Stichworte: Batterie ⋅ Elektrochemie ⋅ Spannungsreihe Bei der Bearbeitung der elektrochemischen Spannungsreihe und elektrochemischer Zellen tritt bei Schülern fast zwangsläufig die Frage auf, wie sich eine Batterie konstruieren lässt, die eine möglichst hohe Potentialdifferenz aufweist. Falls man versucht, eine solche Batterie zu entwerfen, so stellt sich nach einem Blick in die elektrochemische Spannungsreihe das Lithium als ideales Anodenmaterial heraus (E° = -3,04V) [1]. Das höchste Standardpotential weist zwar das Fluor auf, das allerdings aufgrund des schwierigen Umgangs für die Konstruktion einer handhabbaren Batterie ausscheidet. Als Alternative bieten sich Peroxodisulfate an, die in wässriger Lösung laut Tabelle ein Standardpotential von 2,01V aufweisen. Die Peroxodisulfate wirken aufgrund des Bestrebens der Rückbildung der Sulfate stark oxidierend. Kombiniert man entsprechend eine Lithium-mit einer Peroxodisulfat-Halbzelle, sollte es möglich sein, eine Batterie zu konstruieren, die eine Potentialdifferenz von ca. 5V zeigt.Allerdings stellt man schnell fest, dass eine solche Batterie nichtwie angenommen -eine Spannung von 5V aufweist, sondern nur 4,3V. Die folgenden Experimente zeigen, wie es trotzdem gelingen kann, eine 5V Batterie zu konstruieren, wenn zusätzlich Silbersalze als Katalysator einsetzt werden und warum dieses erforderlich ist. Versuch 1: Lithium-Peroxodisulfat-Zelle mit SilbersulfatGeräte und Chemikalien: Becherglas (100 mL, hohe Form), Tonzelle, Voltmeter, Messleitungen, Krokodilklemmen, batterieberiebenes Radio, Platinelektrode, paladinierte Kohleelektrode, Lithium, Natriumperoxodisulfat, verd. Schwefelsäure, Lithiumperchlorat-Lösung, w(LiClO 4 ) = 10% (in THF), Silbersulfat

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ALBRECHT DÜRER, Rembrandt, Francisco José de Goya aber auch Künstler wie Pablo Picasso, Edvard Munch oder Horst Janssen haben sich um die Technik der Radierung bemüht, die sich seit ihrer Erfindung einer stetigen Beliebtheit erfreut. Selbst Goethe schätzte diese künstlerische Technik: Gott segne Kupfer, Stichel und Stift und Werkzeuge der Wiedergabe, so dass das Gute, das einmal vorhanden, in unzähligen Abbildern vor der Vergessenheit gerettet werden kann.[1]Stichworte: Ätzen von Kupfer ⋅ Radierungen ⋅ Redoxreaktionen EinleitungDas Prinzip der Radierungen besteht darin, dass eine Lackschicht (Ätzgrund) auf eine Kupferplatte aufgetragen wird, die anschließend mit einem Griffel durch Anritzen an verschiedenen Stellen zerstört wird. Der Ätzgrund bestand in den Anfängen der Radierung aus einer Mischung aus Asphaltlack, Wachs und Pech. Es ist möglich, Linien zu zeichnen oder ganze Flächen von der Lackschicht zu befreien. An diesen freigelegten Stellen kann das Kupfer durch eine geeignete Lösung "geätzt" werden, während die mit Lack beschichteten Stellen geschützt bleiben. Durch das "Ätzen", das z.B. in einer Eisen(III)-chlorid-Lösung erfolgen kann, erhält man das Negativ-Bild der Radierung. Nach dem "Ätzvorgang" wird die Kupferplatte von der Lackschicht befreit und die Tiefdruckfarbe wird so aufgetragen, dass sie sich nur in den Rillen befindet. Im letzten Arbeitsschritt wird ein weiches, angefeuchtetes Papier auf die Druckvorlage gelegt. So erhält man den entsprechenden Druck.In dem vorliegenden Beitrag wird gezeigt, dass es weitere Redoxsysteme in wässriger Lösung gibt, die in der Lage sind, Kupfer zu oxidieren. Vor allem das System Wasserstoffperoxid/Kupfer bietet gegenüber dem üblichen Eisen-(III)-chlorid Vorteile, die wir vorstellen werden. Des Weiteren wird gezeigt, dass es möglich ist, die entsprechenden Teilreaktionen der Redoxreaktionen räumlich voneinander zu trennen und eine entsprechende galvanische Zelle zu konstruieren.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist von elementarer Bedeutung für das Verständnis der Chemie. Denn erst mit der Kenntnis des zweiten Hauptsatzes wird deutlich, warum einige chemische Reaktionen freiwillig ablaufen und andere wiederum nur dann ablaufen, wenn dem Reaktionssystem stetig Energie hinzugefügt wird. Die Frage nach der Begründung der Freiwilligkeit der Reaktionen kann den Schülern erst mit dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik gegeben werden.Stichworte: Entropie · Gibbs-Helmholtz-Gleichung · Triebkraft In der didaktischen Literatur wird häufig gefordert, dass in der Schule die Entropie als ein Maß der Gleichverteilung der Energie verstanden werden solle [3,4]. Allerdings bin ich der Auffassung, auch in Anbetracht der eben dargestellten Ergebnisse, dass eine Einführung der Entropie über den Weg der Gleichverteilung der Energie womöglich eher dazu beiträgt, den Schülern Chemie als nicht verstehbar erscheinen zu lassen.