Versuch: Zink-Silber-Akkumulator
Schülerversuch; 20 min.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Geräte
Becherglas (100 ml), Kabel, Stromquelle, Messgerät, kleiner Elektromotor.
Chemikalien, Materialien
Kaliumhydroxidlösung (w = 10 %) (C), Silberblech, Zinkblech.
Durchführung
Fülle Kaliumhydroxidlösung in das Becherglas und verbinde das Silberblech mit dem Pluspol
und das Zinkblech mit dem Minuspol der Stromquelle.
Tauche die Elektroden in die Kaliumhydroxidlösung und messe die Spannung.
Dann wird kurzzeitig elektrolysiert. Die Ladespannung sollte etwa bei 2,5 V liegen.
Hierbei überzieht sich die Silberelektrode mit schwarzem Oxid. Messe erneut die Spannung.
Der Ladevorgang sollte nicht zu lange dauern, da der Entladevorgang entsprechend verlängert wird.
Einige Sekunden Elektrolyse reichen aus, um den schwarzen Überzug zur Demonstration der Reversibilität
zu produzieren.
Um deutlich zu zeigen, wie sich das Silberoxid beim Entladen (z. B. beim Betrieb eines Solarmotors)
innerhalb kurzer Zeit zurückbildet, zieht man vor dem Entladen die schwarze Anode halb aus der
Elektrolyt-Flüssigkeit heraus. Man schaltet dann statt der Stromquelle den Elektromotor in den
Stromkreis.
Von links nach rechts: Bleche vor dem Versuch
Bleche nach dem Aufladen Bleche nach dem Entladen (Fotos: Bert) |
Ergebnis
Die Spannung zwischen den Elektroden beträgt vor dem Laden etwa 1,3 Volt, nach dem Laden
1,5-1,9 V. Das Stück des Silberblechs, das in der Lösung hängt, wird beim Entladen wieder
fast blank.
Hinweise
1 | Die Formulierung der Elektrodenvorgänge ist im Fall des Ladevorgangs nur für die Silberelektrode sinnvoll, da sich unter unseren Versuchsbedingungen am Minuspol keine Zink-Ionen abscheiden, sondern nur Wasserstoff-Ionen entladen werden. |
2 | Man kann auch zwei Silberplatten gegeneinander schalten und elektrolysieren. Dieser Aufbau entspricht in etwa dem des Bleiakkus. Allerdings beträgt die Spannung nach dem Aufladen nur 0,250 V (Gleichgewicht abwarten). |