vnfb
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Material, Modul, Ruhespannung
Elektrolyse
Detail
Autobatterie

19 Auto-Batterie-Funktionsmodell 1: Herstellung aus Blei vom Dachdecker.........Demo-Experiment
Eine 12-Volt-Autobatterie (Abb. 4) enthält 6 in Reihe geschaltete Monozellen: Elektroden aus Blei bzw. Blei(IV)oxid stehen darin in 20-prozentiger Schwefelsäure.
Aufgabe
Im folgenden Versuch sollen in 3 Kammern einer Reaktionsplatte 6 Elektroden aus Blei-Abfällen vom Dachdecker zur Elektrolyse von Schwefelsäure in Reihe geschaltet werden. Als Stromquelle dient dabei ein Solar-Modul (Abb. 1). 
bnExperimentiertablett, Schutzbrille Handschuhe

Material
Experimentiertablett, Reaktionsplatte (wellplate6) und 3 Deckel, 6 Blei-Streifen, Mikrobrenner, Schere, alter Schraubenzieher (6 mm breit),  Solar-Modul 20 V, [alternativ: 12 V AC/DC Adapter], Tropfflasche mit Wasser, 2 leere Tropfflaschen für 20-prozentige Schwefsäure, Multimeter Voltcraft VC 333, 4 Kabel mit Krokodilklemmen, Toilettenpapier.
Aufgaben
Vorbereitung der Deckel
  1. Schneide die Zu- und Ableitungsröhrchen der Deckel oben und unten ab, verschließe die Kammern 1 - 3 mit diesen Deckeln.
  2. Erhitze den Schraubenzieher in der Spitze der Brennerflamme.   3. Schmilz nacheinander je 2 Schlitze in die 3 Deckel.
Vorbereitung der Bleche
  4. Schneide 6 passende Stücke aus Bleiabfällen eines Dachdeckers.
  5. Erzeuge Metallglanz auf den Blei-Oberflächen, indem Du die Streifen mit der Schere abschabst.
Vorbereitung der Kammern
  6. Fülle die Kammern 1 - 3 der Reaktionsplatte mit je 4 mL 20-prozentiger Schwefelsäure.
  7. Miss die Spannung des Solarmoduls bei direkter Sonnenbestrahlung ohne Belastung (Abb. 1). 
  9. Verschließe die Kammern, schiebe durch die Schlitze in den Deckeln je 2 blanke Blei-Elektroden (Pb) bis zum Boden der Kammern.
Elektrolysen
10. Verbinde die linke Elektrode im Deckel der Kammer 1 über ein schwarzes Kabel mit dem schwarzen Kabel des Solarmoduls, ...
       ... die rechte Elektrode über ein gelbes Kabel mit der linken Elektrode im Deckel der Kammer 2, ......
       ... deren rechte Elektrode über ein gelbes Kabel mit der linken Elektrode im Deckel der Kammer 3 ....
       ... deren rechte Elektrode über ein rotes Kabel mit dem roten Kabel des Solarmoduls..
11. Zur Spannungsmessung während der Elektrolysen verbinde schwarzes und rotes Kabel zusätzlich mit dem Multimeter (Abb. 2).
12. Beende die Elektrolysen, sobald sich die positven Elektroden braun gefärbt haben.
Beobachtungen
a) Die von dem Solar-Modul bei direkter Sonneneinstrahlung gelieferte Spannung betrug ohne Belastung (Abb.1) 18,43 V und während der Elektrolyse 9,44 V (Abb. 2) .
b) An beiden Elektroden steigen Gasblasen auf.      c) Die positiven Elektroden verfärben sich braun (Abb. 3) .
Erklärungen
zu b) Reduktion von Säure-Wasserstoff zu Wasserstoff an der negativen Blei-Elektrode, Oxidation von Wasser zu Sauerstoff an der positiven Elektrode.
zu c)  An positiver Elektrode Oxidation von elementarem Blei zu Bleidioxid:        2 H2O + Pb----------Oxidation--> PbO2 + 4 H+(aq) + 4e-

 zurück....... weiter.........erste Veröffentlichung: 13.08.2002............................letzte Veränderung: 23.11.2011