Elektrochemie
In jeder Batterie läuft eine chemische Reaktion ab, die Strom liefert. Hier lernst du, wie galvanische Zellen funktionieren, vom Daniell-Element bis zum Akku im Auto.
Themen
Das Wichtigste in Kürze
Die Elektrochemie verbindet Chemie und Strom. Läuft eine Redoxreaktion so ab, dass die Elektronen durch einen Draht wandern müssen, fliesst Strom. Umgekehrt kann Strom eine Reaktion erzwingen, die von selbst nicht abläuft (Elektrolyse).
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Zwei Halbzellen, ein Draht
Eine galvanische Zelle besteht aus zwei Halbzellen, etwa Zink in Zinksulfat-Lösung und Kupfer in Kupfersulfat-Lösung. Am unedleren Metall (Zink) werden Elektronen abgegeben: Das ist die Anode, dort findet die Oxidation statt. Am edleren Metall (Kupfer) werden sie aufgenommen: die Kathode mit der Reduktion. Eine Salzbrücke schliesst den Stromkreis.
Wie viel Spannung?
Die Spannungsreihe ordnet die Metalle danach, wie leicht sie Elektronen abgeben. Je weiter zwei Metalle auseinanderliegen, desto grösser die Spannung der Zelle. Beim Daniell-Element aus Zink und Kupfer sind es unter Standardbedingungen rund 1.1 Volt.
Batterie und Akku
Eine Batterie ist eine galvanische Zelle, die nach dem Entladen leer ist. Ein Akku lässt sich wieder laden: Beim Laden läuft die Reaktion rückwärts. Der Bleiakku im Auto und der Lithium-Ionen-Akku im Handy arbeiten so.