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Energiequellen der Elektrochemie

Donator-Akzeptor
Redox-Reaktionen-Konzept

Brennstoffzelle

  • = Galvanische Zelle, die die Redoxenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie transformiert.
  • Beispiel: Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle
  • Energiewandler, Energie zur Strombildung wird chemisch gebunden mit der Brennstoffzelle geliefert
  • typischer Aufbau mit zwei Elektroden und einer dünnen Membran

Prinzip:

  • Brennstoff: Wasserstoff
  • Wasserstoff wird an der Anode katalytisch oxidiert, Elektronenabgabe + Bildung von Protonen
  • Elektronen wandern über Ionen-Austausch-Membran zur Kammer des Sauerstoffes, dem Oxidationsmittel
  • Elektronen werden teilweise zu einem Verbaucher abgeleitet und genutzt, danach zur Kathode werden vom Sauerstoff aufgenommen und zu Wasser reduziert.
  • Stromzufuhr führt zur Umkehrung und damit zur Wiedererzeugung der galvanischen Zelle

Batterien

  • = galvanisches Element, Primärzelle
  • gering bis gar nicht wieder aufladbar, umkehrbar
  • = Primärzellen, die nach Entladung nicht wieder aufgeladen werden können
  • Ursache: Elektrolytlösung voll erschöpft nach einer Zeit, Metall nahezu vollständig aufgelöst
  • Normaler Aufbau einer galvanischen Zellen, Elektrolytlösung = Gel, keine flüssigen mehr
  • Benennung nach eingesetzen Materialien, Elektroden

Beispiele:

  • Alkali-Mangan-Batterie: 1,5 V pro Zelle
  • Nickel-Oxyhydroxid-Batterie: 1,5 V
  • Lithium-Eisensulfid-Batterie: 1,5 V
image
Batterien in einem elektrischen Gerät

Akkumulatoren

  • = Zellen, die nach Entladung, wieder aufgeladen werden können, durch Zufuhr von elektrischem Strom (Elektronen)
  • Elektrische Stromzufuhr bewirkt eine Umkehrung der vorherigen Redoxreaktion und damit eine Wiederherstellung des alten Zustandes -> Galvanische Zelle kann erneut ablaufen -> Lieferung von Strom.
  • reversibles Galvanisches Element
    image
    Akkumulator für eine Digitalkamera

Beispiele:

  • Nickel-Cadmium-Akku
  • Blei-Akku
Lückentext
Was ist die Ursache für dafür, dass Batterien nicht mehr aufgeladen werden können?
Die beiden Hauptursachen sind:
  • Nach einer Zeit ist die lösung voll erschöpft
  • Das ist nahezu vollständig .
0/0
Lösen

Hinweis:

Bitte füllen Sie alle Lücken im Text aus. Möglicherweise sind mehrere Lösungen für eine Lücke möglich. In diesem Fall tragen Sie bitte nur eine Lösung ein.

Vorstellung des Online-Kurses Anorganische ChemieAnorganische Chemie
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Anorganische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Stoffe und Stoffeigenschaften
    • Einleitung zu Stoffe und Stoffeigenschaften
    • Aggregatzustände
    • Gemische und Reinstoffe
    • Elemente und Atomaufbau
    • Periodensystem der Elemente (Aufbau)
      • Einleitung zu Periodensystem der Elemente (Aufbau)
      • Metalle und Nichtmetalle
    • Elektronegativität (EN)
    • Ionisierungsenergie (IE) und Elektronenaffinität (EA)
    • Chemisches Rechnen
  • Chemische Reaktionen
    • Einleitung zu Chemische Reaktionen
    • Chemisches Gleichgewicht und Kinetik
    • Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts
    • Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie
      • Einleitung zu Anwendungen des MWG in der chemischen Großindustrie
      • Haber-Bosch-Verfahren
      • Ostwald-Verfahren
      • Kontaktverfahren
  • Bindungsarten
    • Einleitung zu Bindungsarten
    • Lewis-Schreibweise
    • Starke Bindungen
      • Einleitung zu Starke Bindungen
      • Ionenbindung
      • Atombindung
      • Koordinative Bindung
      • Metallbindung
    • Schwache Bindungen
      • Einleitung zu Schwache Bindungen
      • Wasserstoffbrückenbindungen
      • Van-der-Waals-Bindungen
  • Fällungsreaktionen
    • Einleitung zu Fällungsreaktionen
  • Donator-Akzeptor-Prinzip
    • Einleitung zu Donator-Akzeptor-Prinzip
    • Säure-Base-Chemie
      • Einleitung zu Säure-Base-Chemie
      • Definition: Säuren und Basen
      • Protolyse von Säuren und Basen
        • Einleitung zu Protolyse von Säuren und Basen
        • Protolyse einer Säure
        • Protolyse einer Base
      • Konjugierte Säure-Base-Paare
      • Mehrprotonige Säuren
      • Ampholyte
      • Autoprotolyse des Wassers
      • Ionenprodukt des Wassers
      • pH-Wert
      • Neutralisation
      • Säure- & Basenstärke
      • Starke Säuren und Basen
      • Puffer
      • Indikatoren
      • Säure-Base-Titration
    • Redox-Chemie
      • Einleitung zu Redox-Chemie
      • Oxidation und Reduktion
      • Oxidationszahlen/ Oxidationsstufen
      • Aufstellen von Redoxgleichungen
      • Dis- und Komproportionierung
      • Redoxreaktionen: Elektrochemie
        • Einleitung zu Redoxreaktionen: Elektrochemie
        • DANIELL-Element/ galvanische Zelle
        • Elektrochemische Spannungsreihe
        • Konzentrationsabhängigkeit der Elektrodenpotentiale
        • Nernst-Gleichung
        • Korrosion
        • Elektrolyse (allgemein)
          • Einleitung zu Elektrolyse (allgemein)
          • Technisch interessante Elektrolysen
            • Einleitung zu Technisch interessante Elektrolysen
            • Chloralkali-Elektrolyse
            • Kupfer-Raffination
            • Wasserstoffgewinnung/Wasserelektrolyse
  • Komplexe
    • Einleitung zu Komplexe
    • Zähnigkeit der Liganden
    • Nomenklatur-Regeln
      • Einleitung zu Nomenklatur-Regeln
      • Anwendung der Nomenklatur-Regeln
  • Donator-Akzeptor
    • Einleitung zu Donator-Akzeptor
    • Redox-Reaktionen-Konzept
      • Einleitung zu Redox-Reaktionen-Konzept
      • Oxidations-Reduktionsmittel und Oxidationszahlen
      • Galvanisches Element und Nernstgleichung
      • Elektrolyse
      • Energiequellen der Elektrochemie
      • Technische Elektrolysen
    • Säure-Base-Konzept
      • Einleitung zu Säure-Base-Konzept
      • Herleitung der Parameter - Massenwirkungsgesetz
      • Stärke von Säuren und Basen
      • pH-Konzept
      • Puffersysteme
      • Titrationsverfahren
  • Vergleich: Protolyse und Elektrolyse (Akzeptor-Donator-Konzept)
    • Einleitung zu Vergleich: Protolyse und Elektrolyse (Akzeptor-Donator-Konzept)
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  • Miriam

    Miriam

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    "Endlich habe ich es verstanden :) Ich schreibe morgen meine Klausur und denke, dass ich es nun kann :)"
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    "Vielen Dank:) Wäre schön wenn sich meine Lehrerin so viel Zeit für alles nehmen könnte."

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