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Die Silberoxid-Knopfzelle
AFB I–IIArmbanduhren werden oft von Silberoxid-Knopfzellen versorgt. Sie enthalten Zinkpulver, Silberoxid (Ag₂O) und Kalilauge als Elektrolyt. In alkalischer Lösung gelten die folgenden Standardpotenziale:
| Redoxpaar (alkalisch) | E° |
|---|---|
| \(\ce{Zn(OH)2 + 2 e- <=> Zn + 2 OH-}\) | −1,25 V |
| \(\ce{Ag2O + H2O + 2 e- <=> 2 Ag + 2 OH-}\) | +0,34 V |
| \(\ce{Li+ + e- <=> Li}\) | −3,04 V |
Auf der Verpackung ist eine Nennspannung von 1,55 V angegeben.
- Begründen Sie mit den Standardpotenzialen, welche Elektrode Anode und welche Kathode ist.
- Formulieren Sie die Elektrodenreaktionen und die Gesamtreaktion.
- Berechnen Sie die Standard-Zellspannung und vergleichen Sie mit der Nennspannung.
- Erläutern Sie, warum Lithiumzellen höhere Spannungen erreichen, aber keinen wässrigen Elektrolyten enthalten dürfen.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Höheres E° = Kathode.
Hinweis zu Aufgabe b)
Die Hydroxid-Ionen kürzen sich.
Hinweis zu Aufgabe c)
U° = E°(K) − E°(A).
Hinweis zu Aufgabe d)
Lage von Li in der Spannungsreihe.