Die Grundlagen chemischer Reaktionen 45 Was sind „Akkumulatoren“? Viele Geräte, zB Handys, werden mit wiederaufladbaren galvanischen Zellen oder Batterien – sogenannten Akkumulatoren („Akkus“) – betrieben. Bekannte Akkus sind der Bleiakku („Autobatterie“) und der Lithium-Ionen-Akku (Abb. 45.1 und 45.2). In einem Akku findet beim Aufladen eine Elektrolyse statt. Es bilden sich Stoffe mit höherem Energieinhalt ( Seite 34). Wird der Akku verwendet und dabei entladen, so kehren die Stoffe in ihren ursprünglichen (energieärmeren) Zustand zurück. Dabei wird elektrische Energie abgegeben. Diskutiert die Vor- und Nachteile der Verwendung von Akkus im Vergleich zur Verwendung von nicht aufladbaren Einwegbatterien. Berücksichtigt dabei zB Lebensdauer, Kosten, Umweltbelastung, … A3 45.1 Lithium-Ionen-Akku in einem Smartphone 45.2 Ladestation des Akkus eines Akkubohrers Was ist die „galvanische Korrosion“ von Metallen? Wenn Metalle korrodieren („rosten“), geben die Metall-Atome ihre Elektronen an Oxidationsmittel, wie den Sauerstoff in der Luft, ab. Dabei bilden sich salzartige, meist unlösliche Stoffe – Rost. Unedle Metalle (zB Eisen) korrodieren schneller, wenn sie dabei Kontakt mit edleren Metallen (zB Kupfer) und Wasser haben. Dieser Vorgang wird als „galvanische Korrosion“ bezeichnet (Abb. 45.3). Um zB Eisen vor Korrosion zu schützen, kann seine Oberfläche mit dem unedleren Metall Zink überzogen („verzinkt“) werden (Abb. 45.4). Wird das Material feucht, so oxidiert das unedlere Zink. Das edlere Eisen bleibt geschützt. In Versuch V4 bildet sich ein blauer Farbstoff durch die Reaktion von gelösten Eisen-Ionen mit rotem Blutlaugensalz. Beschreibe, wie der Versuch die Korrosion in Abb. 45.3 und die Vorteile einer Verzinkung erklären kann. A5 45.3 Korrosion des Eisenbügels eines Schlosses aus Messing 45.4 Um Eisen vor Korrosion zu schützen, wird es häufig verzinkt. Der Zink-Iod-Akku Gefahr Achtung Elektrolysiere eine Zinkiodid- Lösung ( Seite 33, LV3) bei etwa 5V Gleichspannung mit dickeren Kohle-Elektroden. An der Anode entsteht Iod, an der Kathode Zink. Entfernst du die Spannungsquelle und schließt einen Solarmotor an die Elektroden, wird er sich drehen. Zeichne eine erklärende Versuchsskizze vom Auf- und Entladen des Zink-Iod-Akkus in dein Chemieheft. V3 A4 Der Korrosionstest Tränke drei Wattepads mit Lösungen von Kochsalz und rotem Blutlaugensalz. Lege auf jedes Wattepad einen sauberen Eisennagel. Unter den ersten Nagel legst du eine 5-Cent- Münze, unter den dritten ein Stück Zinkblech. Beobachte die Veränderung auf den Wattepads nach etwa 15 Minuten. V4 GefBU wy4d6x Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==