Versuch: Funktionsmodell eines Blei-Akkumulators
Schülerversuch; 5 min.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Hinweise für den Lehrer
1 Hilfreich ist, wenn man den Schülern farbloses Bleisulfat und schwarzbraunes
Bleidioxid mitbringt, um die Stoffe, die bei der Funktion des Blei-Akkumulators eine zentrale Rolle spielen, zu zeigen.
2 Wichtig ist es, darauf hinzuweisen, dass sich die Bleiplatten im Moment des
Kontakts mit Schwefelsäure mit Blei(II)-sulfat überziehen. Dieses können die Schüler allerdings nicht sehen. Der Versuch startet
also mit dem Aufladen eines ungeladenen Bleiakkus.
3 Leider bilden sich die Veränderungen der Bleiplatten, die man beim Laden beobachtet,
beim Entladen nicht wieder zurück. Hierzu gibt es aber eine andere Möglichkeit, um zumindest das Prinzip zu zeigen: Es handelt sich
um das Silber/Zink-Element.
4 Zum Laden wird der Minuspol des Akkus mit dem Minuspol des Ladegerätes verbunden.
Gleiches gilt für die Pluspole.
Geräte
Saubere Bleiplatten, Kabelmaterial, Stromquelle, Motor oder niederohmiges Lämpchen (1-2 Volt).
Chemikalien
Schwefelsäure (w = 5 %) (Xi), Bleidioxid (T), Blei(II)-sulfat oder Blei(II)-acetat (T).
Durchführung
Hinweis1 Reinigung der Bleiplatten (wenn nötig)
Zu Beginn sollte zwischen den Bleiplatten in Schwefelsäure keine Spannung zu messen sein. Dazu müssen die Bleiplatten aber sauber
sein. Andernfalls werden sie vorher in verdünnter Schwefelsäure kathodisch gegen einen Eisennagel geschaltet, elektrolysiert und so
gereinigt. Auf das Schmirgeln solltest du verzichten.
2 Bleiakkumodell
Stelle zwei Bleiplatten in verdünnte Schwefelsäure und elektrolysiere kurzfristig (Spannung etwa 10 Volt).
Du beobachtest, wie Gase entstehen. Der Pluspol (Anode) wird aufgrund der Bildung von Bleidioxid schwarz, der Minuspol verändert
sich kaum. Wenn du die den technischen Prozess störende Bildung von Gasen vermeiden willst, musst du bei möglichst niedriger Spannung
elektrolysieren; dann dauert der Vorgang allerdings länger. Die Aufladung ist aber besser steuerbar.
Messe nach dem Ladevorgang die Spannung zwischen den Bleiplatten (etwa 1,8-2 Volt). Versuche, mit dem "Akku" einen Elektromotor
oder ein Glühlämpchen zu betreiben.