Schülerversuch; 15 min.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Geräte
Porzellanschale, Krokodilklemmen, Kabel,
Voltmeter, Elektromotor (Anlaufspannung: <100 mV,
Anlaufstromstärke: <70 mA).
Chemikalien
Aluminiumfolie (5 cm · 5 cm), Holzkohle oder Graphit, Kochsalz.
Durchführung
Der Boden der Porzellanschale wird mit der
Aluminiumfolie ausgelegt. Auf die Folie wird Kochsalz
angehäufelt, auf das ein Stück angefeuchtete
Holzkohle oder das besser leitende Graphit gelegt wird.
Zur Spannungsmessung wird die Aluminiumfolie als Minuspol (hier Anode),
die Kohle als Pluspol (hier Kathode) geschaltet. Anschließend wird
das Salz mit wenig Wasser angefeuchtet.
Auswertung
Es entsteht eine Spannung von ca. 0,7 V
(theoretisch: 2,07 V). Der Elektromotor kann
mit dieser Batterie betrieben werden.
Die Salzbatterie stellt ein einfaches galvanisches Metall-Luft-Element dar, wobei folgende Elektrodenreaktionen ablaufen:
Anode (Pluspol): 4 Al > 4 Al3+ + 12 e-
Kathode (Minuspol): 3 O2 + 6 H2O + 12 e- > 12 OH-
Die an der Kathode entstehenden Hydroxid-Ionen können mit pH-Papier nachgewiesen werden. An der Anode (am Salzrand) zeigt das pH-Papier dagegen einen sauren Stoff an, bei dem es sich wahrscheinlich um Aluminiumchlorid in wässriger Lösung handelt.
Literatur
H. Boeck, Die "Salzbatterie",
Chemie in der Schule, 41/7 (1994), 285-286.