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Abiturwissen Chemie Oberstufe/Elektrochemie/Primärelemente

2019-03-26T10:04:12Z

GTQ2c1909:

===Alkali-Mangan-Batterie===
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (LeClanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.

 
[[Datei:AlkaliManganBatterie.jpg|zentriert|mini|543x543px]]

'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → [Zn(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

- chemische Reaktionen können schneller ablaufen, da die Zinkoberfläche hier größer ist

===Lithium-Batterie (LiMnO2)===
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.

 
[[Datei:LithiumBatterie.jpg|zentriert|mini|493x493px]]

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
| - starke Reaktion mit Wasser,
darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) → verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung → lange Lagerfähigkeit
|
|}
 

=== Zink-Luft-Batterie ===

'''Anodenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und gibt dabei je zwei Elektronen ab:

2 Zn(s) → 2 Zn²+ + 4 e-

'''Kathodenreaktion:'''

Sauerstoff gelangt durch die kleinen Poren in die Batterie und wird dort reduziert:

O2(g) + 2 H2O + 4 e- → 4 OH-(aq)

'''Gesamtreaktion:'''

2 Zn(s) + O2(g) + 2 H2O → 2 Zn(OH)2

Abiturwissen Chemie Oberstufe/Elektrochemie/Primärelemente

2019-03-26T09:05:19Z

GTQ2c1909:

Abiturwissen Chemie Oberstufe/Elektrochemie/Primärelemente

2019-03-21T08:10:05Z

GTQ2c1909:

===Alkali-Mangan-Batterie===
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (LeClanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.

 
[[Datei:AlkaliManganBatterie.jpg|zentriert|mini|543x543px]]

'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → [Zn(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

- chemische Reaktionen können schneller ablaufen, da die Zinkoberfläche hier größer ist

===Lithium-Batterie (LiMnO2)===
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.

 
[[Datei:LithiumBatterie.jpg|zentriert|mini|493x493px]]

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
| - starke Reaktion mit Wasser,
darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|}

Abiturwissen Chemie Oberstufe/Elektrochemie/Primärelemente

2019-03-21T08:08:58Z

GTQ2c1909:

=== Alkali-Mangan-Batterie ===
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (LeClanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.
 
[[Datei:AlkaliManganBatterie.jpg|zentriert|mini|543x543px]]

'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → [Zn(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

- chemische Reaktionen können schneller ablaufen, da die Zinkoberfläche hier größer ist

=== Lithium-Batterie (LiMnO2) ===
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.
 
[[Datei:LithiumBatterie.jpg|zentriert|mini|493x493px]]

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
| - starke Reaktion mit Wasser,
darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|}

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-21T07:54:01Z

GTQ2c1909:

Schüler am [https://gymnasium-trittau.lernnetz.de/contao-3.5.28/ Gymnasium Trittau], Schleswig-Holstein

[[Benutzer:D.dejager]]

Projekt: '''[[Abiturwissen Chemie Oberstufe]]'''

[[Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente|Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente]]

='''Primärelemente'''=

=====Lithium-Batterie (LiMnO2)=====
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.

[[Datei:LithiumBatterie.jpg|zentriert|467x467px|alternativtext=|mini]]

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2 
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
|<nowiki>- starke Reaktion mit Wasser,</nowiki>

darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|}

=====Alkali-Mangan-Batterie=====
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.

[[Datei:AlkaliManganBatterie.jpg|zentriert|510x510px|alternativtext=|mini]]
'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → Zn[(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-21T07:52:07Z

GTQ2c1909:

Schüler am [https://gymnasium-trittau.lernnetz.de/contao-3.5.28/ Gymnasium Trittau], Schleswig-Holstein

[[Benutzer:D.dejager]]

Projekt: '''[[Abiturwissen Chemie Oberstufe]]'''

[[Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente|Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente]]

='''Primärelemente'''=

=====Lithium-Batterie (LiMnO2)=====
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.
[[Datei:LithiumBatterie.jpg|zentriert|575.667x575.667px]]

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2 
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
|<nowiki>- starke Reaktion mit Wasser,</nowiki>

darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|}

=====Alkali-Mangan-Batterie=====
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.
[[Datei:AlkaliManganBatterie.jpg|zentriert|587.417x587.417px]]
'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → Zn[(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-21T07:50:55Z

GTQ2c1909: Bilder eingefügt

Schüler am [https://gymnasium-trittau.lernnetz.de/contao-3.5.28/ Gymnasium Trittau], Schleswig-Holstein

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Projekt: '''[[Abiturwissen Chemie Oberstufe]]'''

[[Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente|Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente]]

='''Primärelemente'''=

=====Lithium-Batterie (LiMnO2)=====
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.
[[Datei:LithiumBatterie.jpg|zentriert|627.4x627.4px]]

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2 
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
|<nowiki>- starke Reaktion mit Wasser,</nowiki>

darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|}

=====Alkali-Mangan-Batterie=====
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.
[[Datei:AlkaliManganBatterie.jpg|zentriert|838.4x838.4px]]
'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → Zn[(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

Datei:AlkaliManganBatterie.jpg

2019-03-21T07:49:11Z

GTQ2c1909: Hochgeladen mit VisualEditor Seite

{{Information
|description = Aufbau der Alkali-Mangan-Batterie
|source = Eigene Arbeit
|author = [[User:GTQ2c1909|GTQ2c1909]]
}}

== Lizenz ==
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}

Datei:LithiumBatterie.jpg

2019-03-21T07:46:49Z

GTQ2c1909: Hochgeladen mit VisualEditor Seite

{{Information
|description = Aufbau der Lithium Batterie
|source = Eigene Arbeit
|author = [[User:GTQ2c1909|GTQ2c1909]]
}}

== Lizenz ==
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}

Abiturwissen Chemie Oberstufe/Elektrochemie/Primärelemente

2019-03-19T09:58:34Z

GTQ2c1909:

===Lithium-Batterie (LiMnO2)===
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
| - starke Reaktion mit Wasser,
darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|} 
===Alkali-Mangan-Batterie===
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.

'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → Zn[(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

 
===Zink-Kohle-Batterie===
<nowiki>https://www.u-helmich.de/che/Q1/inhaltsfeld-3-ec/61-Batterien/seiteEC-61A1.html</nowiki>

'''Anodenreaktion:'''

Zn(s) → Zn²+ + 2e-

'''Kathodenreaktion:'''

2MnO2 + 2H2O + 2e- → 2MnO(OH) + 2OH-

'''Sekundärreaktionen: (NH4 aus dem Elektrolyten)'''

1. 2NH4+ + 2OH- → 2NH3 + 2H2O

2. Zn²+ + 2NH3 → [Zn(NH3)2]²+

3. [Zn(NH3)2]²+ + 2Cl- → [Zn(NH3)2]Cl2
{| class="wikitable"
|+
!Vorteile
!Nachteile
|-
| - giftige Stoffe binden an einen unlöslichen Komplex
| - elektrischer Widerstand nimmt zu
|-
|
| - gleichzeitig sinkt die Leistung
|-
|
| - Zinkbecher kann porös werden → Gefahr des Auslaufens des Elektrolyten steigt
|-
|
| - hohe Selbstentladung
|}

Abiturwissen Chemie Oberstufe/Elektrochemie/Primärelemente

2019-03-19T09:58:14Z

GTQ2c1909:

=== Lithium-Batterie (LiMnO2) ===
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
| - starke Reaktion mit Wasser,
darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|}

=== Alkali-Mangan-Batterie ===
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.

'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → Zn[(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

=== Zink-Kohle-Batterie ===
<nowiki>https://www.u-helmich.de/che/Q1/inhaltsfeld-3-ec/61-Batterien/seiteEC-61A1.html</nowiki>

'''Anodenreaktion:'''

Zn(s) → Zn²+ + 2e-

'''Kathodenreaktion:'''

2MnO2 + 2H2O + 2e- → 2MnO(OH) + 2OH-

'''Sekundärreaktionen: (NH4 aus dem Elektrolyten)'''

1. 2NH4+ + 2OH- → 2NH3 + 2H2O

2. Zn²+ + 2NH3 → [Zn(NH3)2]²+

3. [Zn(NH3)2]²+ + 2Cl- → [Zn(NH3)2]Cl2
{| class="wikitable"
|+
!Vorteile
!Nachteile
|-
| - giftige Stoffe binden an einen unlöslichen Komplex
| - elektrischer Widerstand nimmt zu
|-
|
| - gleichzeitig sinkt die Leistung
|-
|
| - Zinkbecher kann porös werden → Gefahr des Auslaufens des Elektrolyten steigt
|-
|
| - hohe Selbstentladung
|}

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-19T09:56:28Z

GTQ2c1909:

Schüler am [https://gymnasium-trittau.lernnetz.de/contao-3.5.28/ Gymnasium Trittau], Schleswig-Holstein

[[Benutzer:D.dejager]]

Projekt: '''[[Abiturwissen Chemie Oberstufe]]'''

[[Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente|Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente]]

='''Primärelemente'''=

=====Lithium-Batterie (LiMnO2)=====
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.
[[Datei:Lithium-Batterie.jpg|zentriert|mini]]

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2 
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
|<nowiki>- starke Reaktion mit Wasser,</nowiki>

darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|}

=====Alkali-Mangan-Batterie=====
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.
[[Datei:Alkali-Mangan-Batterie.jpg|zentriert|mini|317x317px]]
'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → Zn[(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

 

=== Zink-Kohle-Batterie ===
https://www.u-helmich.de/che/Q1/inhaltsfeld-3-ec/61-Batterien/seiteEC-61A1.html

'''Anodenreaktion:'''

Zn(s) → Zn²+ + 2e-

'''Kathodenreaktion:'''

2MnO2 + 2H2O + 2e- → 2MnO(OH) + 2OH-

'''Sekundärreaktionen: (NH4 aus dem Elektrolyten)'''

1. 2NH4+ + 2OH- → 2NH3 + 2H2O

2. Zn²+ + 2NH3 → [Zn(NH3)2]²+

3. [Zn(NH3)2]²+ + 2Cl- → [Zn(NH3)2]Cl2
{| class="wikitable"
|+
!Vorteile
!Nachteile
|-
| - giftige Stoffe binden an einen unlöslichen Komplex
| - elektrischer Widerstand nimmt zu
|-
|
| - gleichzeitig sinkt die Leistung
|-
|
| - Zinkbecher kann porös werden → Gefahr des Auslaufens des Elektrolyten steigt
|-
|
| - hohe Selbstentladung
|}

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-19T09:29:18Z

GTQ2c1909:

Schüler am [https://gymnasium-trittau.lernnetz.de/contao-3.5.28/ Gymnasium Trittau], Schleswig-Holstein

[[Benutzer:D.dejager]]

Projekt: '''[[Abiturwissen Chemie Oberstufe]]'''

[[Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente|Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente]]

='''Primärelemente'''=

=====Lithium-Batterie (LiMnO2)=====
'''Aufbau''':

Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus metallischem Lithium.
[[Datei:Lithium-Batterie.jpg|zentriert|mini|454.667x454.667px]]

'''Anodenreaktion:''' Li → Li+ + e−

'''Kathodenreaktion:''' MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2

'''Gesamtreaktion:''' Li + MnO2 → LiMnO2 
{| class="wikitable"
!Vorteile
!Nachteile
|-
|'''-''' niedrigstes Elektrodenpotenzial
|<nowiki>- starke Reaktion mit Wasser,</nowiki>

darf nicht damit in Berührung kommen
|-
| - kleinste Dichte
| - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten
|-
| - hohe Spannung (2,8-3,6V)
| - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung
|-
| - Leichtmetall
| - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände
|-
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit
|
|}

=====Alkali-Mangan-Batterie=====
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.
[[Datei:Alkali-Mangan-Batterie.jpg|zentriert|mini|317x317px]]
'''Anodenreaktion''':

1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-

2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → Zn[(OH)4]2-(aq)

'''Kathodenreaktion''':

1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:

2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → 2MnO(OH)(s) + 2OH-(aq)

'''Nebenreaktion:'''

Zink wird oxidiert und Wasser zu gasförmigem Wasserstoff reduziert:

Zn + 2H2O + 2OH- → [Zn(OH)4]²- + H2

'''Vorteile: (Vergleich zur LeClanché-Batterie)'''

- höhere Stromdichte

- weniger Schwankungen

- längere Betriebsdauer

- hohe Auslaufsicherheit, jedoch kann sie aufgrund eines Kurzschlusses und des daraus resultierenden Überdrucks dennoch auslaufen

- auch bei niedrigen Temperaturen funktionsfähig

- geringere Selbstentladung

Datei:Alkali-Mangan-Batterie.jpg

2019-03-19T08:55:08Z

GTQ2c1909: Hochgeladen mit VisualEditor Seite

{{Information
|description = Aufbau der Alkali-Mangan-Batterie
|source = Eigene Arbeit
|author = [[User:GTQ2c1909|GTQ2c1909]]
}}

== Lizenz ==
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}

Datei:Lithium-Batterie.jpg

2019-03-19T08:51:41Z

GTQ2c1909: Hochgeladen mit VisualEditor Seite

{{Information
|description = Aufbau der Lithium Batterie
|source = Eigene Arbeit
|author = [[User:GTQ2c1909|GTQ2c1909]]
}}

== Lizenz ==
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-15T08:19:29Z

GTQ2c1909:

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-14T07:45:44Z

GTQ2c1909: Verlinkung

Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente

2019-03-14T07:44:20Z

GTQ2c1909: Nichts

Primärelemente

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-14T07:43:52Z

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Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-13T09:27:09Z

GTQ2c1909: nichts

Schüler am [https://gymnasium-trittau.lernnetz.de/contao-3.5.28/ Gymnasium Trittau], Schleswig-Holstein

[[Benutzer:D.dejager]]

Projekt: '''[[Abiturwissen Chemie Oberstufe]]'''

Benutzer:GTQ2c1909

2019-03-12T11:48:44Z

GTQ2c1909: Fehling

Projekt: '''[[Abiturwissen Chemie Oberstufe]]'''

Das ist eine Fehling-Reaktion mit Glucose.
[[Datei:Fehling-probe reaktion glucose.png|links|mini|509x509px]]