Aufgabe 3 · Abitur NRW Chemie LK · Zink-Luft-Zellen – ein Oldtimer neu 2026

Material 3: Bestimmung der Kapazität einer Zink-Luft-Knopfzelle

Die zu entnehmende elektrische Ladung $Q$ ist eine wichtige Kenngröße bei Batterien. Sie wird auf der Verpackung in der Regel als sogenannte „Kapazität“ in $\mathrm{mAh}$ angegeben.

Einer Zink-Luft-Knopfzelle kann laut Hersteller die elektrische Ladung $Q = 1008\text{ C}$ entnommen werden.

In einem Experiment soll die Herstellerangabe dieser Zink-Luft-Knopfzelle überprüft werden. Dazu wird diese mithilfe eines Widerstands entladen und dabei alle $24\text{ h}$ die Masse der Batterie bestimmt. Tabelle 1 zeigt die ermittelten Werte.

Tabelle 1: Experimentell ermittelte Werte Zeit in h · 0 · 24 · 48 · 72 · 96 · 120 · 144 · 168 · 192

Masse in g · 0,799 · 0,809 · 0,827 · 0,857 · 0,868 · 0,876 · 0,881 · 0,881 · 0,881

a)

Berechnen Sie die Masse an Zink, die beim Entladevorgang umgesetzt wird. Gehen Sie dabei von einer direkten Reaktion zu Zink(II)-oxid aus (M 1, M 2, M 3).

b)

Ermitteln Sie die vom Hersteller auszuweisende Kapazitätsangabe in mAh (M 3).

c)

Überprüfen Sie mithilfe der Messwerte die Angabe des Herstellers (M 3).