Nachteile - Hohe Wärmeentwicklung - Teuer (Lithium, hermetische Abkapslung) - Hohe Selbstentladung (s.o.) - Schlechte Leistung bei niedriger Temperatur (Elektrolyt wird starrer) Anwendungsgebiete: - Handys, Camcorders, Digitalkameras, Laptops ©Stefan Pielsticker und Hendrik-Jörn Günther 9
- Seite 1 und 2: CHEM Redoxreaktion / Redoxreihe der
- Seite 3 und 4: CHEM Lernzettel zu Redoxrekationen,
- Seite 5 und 6: CHEM Lernzettel zu Redoxrekationen,
- Seite 7: CHEM Anwendungsgebiet: Lernzettel z
- Seite 11 und 12: CHEM Lernzettel zu Redoxrekationen,
- Seite 13 und 14: CHEM o Lernzettel zu Redoxrekatione
- Seite 15 und 16: CHEM Lernzettel zu Redoxrekationen,
- Seite 17 und 18: CHEM Reaktionsmechanismen Lernzette
- Seite 19 und 20: CHEM o Lernzettel zu Redoxrekatione
- Seite 21 und 22: CHEM Lernzettel zu Redoxrekationen,
- Seite 23: CHEM Lernzettel zu Redoxrekationen,
CHEM<br />
<strong>Lernzettel</strong> <strong>zu</strong> Redoxrekationen, <strong>OC</strong><br />
Es sei <strong>zu</strong> beachten, dass im entla<strong>de</strong>nen Zustand bei<strong>de</strong> Pole aus PbSO 4 bestehen.<br />
Bei <strong>de</strong>r Aufladung sind die obigen Gleichungen um<strong>zu</strong>drehen:<br />
Gesamtreaktion: 2PbSO 4 + 2H 2 O → Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4<br />
Dabei sei <strong>zu</strong> beachten, dass man beim Aufla<strong>de</strong>n eine Spannung anlegen muss,<br />
entgegengesetzt <strong>de</strong>r Stromflussrichtung bei <strong>de</strong>r galvanischen Zelle.<br />
2. Die drei untersuchten Akkumulatoren:<br />
Nickel-Cadmium-Akkumulator<br />
Entladung:<br />
Oxidation: Cd + 2OH − → Cd(OH) 2 + 2e −<br />
Reduktion: 2NiO OH + 2H 2 O + 2e − → 2Ni(OH) 2 + 2OH −<br />
Redoxreaktion: 2NiO OH + 2H 2 O + Cd<br />
Entladung<br />
→<br />
← Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2 + 2OH −<br />
Aufladung<br />
Vorteile<br />
- Beson<strong>de</strong>rs belastbar und betriebssicher<br />
- Können hohe Ströme aufgrund <strong>de</strong>s<br />
geringen Innenwi<strong>de</strong>rstan<strong>de</strong>s liefern<br />
Nachteile<br />
- Nickel gilt als allergieauslösend<br />
- Cadmium ist giftig und in <strong>de</strong>r EU<br />
verboten<br />
- Großer Memory Effekt<br />
- Kann bei Überhit<strong>zu</strong>ng / Überladung<br />
gasen<br />
Anwendungsgebiete:<br />
- Mo<strong>de</strong>llbau, Mobiltelefone, Camcor<strong>de</strong>r, USV<br />
Reaktionsgleichung bei <strong>de</strong>r Gasung:<br />
Bei <strong>de</strong>r Überladung eines NiCd-Akkus kommt es <strong>zu</strong>r Zerset<strong>zu</strong>ngsspannung, bei <strong>de</strong>r die Anzihungskräft<br />
zwischen <strong>de</strong>n Elektronen und <strong>de</strong>r Anionen und Kationen im Elektrolyten so groß wird, dass es <strong>zu</strong>r<br />
Zerset<strong>zu</strong>ng <strong>de</strong>s Elektrolyten kommt.<br />
Negative Elektro<strong>de</strong>: 4H 2 O + 4e − → 2H 2 + 4OH −<br />
Positive Elektro<strong>de</strong>: 4OH − → 2H 2 O + O 2 + 4e −<br />
Gesamtreaktion: 2H 2 O → 2H 2 + O 2<br />
Nickel-Metallhydrid-Akkumulator<br />
Entladung:<br />
Oxidation: 2Me − H + 2OH − → 2Me + 2H 2 O + 2e −<br />
Reduktion: 2NiOOH + 2H 2 O + 2e − → 2Ni(OH) 2 + 2OH −<br />
©Stefan Pielsticker und Hendrik-Jörn Günther<br />
8
Change language