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Wer hat die galvanische Zelle erfunden?
Der Name geht auf den italienischen Arzt Luigi Galvani zurück. Er entdeckte, dass ein mit Instrumenten aus verschiedenartigen Metallen berührter Froschschenkel-Nerv Muskelzuckungen auslöst, da das so gebildete Redox-System als galvanische Element Spannung aufbaut, so dass Strom fließt.
Wie kommt es zum Stromfluss in einer galvanischen Zelle?
Die Funktion der galvanischen Zellen beruht auf einer Redoxreaktion. Reduktion und Oxidation laufen räumlich getrennt in je einer Halbzelle (Halbelement) ab. Durch Verbinden der beiden Halbzellen mit einem Elektronenleiter und einem Ionenleiter wird der Stromkreis geschlossen.
Wie ist der Aufbau einer galvanischen Zelle?
Galvanische Zellen bestehen grundsätzlich aus einer Kathode, einer Anode und einer leitfähigen Flüssigkeit (Elektrolyt). Das Ziel einer galvanischen Zelle ist es, chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Somit sind die Vorgänge eines galvanischen Elements die Umkehrung der Elektrolyse .
Warum kann eine galvanische Zelle nicht beliebig lange Energie zur Verfügung stellen?
In der galvanischen Zelle läuft also eine Redoxreaktion ab, deren Reaktionsteile jedoch räumlich voneinander getrennt sind. Werden die zwei Elektroden nun also elektrisch leitend verbunden, so entsteht zwar eine Spannung, aber es fließt noch kein Strom.
Wie kommt es zur Bildung eines galvanischen Elements?
Die Spannung entsteht dadurch, dass zwei Werkstoffe (Elektroden) in ein Elektrolyt getaucht werden. Das ist dann das galvanische Element. Das Metall wird gegenüber dem Elektrolyten negativ. Es entsteht ein Ladungs- und damit ein Spannungsunterschied (-U und +U) zwischen Werkstoff und Elektrolyt.
Wie kommt es zur ionenwanderung?
Dies erfolgt durch Reduktion von Kupferionen. Durch die Oxidation von Zink reichern sich Zinkionen in der Zink-Halbzelle an. Von der Kupfer-Halbzelle wandern Sulfat-Ionen in die Zink-Halbzelle. Es kommt zum Ladungsausgleich in den Lösungen und der Stromkreis ist geschlossen.
Wie ist eine Halbzelle aufgebaut?
Die Halbzellen werden über einen Elektronenleiter miteinander verbunden, damit der Elektronenfluss gewährleistet ist. Jede Halbzelle ist aufgebaut aus einer Elektrode aus einem bestimmten Metall, die in einer Ionenlösung des gleichen Metalls eingetaucht ist, z.B. Zinkelektrode in Zinkionen-Lösung (= Redoxpaar).
Wie sind Halbzellen aufgebaut?
Die Halbzelle (Halbelement) ist Bestandteil des galvanischen Elements. Sie setzt sich zusammen aus einer Metallelektrode (Metallstab, Metallblech o. ä.), das in seine entsprechende Metallsalzlösung (Elektrolyt) taucht.