Hallo Fachleute, ich hatte die Frage schon mal unter Ausbildung & Beruf (Beitrag "Spannung von Alkali-Mangan Zellen") gestellt, aber keine brauchbare Antwort bekommen. Daher versuche ich es hier nochmal. Wie kommt die Spannung von 1,5V einer Alkali-Mangan Batterie zustande ? Wenn ich nach der Spannungsreihe (https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe) gehe hat Mangan den Wert von -1,18V und Zink -0,76V. Die Differenz ergibt bei mir 0,42V, und eben nicht 1,5V. Wo ist da mein Denkfehler oder meine Wissenslücke ?
Hallo Udo H., Udo H. schrieb: > Hallo Fachleute, > > ich hatte die Frage schon mal unter Ausbildung & Beruf > (Beitrag "Spannung von Alkali-Mangan Zellen") gestellt, aber keine > brauchbare Antwort bekommen. Daher versuche ich es hier nochmal. Doch Du hast eine brauchbare Antwort bekommen, auch wenn sie etwas widersprüchlich klingt. Schau' doch noch einmal genau hin!
Udo H. schrieb: > Wenn ich nach der Spannungsreihe > (https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe) gehe hat > Mangan den Wert von -1,18V und Zink -0,76V. Die Differenz ergibt bei mir > 0,42V, und eben nicht 1,5V. Die Partner in den Batterien sind Kohle und Zink. Mangan ist nur ein Hilfsstoff, um die Polarisation zu verhindern.
Harald W. schrieb: > Die Partner in den Batterien sind Kohle und Zink. Mangan ist nur > ein Hilfsstoff, um die Polarisation zu verhindern. Wikipedia ist anderer Ansicht : https://de.m.wikipedia.org/wiki/Alkali-Mangan-Zelle siehe Kathodenreaktion Anode =》 Zinkpulver-Gel, Kathode =》 Manganoxid (und nicht Mangan) https://de.m.wikipedia.org/wiki/Zink-Kohle-Zelle Anode =》 Zinkbecher, Kathode =》 Kohlestab Welches elektrochemisches Potential hat Manganoxid ? Welche Rolle spielt der kathoden-nahe Metallbecher?
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Ja, das ist ist alles sehr widersprüchlich/unklar. Welches chemische Element ist Kohle ? Ich würde denken Kohlenstoff (C). Dazu habe ich noch nirgends eine Elektronenpotentional gefunden. Als nächstes kämen dann die Frage nach dem Aufbau (beteiligte Elemente, Spannungspotentiale und die sich daraus ergebene Batteriespannung) von Lithium Batterie und die Blei-, NiCd-, NiMH-, LiPoakkus. Deshalb hoffe ich auf die Fachleute, die mir sagen wo und wie ich die Informationen finden!
Udo H. schrieb: > Als nächstes kämen dann die Frage nach dem Aufbau (beteiligte Elemente, > Spannungspotentiale und die sich daraus ergebene Batteriespannung) von > Lithium Batterie und die Blei-, NiCd-, NiMH-, LiPoakkus. Wenn Du "elektrochemische Spannungsreihe" in eine Suchmaschine eingibst, bekommst Du jede Menge Tabellen. In welcher Tabelle Deine gewünschten Materialien stehen, musst Du schon selbst herausfinden.
Udo H. schrieb: > Ja, das ist ist alles sehr widersprüchlich/unklar. Nein, überhaupt nicht. Der Wikipedia-Eintrag nennt Dir die Reaktionspartner. Dazu suchst Du Dir die entsprechenden Potentiale (z.B. unter Benutzung einer Internetsuchmaschine). > Welches chemische Element ist Kohle ? Ich würde denken Kohlenstoff (C). > Dazu habe ich noch nirgends eine Elektronenpotentional gefunden. Wo ist die Rede von Kohle? Es geht hier um Alkali-Mangan-Zellen. > Als nächstes kämen dann die Frage nach dem Aufbau (beteiligte Elemente, > Spannungspotentiale und die sich daraus ergebene Batteriespannung) von > Lithium Batterie und die Blei-, NiCd-, NiMH-, LiPoakkus. Auch ich müsste mir die entsprechenden Informationen mit einer Suchmaschine heraussuchen. > Deshalb hoffe ich auf die Fachleute, die mir sagen wo und wie ich die > Informationen finden! Offensichtlich handelt es sich hier um eine Hausaufgabe. Lass Dir vom Nicht-Fachmann sagen, dass diese Informationen schon alle an der ersten bekannten Anlaufstelle bereitliegen! Noch ein kleiner Hinweis: "LiPoakkus" ist keine Bezeichnung für die Zellchemie wie das bei den anderen Abkürzungen der Fall ist, sondern eine Bauform der Zellchemie namens "LiIo".
Wie oft, ist das englische Wikipedia informativer: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_electrode_potential_(data_page) Hier ist das Potential beim Übergang von Mangan-IV (Braunstein) zu Mangan-III mit +0,95 V angegeben. Jetzt paßt es wohl besser. Die Nernstsche Gleichung (Konzentrationsabhängigkeit des Potentials) funkt aber auch noch dazwischen, deshalb sind die Werte nur ein Anhaltspunkt.
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Hallo Werner, das ist doch mal eine hilfreiche Antwort. Vielen Dank dafür.
Das Mangandioxid ist nur ein Hilfsstoff (Depolarisator). An der Kohleelektrode entsteht bei Stromdurchgang Wasserstoff, der den Innenwiderstand der Zelle bis aufs Unbrauchbare erhöht. Das Mangandioxid liefert Sauerstoff, der den entstehenden Wasserstoff zu H²O umwandelt. Die eigentlichen Reaktionspartner für die Spannungsbildung sind Zn und Kohle.
Peter R. schrieb: > Das Mangandioxid > liefert Sauerstoff, der den entstehenden Wasserstoff zu H²O umwandelt. H₂O. Aber wie funktioniert das im Detail? 2MnO₂ → 2MnO + O₂? Bei Alkali-Mangan-Zellen ist aber wohl auch keine C-Elektrode vorhanden, das waren Zn-C-Zellen.
Peter R. schrieb: > Das Mangandioxid ist nur ein Hilfsstoff (Depolarisator). An der > Kohleelektrode entsteht bei Stromdurchgang Wasserstoff, der den > Innenwiderstand der Zelle bis aufs Unbrauchbare erhöht. Das Mangandioxid > liefert Sauerstoff, der den entstehenden Wasserstoff zu H²O umwandelt. > Die eigentlichen Reaktionspartner für die Spannungsbildung sind Zn und > Kohle. Das ist ein ebenso altes wie falsches Gerücht. Das MnO2 selbst ist die Elektrode und nimmt, ebenso wie das PbO2 im Bleiakku, die von der negativen Elektrode gelieferten Elektronen auf, wobei es reduziert wird. Sowohl MnO2 wie auch PbO2 sind starke Oxidationsmittel und für das hohe Potential verantwortlich. Ausserdem sind beide elektrisch leitfähig. Die Graphitelektrode dient lediglich als inerter Stromableiter. Platin wäre einfach zu teuer ;-)
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