ELEKTROLYSE UND GALVANISCHE
ELEMENTE

1 Redox-Reaktionen nutzbar gemacht - galvanische
Zellen

Naturwissenschaftler bemühen sich, Zusammenhänge und
Gesetzmäßigkeiten in Naturerscheinungen zu entdecken und zu
beschreiben. Auf ihren Ergebnissen aufbauend können dann Techniker
Verfahren entwickeln und Geräte bauen, in denen die wissenschaftlichen
Erkenntnisse praktische Anwendung finden.
Interessante Beispiele für diese Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft
und Technik findet man in der Entwicklung moderner Batterien und anderer
Stromversorgungsgeräte. Hier haben Wissenschaftler gezeigt, auf welche
Weise es grundsätzlich möglich ist, elektrische Energie aus chemischen
Vorgängen zu gewinnen.

1.1 Galvanische Zellen
Taucht man ein Zinkblech in eine wässrige Lösung von
Kupfersulfat, so gehen Elektronen von der Oberfläche des Zinkblechs auf die
Kupfer-Ionen über. Zink wird oxidiert, Kupfer-Ionen werden reduziert. Lasst
man beide Teilreaktionen räumlich getrennt ablaufen, so lässt sich der
Elektronenfluss technisch nutzen. Dies geschieht in einer galvanischen
Zelle.

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Um eine solche Zelle aufzubauen, stellt man ein Zinkblech in eine
Zinksalz-Lösung und ein Kupferblech in eine Kupfersulfat-Lösung. Beide
Halbzellen sind durch eine poröse Wand, das Diaphragma, getrennt. Zwischen
dem Zinkblech und dem Kupferblech besteht eine Potentialdifferenz
(Spannung).
Verbindet man die beiden Metalle durch einen Draht miteinander, ...