zum Directory-modus

Elektrochemie

Nach einer qualitativen Einführung werden Redoxsysteme, ihre Standardpotentiale und die Potentialberechnungen nach der Nernst-Gleichung behandelt. Die Potentialberechnungen dienen der Beschreibung von galvanischen Elementen und von Elektrolyseprozessen. Ein anwendungsorientierter Teil enthält technische Elektrolyseverfahren, elektrochemische Stromquellen und Korrosionsphänomene.

Chemie für Mediziner: Grundlagen der Elektrochemie Level 130 min.

Eine Einführung in die Elektrochemie.

Chemie für Mediziner: Redox-ReaktionenLevel 160 min.

In diesem Kapitel werden die Grundlagen der Redox-Reaktionen erarbeitet und anhand einiger Beispiele vertieft. Enthalten ist auch eine Einführung in die Elektrochemie.

Redox-Reaktionen: Aufgaben Level 245 min.

In dieser Lerneinheit werden Grundlagen der Redox-Reaktionen abgefragt.

Einführung in die Elektrochemie Level 115 min.

Einführung in die Elektrochemie. Beschreibung von Oxidations- und Reduktionsvorgängen.

Galvanisches Element Level 115 min.

Das galvanische Element wird an einem Beispiel erklärt.

Die Standardwasserstoffelektrode Level 115 min.

Die Standardwasserstoffelektrode wird vorgestellt.

Energiebetrachtungen Level 120 min.

Die Abhängigkeit des Standardpotentials von thermodynamischen Eigenschaften wird beschrieben. Darstellung einer Spannungsreihe.

Konzentrationsabhängigkeit des Redoxpotentials Level 115 min.

Die Konzentrationsabhängigkeit des Redoxpotentials wird beschrieben.

Berechnung zur potentiometrischen pH-Messung Level 145 min.

Berechnung zur potentiometrischen pH-Messung anhand verschiedener Beispiele.

Potentiometrische pH-Messung Level 130 min.

Einführung in die potentiometrische pH-Messung und Beschreibung der Glaselektrode.

Konzentrationszellen Level 130 min.

Konzentrationszellen werden beschrieben. Als Beispiel wird die Lambda-Sonde vorgestellt.

Elektroden 2. Art Level 115 min.

Beschreibung der Elektroden 2. Art.

Elektrolyse Level 115 min.

Einführung in die Elektrolyse. Veranschaulichung durch eine Animation.

Faraday-Gesetze Level 125 min.

Erklärung des Faraday'schen Gesetzes mit Hilfe eines Beispiels.

Polarisations- und Zersetzungsspannung Level 115 min.

Am Beispiel einer Elektrolyse wird die Polarisations- und Zersetzungsspannung erklärt.

Redoxpotential und Überspannung Level 130 min.

Die Begriffe Redoxpotential und Überspannung werden an einem Beispiel erklärt. Außerdem wird das Zustandekommen von Überspannungen näher betrachtet.

Technische Elektrolyseverfahren Level 145 min.

Vorstellung verschiedener Elektrolyseverfahren wie, Chloralkali-Elektrolyse, Aluminiumelektrolyse und der Metallraffination.

Elektrochemische Stromquellen Level 145 min.

Aufbau und Funktionsweise von verschiedenen elektrochemischen Stromquellen werden dargestellt.

Korrosion Level 145 min.

Einführung in den Themenbereich Korrosion und Korrosionsschutz.

Experimente zum Elektrolyseur und Brennstoffzelle (Lehrerversion)

Elektrolyseur und Brennstoffzelle im Unterricht

In diesem Tutorial sind Experimente zur Erzeugung von Wasserstoff mit Hilfe von Solarenergie und die Weiterverwendung des Wasserstoffs in Brennstoffzellen für Lehrer zusammengefasst. Es bietet sich an das Tutorial im Rahmen der Elektrochemie anzuwenden. Unter Anderem werden die Elektrolyse, das Galvani Element sowie die Faraday'schen Gesetze erklärt. Die Experimente zum Elektrolyseur und zur Brennstoffzelle ermöglichen den spielerischen Einstieg in das Thema der Elektrochemie im Zusammenhang mit Zukunftstechnologien.

Versuch mit dem SolarmodulLevel 190 min.

Die Strom-Spannungs-Kennlinie gibt Aufschluss über das Leistungsverhalten eines Solarmoduls. Aus der Strom-Spannungs-Kennlinie sowie aus der Leistungskurve erhält man den Punkt maximaler Leistung, den sogenannten Maximum Power Point (MPP). Der Wirkungsgrad des Solarmoduls gibt an, wie viel der eingestrahlten Energie von dem Solarmodul in elektrische Energie umgewandelt wird. Ziel dieses Versuches ist es, die Leistung des Solarmoduls zu testen.

Versuch zur Elektrolyse: Zersetzung von WasserLevel 190 min.

Bei der Elektrolyse werden durch elektrische Energie chemische Verbindungen zersetzt. Dadurch kann Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden.

Versuch zur Zersetzungsspannung: Der PEM-ElektrolyseurLevel 190 min.

Der Elektrolyseur zerlegt Wasser in die Gase Wasserstoff und Sauerstoff, die jeweils in den Gastanks gespeichert werden. Die Zersetzung des Wassers beginnt jedoch erst oberhalb der Zersetzungsspannung. Ziel des Versuches ist es, zu erkennen, dass Wasser bei der Elektrolyse erst ab einer Mindestspannung zerlegt wird.

Versuch zum Faraday'scher Wirkungsgrad des PEM-ElektrolyseursLevel 190 min.

Zwischen der, bei der Elektrolyse aufzubringenden Strommenge und dem Volumen, der an den Elektroden erzeugten Gase, besteht ein Zusammenhang. Dieser wurde erstmals von Michael Faraday und in den Gesetzen von Faraday definiert. In diesem Experiment wird aus der tatsächlich erzeugten Gasmenge im Verhältnis zur theoretisch berechneten Gasmenge der Faraday'sche Wirkungsgrad berechnet.

Versuch zur Leistung einer BrennstoffzelleLevel 190 min.

Brennstoffzellen wandeln chemische Energie (aus Sauerstoff und Wasserstoff) in elektrische Energie (Strom). Die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Brennstoffzelle zeigt an, bei welcher Spannung der Stromfluss maximal ist. Die Leistungskurve zeigt an, bei welchem Widerstand die Brennstoffzelle ihr Leistungsmaximum hat. In diesem Experiment wird die maximale Leistungsausbeute einer Brennstoffzelle ermittelt.

Versuch zum Wirkungsgrad der PEM-BrennstoffzelleLevel 190 min.

Zwischen theoretisch verbrauchter Gasmenge und tatsächlich erzeugtem Strom lässt sich ein Zusammenhang herstellen. In diesem Experiment wird aus der tatsächlich verbrauchten Gasmenge im Verhältnis zur theoretisch berechneten Gasmenge der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle berechnet.

Versuch zur Leistung der Direkt-Methanol-BrennstoffzelleLevel 190 min.

Die abgegebene Leistung einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle hängt von dem angeschlossenen Lastwiderstand ab. In diesem Experiment lernen Sie den passenden Widerstand zu ermitteln, um eine optimale Leistungsausbeute zu bekommen

Experimente zum Elektrolyseur und Brennstoffzelle (Schülerversion)

Elektrolyseur und Brennstoffzelle - Schülerversuche

In diesem Tutorial sind Experimente zur Erzeugung von Wasserstoff aus Solarenergie und die Weiterverwendung des Wasserstoffs in Brennstoffzellen für Schüler aufgearbeitet. Die einzelnen Experimente können mit dem Experimentierset "Tutorial" von h-tec durchgeführt werden.

Zersetzung von Wasser unter Betrachtung des entstehenden GasvolumensLevel 190 min.

Im Elektrolyseur läuft eine Elektrolyse ab. Bei der Elektrolyse werden durch elektrische Energie chemische Verbindungen zersetzt. Dadurch kann Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden. In diesem Experiment zerlegen Sie Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff.

Leistung des PEM-ElektrolyseursLevel 190 min.

Der Elektrolyseur zerlegt Wasser in die Gase Wasserstoff und Sauerstoff, die in Gastanks gespeichert werden können. Die Zersetzung des Wassers beginnt jedoch erst oberhalb der Zersetzungsspannung. In diesem Experiment wird die Zersetzungsspannung ermittelt, die benötigt wird, um mit einem PEM-Elektrolyseur Wasser zu zerlegen.

Leistungskurve der PEM-BrennstoffzelleLevel 190 min.

Eine Brennstoffzelle erzeugt aus Sauerstoff und Wasserstoff elektrischen Strom und Wärme. In diesem Experiment wird die maximale Leistungsausbeute einer Brennstoffzelle ermittelt.

Leistung der Direkt-Methanol-BrennstoffzelleLevel 190 min.

Die abgegebene Leistung einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle hängt von dem angeschlossenen Lastwiderstand ab. In diesem Experiment lernen Sie den passenden Widerstand zu ermitteln, um eine optimale Leistungsausbeute zu bekommen.