Redoxreihe der Metalle und elektrochemische Spannungsquellen, Chemieübungen

Ausgehend vom Verhalten von Metallen in Metallsalzlösungen wird die Redoxreihe der Metalle und der Aufbau elektrochemischer Spannungsquellen abgeleitet. - Lehrplan NTG

Hilfe
  • Eine Batterie ist ein Galvanisches Element.
    Sie besteht aus zwei Halbzellen..
    • In der einen Halbzelle läuft eine Oxidation ab.
      Durch die Abgabe von Elektronen an eine Elektrode lädt sich diese negativ auf und bildet den Minuspol der Batterie.
    • In der anderen Halbzelle läuft eine Reduktion ab.
      Durch die Aufnahme von Elektronen aus einer Elektrode lädt sich diese positiv auf und bildet den Pluspol der Batterie.
    • Die beiden Halbzellen sind durch einen Separator getrennt.
      Diese Membran darf nicht für die Kationen des edleren Metalls durchlässig sein, damit diese nicht direkt mit den Atomen des unedleren Metalls reagieren.
      Sie muss aber für andere Ionen durchlässig sein, damit der Ladungsunterschied zwischen den beiden Halbzellen ausgeglichen werden kann.

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  • Eine entladene Taschenlampenbatterie...
    ist leichter als eine geladene.
    ist schwerer als eine geladene.
    ist gleich schwer wie eine geladene.
    kann leichter oder schwerer als eine geladene Batterie sein - das hängt vom Batterietyp ab.
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In der Redoxreihe der Metalle werden die Elemente nach ihrer Reaktivität sortiert.

Je edler ein Metall ist,
  • desto weniger leicht geben seine Atome Elektronen ab,
  • desto schwächer reagieren die Atome als Reduktionsmittel,
  • desto stabiler ist das Metall.

  • desto leichter nehmen seine Kationen Elektronen auf,
  • desto stärker reagieren die Kationen als Oxiationsmittel,
  • desto instabiler sind die Ionen.

edel: Au > Ag > Cu > Fe > Zn > Al > Mg > Li: unedel
Eine Batterie ist ein Galvanisches Element.
Sie besteht aus zwei Halbzellen..
  • In der einen Halbzelle läuft eine Oxidation ab.
    Durch die Abgabe von Elektronen an eine Elektrode lädt sich diese negativ auf und bildet den Minuspol der Batterie.
  • In der anderen Halbzelle läuft eine Reduktion ab.
    Durch die Aufnahme von Elektronen aus einer Elektrode lädt sich diese positiv auf und bildet den Pluspol der Batterie.
  • Die beiden Halbzellen sind durch einen Separator getrennt.
    Diese Membran darf nicht für die Kationen des edleren Metalls durchlässig sein, damit diese nicht direkt mit den Atomen des unedleren Metalls reagieren.
    Sie muss aber für andere Ionen durchlässig sein, damit der Ladungsunterschied zwischen den beiden Halbzellen ausgeglichen werden kann.
Die Kapazität eines Galvanischen Element kennzeichnet die Menge an elektrischer Ladung, die aus diesem Element entnommen werden kann.

Sie wird in Amperestunden (Ah) gemessen.

Eine Kapazität von 500 mAh gibt an, dass die Zelle 1 Stunde lang einen Strom von 500 mA abgeben kann.

Die Kapazität einer Galvanischen Zelle ist umso größer, je mehr Edukte für die beim Entladen ablaufende Redoxreaktion in ihr vorliegen.