Stationenlernen Batterien und Akkumulatoren ... - Chik.die-sinis.de

12
4 Strom im Auto: der Blei-Akkumulator
4.1 Aufgabenstellung
A 4.1 Führen Sie den Versuch durch!
A 4.2 Fertigen Sie ein sorgfältiges Versuchsprotokoll an: Schildern Sie möglichst genau alle Beobachtungen
auch an den Elektroden! Verwenden Sie bei der Deutung die entsprechende
Fachterminologie (Anode/Kathode / Plus-Pol/Minus-Pol / Oxidation/Reduktion)
A 4.3 Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Überladung (vgl. Material und Durchführung
3.) Begründen Sie ausführlich, warum erst bei einer Spannung von mehr als 2,5 V der
zu beobachtende Effekt eintritt. Definieren Sie mit eigenen Worten die Begriffe Überspannung,
Zersetzungsspannung und Überpotential!
A 4.4 Erklären Sie, warum sich die Elektrodenpotentiale des Blei-Akkus von den Standard-
Elektroden-Potentialen unterscheiden! Berechnen Sie die Potentiale, nehmen Sie dazu an,
dass die Sulfationen-Konzentration c(SO 4 2- ) = 0,5 mol·L -1 beträgt. (Achtung: sinnvollerweise
betrachten Sie den Entladevorgang!)
A 4.5 Erläutern Sie, wie in der Autobatterie die Spannung von 12 V erreicht wird!
4.2 Versuchsanleitung
Geräte
Becherglas 50 mL
2 Bleibleche
Spannungsquelle, Kabel, 2 Krokodilklemmen, Verbraucher (z.B. Solarmotor)
Chemikalien Schwefelsäure c = ca. 2 mol·L -1 Xi R: 36/38 S: 26-30-45
(Batteriesäure,
siehe Entsorgung)
Durchführung 1. Es wird eine Spannung von 2,5 V für etwa 2 Minuten angelegt.
2. Nach dem Abschalten der Spannungsquelle werden die Elektroden
a. über ein Voltmeter
b. über den Verbraucher (Glühbirnchen bzw. Solarmotor)
miteinander verbunden
Der Versuch wird mehrfach wiederholt, dabei reicht es, wenn die Spannung
jeweils nur für 1 min angelegt wird.
3. Es wird für ca. 1 min eine Spannung von 4 V angelegt.
weitere Sicherheitshinweise
Entsorgung
Die Bleibleche dürfen keinesfalls geschmirgelt werden und sollten auch
nach Möglichkeit nicht mit den Händen angefasst werden, diese sind ansonsten
unmittelbar zu waschen.
Die Schwefelsäure wird in einer speziell beschrifteten Flasche (Schwefelsäure
für Bleiakku) aufbewahrt und kann immer wiederverwertet werden. Sie
darf keinesfalls in den Ausguss gegeben werden!
entfällt bei Beachtung der Sicherheitshinweise