Ziel des Versuchs: Dieser Versuch soll zeigen, dass chem. Energie in elektrische Energie umgewandelt werden kann
| Thema: Energiespeicherung | Tags: Natriumbatterie | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
Stativ, Graphitelektrode, Filterpapier, Kabel, Spannungsmessgerät, Flügelmotor, Krokodilklemme.
Chemikalien
Natrium, Kupferblech, Kupfersulfatlösung.
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Natrium | H260-H314-EUH014 | -- |   |
| Kupferblech | Leider in der Datenbank nicht gefunden - bitte nachschlagen! | ||
| Kupfer(II)-sulfat-Lösung 0,1 M | H410 | P273-P501 | |
Durchführung
Auf ein Kupferblech wird ein Filterpapiersteifen gelegt, der zuvor in einer 0,1 molaren Kupfersulfatlösung getränkt wurde. Darauf wird ein Stück Natrium gelegt. In das Stativ wird die Graphitelektrode geklemmt, so dass diese direkt mit dem Natrium verbunden ist. Der Stromkreis wird mit einer Krokodilklemme am Kupferblech geschlossen und die Spannung wird abgelesen. Alternativ zum Spannungsmessgerät kann auch ein Flügelmotor in Reihe geschaltet werden.
Beobachtung
Das Spannungsmessgerät zeigt eine Spannung von 2,22 V an. Der Flügelmotor dreht sich.
Deutung
Bei dieser Redoxreaktion wird chemische in elektrische Energie umgewandelt, aufgrund der Potenzialdifferenz. Das Natrium wird oxidiert, und die Kupferionen werden reduziert. Folgende Reaktionen laufen ab:
Anode: 2 Na (s) → 2 Na+ (aq) + 2 e-
Kathode: Cu2+ (aq) + 2 e- → Cu (s)
Gesamtgleichung: 2 Na (s) + Cu2+ (aq) → 2 Na+ (aq) + Cu (s)
Entsorgung
Das Natrium wird zerkleinert und in Ethanol gelöst, das mit Kupfersulfat getränkte Filterpapier wird in den Feststoffabfall gegeben.
Literatur
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