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Leclanché-Element

No description
by

Christina Ja

on 17 February 2015

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Transcript of Leclanché-Element

Leclanché-Element
(Zink-Kohle-Element)

Gliederung
von Julia und Christina
Was ist das heutige Leclanché-Element?
Primärzelle
galvanische Zellen, deren Zellreaktion nicht umkehrbar ist
Primärzellen
(Primärelemente)
Entwicklung
& Geschichte
Zink-Kohle-Batterie/Element
Zink-Braunstein-Batterie
historisches galvanisches Element
werden immer seltener für den Haushalt verwendet
Aufbau
Elektrodenreaktionen
Minuspol, Anode (Oxidation):
Allgemeines
Geschichte und Entwicklung
Aufbau
Elektrodenreaktion
Sekundärreaktion
Berechnung des Elektrodenpotentials
Nachteile
Fragen
Quellen
historisches Leclanché-Element
Da Braunstein selbst nur eine sehr geringe Le
itfähigkeit besitzt, wird dem
Preßkörper Graphit
zugesetzt, um
für eine für eine gute Weiterleitung der Elektronen vom
Kohlestift zu sorgen.
Trockenelement
Monozelle
von Georges Leclanché entwickelt
1867 der Öffentlichkeit vorgestellt
Nassbatterie flüssiger Elektrolyt
Probleme:
- schlechte Leitfähigkeit vom Kohlestab
- Auslaufen
Graphitstab
Eindickung mit Stärke (1896)
- großer Innenwiderstand
Pluspol, Kathode (Reduktion):
Gesamtreaktion
Notizen
Sekundärreaktionen
Diamminzinkionen
Diamminzinkchlorid
Diamminzinkchlorid setzt sich auf den Elektroden ab.
sind bedeutend für die Funktionsweise der Batterie
Berechnung des Elektrodenpotentials
Quellen
http://ne.lo-net2.de/gregor.vonborstel/download/Freiarbeit/FA_BATT_01.pdf
Nachteile
nicht wieder aufladbar
die Sekundärreaktionen sind durch Anlegen einer Spannung nicht rückführbar
beim Aufladen:
Elektrolyse von Wasser
- Wasserstoffgas am Minuspol
- Sauerstoffgas am Pluspol
Knallgas: Explosion
viel Abfall
Diamminzinkchlorid setzt sich an Elektroden ab
Widerstand erhöht sich,
stetiger Spannungsabfall
der Zinkbecher wird löchrig
Elektrolytmasse kann auslaufen
http://www1.ict.fraunhofer.de/deutsch/scope/ae/leclan.html
hohe Selbstentladung
http://www.hwynen.de/batterie.html
http://www.chemie.de/lexikon/Alkali-Mangan-Batterie.html
hoher Preis
Braunstein wird Graphit zugesetzt
Bücher:
Salters Chemie, Theorethische Grundlagen
Abitur Clever Vorbereitet - Chemie
Das große Tafelwerk interaktiv 2.0
Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!
3. Warum neigen ältere,
verbrauchte Batterien eher zum Auslaufen als frische Batterien?
Fragen
2. Warum ist die Zink-Kohle
Batterie nicht mehr wieder aufladbar?
1. Welche Veränderungen gab es
vom historischen Leclanché-Element zur heutigen Zink-Kohle-Batterie?
Kohlestab zu Graphitstab

Eindickung des Elektrolyts mit Stärke

Graphit-Braunstein Gemisch
Sekundärreaktion ist nicht wieder zurückführbar

Knallgasentwicklung durch Elektrolyse von Wasser
Zinkmantel: Elektronendonator
stofflich verbraucht
http://www.hamm-chemie.de/j12/j12te/chemische%20Reaktionen%20Leclanche-Element.pdf
Zinkhydroxid "altert" und reagieriert dabei zu Zinkoxid und Wasser:
Z.T. setzt sich Zinkoxid an den Elektroden ab.
Das Prinzip des Leclanche´-Elements ist eigentlich ganz einfach: Man braucht einen Elektronen-Donator, also einen Minus-Pol, einen Stromkreis mit einem Verbraucher und einen Plus-Pol, den Elektronen-Akzeptor. Nun weiß jeder, dass Elektronen keine Mühe haben, in metallischen Leitern zu fließen (Theorie vom Elektronengas). Aber wie steht es mit dem Elektronenfluss in Ionenverbindungen? Diese leiten den Strom ja nur in Form der Schmelze (erfordert hohe Temperaturen, entfällt also hier!) oder in wässrigen Lösungen. Nun möchte keiner eine Batterie, die ständig auslaufen könnte. Ohne Wasser funktioniert aber kein

Transport von Ladungsträgern.
Die Lösung ist also:

man braucht eine chemische Reaktion, bei der soviel Wasser frei wird, wie für den Ladungstransport nötig, aber nicht zu viel und das Wasser muss hinterher chemisch gebunden werden, also aus dem Prozess verschwinden und das alles im Kreislauf!
https://chemiencg.wordpress.com/category/elektrochemie/batterien/
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