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chemie:redox:galvanic [2025/07/25 12:43] – [Das Daniell-Element] technikchemie:redox:galvanic [2025/07/25 13:41] (aktuell) – [Konzentrationszellen] technik
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 ==== Das Daniell-Element ====  ==== Das Daniell-Element ==== 
 Eine galvanische Zelle besteht aus zwei Halbzellen. Eine historisch bedeutsame galvanische Zelle ist das Daniell-Element, welches du hier schematisch dargestellt findest:  Eine galvanische Zelle besteht aus zwei Halbzellen. Eine historisch bedeutsame galvanische Zelle ist das Daniell-Element, welches du hier schematisch dargestellt findest: 
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 {{ :chemie:redox:daniell_im_gleichgewicht.png?direct&850 |}} {{ :chemie:redox:daniell_im_gleichgewicht.png?direct&850 |}}
  
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 === Zustandekommen eines Potentials === === Zustandekommen eines Potentials ===
-Das Spannungsmessgerät zeigt nach einiger Zeit eine Spannung von 1,11V an. Es muss also einen Ladungsunterschied zwischen beiden Halbzellen geben.   +Das Spannungsmessgerät zeigt nach einiger Zeit eine Spannung von 1,11V an. Es muss also einen Ladungsunterschied zwischen beiden Halbzellen geben.  
 + 
 +<WRAP center round info 95%> 
 +Taucht eine Metallelektrode in eine Lösung eines Salzes dieses Metalles ein, so laufen zwei Reaktionen ab: 
 +  - Metallatome gehen in Lösung und lassen dabei Elekronen in der Metallelektrode zurück. Sie werden bei diesem Vorgang oxidiert. 
 +  - Metallionen werden an der Elektrode zu Metallatomen reduziert und nehmen dabei Elektronen aus der Elektrode auf. 
 +Je unedler ein Metall ist, desto mehr Metallionen werden im zeitlichen Mittel gebildet und desto mehr Elektronen laden die entsprechende Elektrode auf. 
 +Je edler ein Metall ist, desto mehr Metallatome werden im zeitlichen Mittel gebildet und je weniger Elektronen laden die entsprechende Elektrode auf. 
 +</WRAP> 
 + 
 +Zink ist ein wesentlich unedleres Metall als Kupfer und hat daher ein größeres Bestreben, in Lösung zu gehen und Elektronen abzugeben als Kupfer. Daher lädt sich die Zinkelektrode gegenüber der Kupferelektrode negativ auf. Es bildet sich zwischen beiden Halbzellen ein Potential aus, das sich nicht mehr ändert, wenn sich beide Halbzellen im Gleichgewicht befinden. 
 + 
 +==== Eine galvanische Zelle in Arbeit ==== 
 +Verbindet man beim Daniell-Element bei Halbzellen elektrisch, läuft folgende Reaktion ab: 
 + 
 +{{ :chemie:redox:zn_cu_reaction.png?direct&300 |}} 
 + 
 +{{ :chemie:redox:daniell_in_arbeit.png?direct&840 |}} 
 + 
 +Zinkatome gehen in Lösung. Die dabei freiwerdenden Elektronen reduzieren die Kupferionen in der rechten Halbzelle zu elementarem Kupfer. Dies geschieht so lange, bis nennenwerte Mengen an Kupfersulfatlösung verbraucht sind. Die über den Leiter fließenden Elektronen können auf ihrem Weg elektrische Arbeit verrichten. Das Daniell-Element fungiert in diesem Zustand als Batterie. 
 + 
 +==== Donator- und Akzeptorhalbzelle ==== 
 +<WRAP center round info 95%> 
 +  - Die Halbzelle, die im Falle dass die Zelle Arbeit verrichtet, Elektronen freisetzt, ist die **Donatorhalbzelle** (Minuspol). 
 +  - Die Halbzelle, die im Falle dass die Zelle Arbeit verrichtet, Elektronen aufnimmt, ist die **Akzeptorhalbzelle** (Pluspol). 
 +  - Bei gleicher Konzentration ist immer die **Halbzelle mit dem unedleren Metall** die **Donatorhalbzelle**.  
 +</WRAP> 
 + 
 +==== Kurzschreibweise von galvanischen Elementen ==== 
 +Um galvanische Elemente zu skizzieren, gibt es eine Kurzschreibweise. Eine Phasengrenze schreibt man als senkrechten Strich |, ein Diaphragma einen doppelten senkrechten Strich ||. Das Daniell-Element würde dann verkürzt zu dargestellt: 
 + 
 +Zn<sub>(s)</sub> | Zn<sup>2+</sup><sub>(aq)</sub> (c=1mol/L) || Cu<sup>2+</sup><sub>(aq)</sub> (c=1mol/L) | Cu<sub>(s)</sub> 
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