Das Volta-Element mit Cobra SMARTsense

Prinzip

Das erste galvanische Element wurde 1799 vom italienischen Physiker Alessandro Graf Volta beschrieben. Dieses sogenannte Volta-Element beziehungsweise die Voltasche Zelle ist ebenfalls ein Kupfer-Zink-Element. Im Unterschied zum später entwickelten Daniell-Element befinden sich bei der Voltaschen Zelle jedoch beide Metallelektroden gemeinsam in einer Elektrolytlösung aus verdünnter Schwefelsäure.

Dank ihres vergleichsweise einfachen Aufbaus können viele dieser Elemente platzsparend in Reihe geschaltet werden. Diese als Voltasche Säulen bekannten Batterien aus mehreren Volta-Elementen wurden zur Erzeugung hoher Spannungen eingesetzt.

Aufgaben

1. Die Lernenden bauen zwei Volta-Elemente auf. An ihnen wird die Spannung einer Einzelzelle und die Spannung nach Reihenschaltung gemessen. 
2. Die Elektroden werden kurzgeschlossen und die Wasserstoffabscheidung, sowie ihr Einfluss auf die Zellspannung werden untersucht.

Lernziele

Durch diesen Versuch vertiefen die Lernenden ihre Kenntnisse im Bereich der Elektrochemie und lernen mit dem Volta-Element ein weiteres galvanisches Element kennen. Sie analysieren die elektrochemischen Reaktionen an Zink- und Kupferelektroden und untersuchen die Bedingungen, unter denen es bei einer Kurzschlussschaltung zur Wasserstoffentwicklung kommt. Zudem erfassen sie den Einfluss dieser Reaktion auf die Zellspannung.

Vorteile

• Versuch ist Teil einer Komplettsets, mit dem alle wichtigen curricularen Themen der Elektrochemie abgedeckt werden.
• Schnelle und einfache Versuchsvorbereitung (Versuchsanleitung und Gefährdungsbeurteilung verfügbar).
• Erhöhte Motivation bei Schüler/innen durch Nutzung der intuitiven measureAPP (kostenlos verfügbar).
• Minimale Vorbereitungszeit: Experimentierliteratur für Schüler und Lehrer erhältlich.
• Einfaches Lehren und effizientes Lernen beim Einsatz der interaktiven Experimentier-Literatur.