Wie funktioniert das galvanische Element?

techmephysics · Anmeldungsdatum: 06.09.2014 Beiträge: 187

Es geht um den folgenden Text:

Bei der elektrochemischen Korrosion reagieren zwei unterschiedliche Metalle bzw. Metallverbindungen mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit (Elektrolyt).
Durch eine solche Anordnung entsteht ein galvanisches Element. Hier entsteht ein geschlossener elektrischer Stromkreis. Die Atome des unedleren Metalls (z. B. Zink) geben Elektronen ab und gehen als positiv geladene Ionen in Lösung. Das unedlere Metall wird dabei zersetzt. Der entstandene Elektronenüberschuss fließt über den Leiter zum edleren Metall (z. B. Kupfer).
Der Potentialunterschied zwischen den verschiedenen Metallen wird in Tabellen oder Diagrammen als elektrochemischen Spannungsreihe dargestellt. Die Metalle sind nach ihrem elektrischen Potential (Ladungsunterschied gegenüber Wasserstoff) geordnet. Wasserstoff hat dabei den Wert „Null“. Je negativer das Potential eines Metalls gegenüber Wasserstoff ist, desto unedler ist es und je positiver sein Potential ist, desto edler ist es.

Mir ist aus dem Text noch nicht ganz klar, wie die galvanische zelle funktioniert.

hier ist ein Bild der das prinzip der galvanischen zelle beschreibt:

https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanische_Zelle#/media/File:Daniell-Element.jpg

Zink und Kupfer befinden sich in unterschiedlichen Elektrolyten in getrennten gefäßen. Die Metallatome geben durch eine chemische Rektionen mit den Elektrolyten ihre Elektronen ab. Das heißt die Elektronen bleiben im metall und die geladenen Ionen gehen in die Elektrolyten. Das unedlere metall gibt mehr elektronen ab. Dadurch sind die metalle unterschiedlich geladen. Es entsteht eine Spannung. Wenn die beiden metalle nun mit einem elektrischen leiter verbunden werden, bewegen sich die elektronen des unedleren Metalls zum edleren Metall. Es fließt also Strom.

Habe ich das richtig verstanden? Wozu ist die Ionenbrücke?

moody_ds · Anmeldungsdatum: 29.01.2016 Beiträge: 515

Naja nicht ganz, die e- bleiben ja nicht in beiden Elektronen. Vom unedlen Metall wandern sie ja zum edlen rüber und da reagieren sie dann mit den cu2+ Ionen:

cu2+ + 2e- = cu

Deswegen stört mich die Aussage das unedlere Metall gäbe mehr ab. Hier werden die Elektronen ja aufgenommen und die Kathode oxidiert. Kupfer lagert sich an. An der Anode (Zink) findet ja die Reaktion

Zn = Zn2+ + 2e-

statt und diese wird zersetzt.

Die Ionenbrücke dient dazu Anionen auszutauschen, andernfalls würden sich Ladungen in den Halbzellen aufbauen und es würde nach einiger Zeit kein Strom mehr fließen.

techmephysics · Anmeldungsdatum: 06.09.2014 Beiträge: 187

ich habe malhierzu eine frage:

"Aus dem Metallgitter gehen Metallionen in Lösung und hinterlassen ihre Elektronen in der Elektrode (= Lösungsdruck, pL). Das dadurch negativ aufgeladene Metall zieht die positiv geladenen, in Lösung gegangenen Metall-Ionen wiederum an (= osmotischer Druck). Es bildet sich eine elektrische Doppelschicht und so baut sich ein elektrisches Potential an den Elektroden auf (= elektromotorische Kraft = EMK)."

Quelle: https://www.abiweb.de/anorganische-chemie/donator-akzeptor-prinzip/redox-chemie/redoxreaktionen-elektrochemie/daniell-element-galvanische-zelle.html

Wieso wird hier erwähnt, dass sich die elektronen in der elektrode, die metallionen in der lösung anziehen? Um ein elektrisches Potential zu erzeugen, müssen die metallionen nicht zu den Elektronen angezogen werden

techmephysics · Anmeldungsdatum: 06.09.2014 Beiträge: 187

Ich würde immer noch gerne wissen wozu diese Doppelschicht nötig ist?

moody_ds · Anmeldungsdatum: 29.01.2016 Beiträge: 515

Da bin ich aus dem Stehgreif überfragt, vielleicht weiß wer anders Bescheid.

Ansonsten sieht der Link hier nach kurzem Überfliegen okay aus:

http://www.chempage.de/theorie/galvanischezelle.htm

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247