Elektrochemie/Akkumulator

  • 4.2 Bleiakkumulator

    4.2 Bleiakkumulator (1859, Gaston Planté)

    Vgl. AB
    Versuch 1

    Herstellung: Man taucht zwei Bleiplatten in 20%-ige Schwefelsäure (H₂SO₄). Die beiden Bleiplatten überziehen sich mit einer weißen Schicht.

    Erklärung: Blei (Pb) steht in der Spannungsreihe über dem Wasserstoff, somit läuft zunächst folgende Redox-Reaktion ab:

    Formuliert die Reaktionsgleichung (nutzt -sofern vorhanden- die Tabelle des Standardelektrodenpotentials:

    Jetzt tauen zwei gleiche Elektroden in den gleichen Elektrolyten (Schwefelsäure), somit besteht keine Spannung zwischen den Elektroden.

    Die Aufladung des Bleiakkus erfolgt durch Elektrolyse.

     Versuch 2: Aufladung

    Möglicher Versuchsaufbau:

     

    Merke: An der Anode (+ Pol) spielt sich die Oxidation, an der Kathode (- Pol) die Reduktion ab.

    Formuliert mögliche Teilreaktionen:

    Ergänzt einmal die Pfeile beim Ladungsvorgang

     

    Formuliert mögliche Gesamtreaktion: 

     

    Nun tauchen zwei verschiedene Elektroden (Pb und PbO₂ ) in die Elektrolytlösung. Zwischen diesen beiden Elektroden besteht eine Spannung von etwa 2 Volt. Der Bleiakku besteht im geladenen Zustand aus einer schwammig porösen Blei-Elektrode und einer rotbraunen Blei(II)-oxid-Elektrode. Als Elektrolyt dient 20-30%ige Schwefelsäure.

    Versuch 3: Entladung

    Formuliert auch für die Entladung die Teilreaktionen und die Gesamtreaktion:

     Abschließend: Wie müssten die Pfeile beim Entladevorgang verlaufen?