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Schule > Chemie > Zum Abitur: Prüfungsaufgaben und Lösungen > Zusammenfassung für das Abitur: Korrosion und Brennstoffzelle

Chemie: Abi Merkstoff Brennstoffzellen

Brennstoffzelle

1839 Sir William Robert Grove(1811-1896)
galvanische Gasbatterie/Gaskette I=1V
funktioniert wie ein galvanisches Element
PEMFC (Proton Exchange Membran Fuel Cell)
Brennstoff : H2
Oxidationsmittel :O2
Elektrolyt : Polymermembran
Katalysator : Platin

Reaktionen:
Anode: 2H2 4H+ + 4e-
Kathode: O2 + 4H+ +4e- 2H2O
Gesamt: 2H2 +O2 2H2O
Theoretische Ruhespannung 1,23V
Praktische Spannung 0,6-0,9V
Wirkungsgrad 40%-70%
Wirkungsgrad = erreichte spannung: theoretische Spannung
diebrennstoffzelle.de ; Buch S.179,181

Metallionennachweis

Metallion Teststoff Färbung Eisen Fe2+ Kaliumhexacyanoferrat K4[Fe(Cn)6]4 Turnbullsblau (Türkisähnlich) Eisen Fe3+ Kaliumhexacyanoferrat K4[Fe(Cn)6]4- Berliner Blau (dunkles Blau) Kupfer Cu2+ Kaliumhexacyanoferrat K4[Fe(Cn)6]4- Brauner Niederschlag / gut löslich in NH3 Nickel Ni2+
Korrosion: Veränderung von Metallen durch Witterungseinflüsse
Redoxreaktionen laufen ab
Elektronenübergang findet direkt oder durch galvanische Elemente statt

Lokalelement

2 verschiedene Metalle berühren sich in einer Elektrolytlösung => kurzgeschlossenes galvanisches Element
Stromfluss: unedleres Metall edleres Metall
Säurekorrosion
4 H2O ‹<--> › 2 H3O+ + 2 OH
2 H3O+ + 2 e 2 H2O + H2
Sauerstoffkorrosion
O2 + 2 H2O + 4 e 4 OH

Korrosionsschutz

Der Korrosionsschutz wird in jedem fall durch eine Schutzschicht erwirkt
Metallüberzug durch Schmelztauchen
Das zu schützende Objekt wird in eine schmelze des Überzugsmetalls getaucht
Metallüberzug durch Galvanisieren
Das zu schützende Objekt bildet die Kathode
Das Überzugsmetall bildet die Anode
Anode und Kathode werden wie bei einem galvanischem Element mit der Stromquelle verbunden

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