Chemische Reaktionen im Leclanche´-Element

Depolarisationsmischung:
Braunstein: 57%
Graphit: 21%
Ammoniumchlorid: 9%
Zinkchlorid: 1%
Wasser: 12%
Aufbau-Slizze des Leclanche-Elements
Elektrolytzusammensetzung:
Ammoniumchlorid: 26%
(Leitelektrolyt)
Zinkchlorid: 8,8%
(Gelieren des Quellmittels)
Wasser: 62,5%
Sublimat, HgCl2, < 0,1%
(Amalgambildung mit Zn)
Quellmittel: 20-25%
Weizenmehl, Maisstärke, Methylcellulose;
     
I. Primärreaktionen
1. Zn(s) —> Zn2+(aq) + 2 e− Oxidation am ë-Pol
2. MnO2(s) + 2 e− + 2 H2O(l) —> 2 MnO(OH) + 2 OH(aq) Reduktion am Å-Pol
   2 OH(aq) + 2 NH4+ —> 2 NH3(g) + 2 H2O(l)       └►pH-Wert steigt
                                                                                      ==> Potential von MnO(OH)/MnO2 sinkt!
                                                Isolation der Kohle-Elektrode ==> Widerstand steigt ==> Stromstärke nimmt ab!
Betriebspause: Diffusion von NH3(g), Sekundärreaktion mit Zn2+(aq);
 
     
II. Sekundärreaktionen
1. Zn2+(aq) + 2 NH3(g) —> [Zn(NH3)2]2+ (aq) + 2 Cl —> [Zn(NH3)2]Cl2
                                                                                  aus der Depolarisationsmischung
Alterungsprozess:
2. Zn2+(aq) + 2 OH(aq) —> Zn(OH)2 (s) —> ZnO + H2O (l)
     
Anodenreaktion  Zn(s) —> Zn2+(aq) + 2 e
Kathodenreaktion MnO2(s) + 2 e− + 2 H2O(l) —> 2 MnO(OH) + 2 OH(aq)

2 OH(aq) + 2 NH4Cl —> 2 NH3(g) + 2 H2O(/l) + 2 Cl(aq)

Gesamtreaktion Zn(s) + MnO2(s) + 2 NH4Cl —> 2 MnO(OH) + [Zn(NH3)2]Cl2

Siehe auch Chemische Reaktionen im Leclanche´-Element im pdf-Foramt und Chemische Reaktionen im Leclanche´-Element im WordPerfect-Format

update; 19.04.2017                                                                                                                                                                                 zurück       zur Hauptseite

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