February 2016

Expert/innen: Batterien und Akkus

Station 1: Alkali-Mangan-Batterie ExpertenBatterien1 AlkaliManganBatterie

Station 2: Zink-Luft-Batterie
ExpertenBatterien2 Knopfzellen

Station 3: Blei-Akku ExpertenBatterien3 Autobatterie

Station 4: Lithium-Ionen-Akku
ExpertenBatterien4 Li-Metall-Batterie

Forschungsauftrag III

1. Hausaufgabe: Aufstellen von Teilgleichungen und Gesamtgleichung der Redoxreaktion von NAD+ (saures Medium) mit Ethanol, Produkte: NADH, Ethanal

Neue Hausaufgabe: Die WC-Katastrophe – eine spezielle Redoxreaktion
DomestosProblem

2. Forschungsauftrag III: die Theorie

Forschungsauftag II

Forschungsauftrag II: die praktische Arbeit


Gruppe (Fred, Maddy, Ole): Coladose

zu Beginn:
Coladose16
nach einigen Tagen: Veränderungen in Deckel bzw. Boden
ColaDeckel
ColaBoden


Gruppe (Angelo, Christof, Felix, Leon): Konservendose

Die offene Dose rostet:
Dose"verletzt"

Nachweis von Fe(II) als Berliner Blau:
BerlinierBlau

Eisennagel: Nachweis von Fe(II)
Fe-Nagel

Eisennagel mit Zinkstab: Nachweis von Hydroxid-Ionen
Fe-Nagel+Zn


Gruppe (Gemma, Mareike, Max, Merle M., Nila, Tekla): Silberbesteck reinigen
Silberbesteck


Gruppe (Chiara, Jan, Lisbeth, Merle S.): Kupferplatine ätzen
Cu-Platine
Das Produkt:
PlatineEMU

Forschungsauftrag I

1. Besprechung der Hausaufgabe:
– Aufstellen von Teilgleichungen und Gesamtgleichung der Redoxreaktion von Kaliumpermanganat (saures Medium) mit Oxalsäure
– Arbeitsblatt/Übersicht: Oxidationszahlen von organischen Verbindungen

Neue Hausaufgabe: Aufstellen von Teilgleichungen und Gesamtgleichung der Redoxreaktion von NAD+ (saures Medium) mit Ethanol, Produkte: NADH, Ethanal

NADH1
NADH2

2. Auswertung der Versuche zur Standardwasserstoffelektrode vom 10.02.
– Skizze zur Standardwasserstoff-Halbzelle
– Unterschied zwischen Elektrodenpotenzial und Spannung
– Spannungsdiagramm: eine übersichtliche Ausgangsbasis zur Bearbeitung von Fragestellungen zu Redoxreaktionen (Batterien, Elektrolysen …)

Protokoll (Angelo):
Chemieprotokoll16-02-16


3. Forschungsaufträge: Gruppeneinteilung

Gruppe (Fred, Maddy, Ole): Coladose
ForschungsauftragColadose

Gruppe (Angelo, Christof, Felix, Leon): Konservendose
ForschungsauftragKonservendose

Gruppe (Gemma, Mareike, Max, Merle M., Nila, Tekla): Silberbesteck reinigen
ForschungsauftragSilberreiniger

Gruppe (Chiara, Jan, Lisbeth, Merle S.): Kupferplatine ätzen
ForschungsauftragPlatine

Die Standardwasserstoffelektrode

1. Hausaufgabe: Arbeitsblatt: Oxidationszahlen bei organischen Verbindungen Oxidationszahlen

2. Auswertung des Versuchs vom 09.02.: Zink-Kupfer-Batterie (Daniell-Element)

– Teilreaktionen an den beiden Elektroden
– Ausbildung der elektrochemischen Doppelschicht: siehe Buch Seite 182
und
https://www.youtube.com/watch?v=U0CjN5lnSt0

3. Die
Standardwasserstoffelektrode als Bezugselektrode für Standardelektrodenpotenziale

Standardbedingungen: 25 °C, 1013 hPa, Konzentrationen: 1 mol/L

a) Durch Elektrolyse von Salzsäure (c =1 mol/l) mit Pt-Elektroden entsteht eine einfache Standardwasserstoffelektrode.
ElektrolyseHCl
b) Messung des Standardelektrodenpotenzials der Cu-Elektrode gegen diese einfache Standardwasserstoffelektrode (links)
StandardpotenzialCu
c) Messung des Standardelektrodenpotenzials der Zn-Elektrode gegen diese einfache Standardwasserstoffelektrode (links)
StandardpotenzialZn

Protokoll (Maddy): Chemieprotokoll10-02-16

Zink-Kupfer-Batterie

1. Besprechung der Hausaufgabe: Aufstellen von Teilgleichungen und Gesamtgleichung der Redoxreaktion von Kaliumpermanganat (saures Medium) mit Ethanol

– Ausführliches Vorgehen beim Ermitteln der Oxidationszahlen in Molekülen, ausgehend von der Elektronegativität der Atome.
– Regeln zum schnellen Ermitteln von Oxidationszahlen.
– Tipps zum Ausgleichen der Teilgleichungen

2. Hausaufgabe:
Beispiel 3: Reaktion von Kaliumpermanganat (angesäuert) mit Oxalsäure

3. Aufbau des Daniell-Elements/der galvanischen Zelle: "Zink-Kupfer-Batterie"
Daniell-Element1
Mit größerer Elektrodenfläche und leistungsfähigerem Diaphragma: Die Batterie treibt einen Propeller an.
Daniell-Element2

Protokoll (Felix): Chemieprotokoll 09-02-16


Batterie – selbst gebaut

1. Besprechung der Hausaufgabe: Aufstellen von Teilgleichungen und Gesamtgleichung der Redoxreaktion von CuO mit Ethanol

– Ausführliches Vorgehen beim Ermitteln der Oxidationszahlen in Molekülen, ausgehend von der Elektronegativität der Atome.
– Regeln zum schnellen Ermitteln von Oxidationszahlen.

2. Hausaufgabe:
Beispiel 2: Reaktion von Kaliumpermanganat (angesäuert) mit Ethanol

3. Die Obstbatterie: Wie erreicht man überhaupt eine Spannung bzw. eine möglichst hohe Spannung?
"Obst": Zitrone, Apfel und Kartoffel
Metalle: Eisen, Zink, Silber, Kupfer

Apfelbatterie

Protokoll (Chiara): Chemieprotokoll03-02-16

Redoxreaktion und Oxidationszahl

1. Übersicht: Themenbereiche der Chemie ÜbersichtChemieSekII

2. Reaktion Magnesium/Sauerstoff
Magnesium1
Magnesium2

3. Reaktion Magnesium/Iod
Mg+I

4. Verallgemeinerung von Redoxraktionen als Elektronenübertragungsreaktionen: Donator-Akzeptor-Prinzip

5. Reaktion Ethanol/CuO: Redoxreaktionen mit Molekülen
CuO
CuO+Ethanol

6. Hausaufgabe: Oxidationszahlen (siehe Buch Seiten 172, 173)

Protokoll (Mareike):
Chemieprotokoll02-02-16