Galvanotechnik – Galvanisieren - HTL Wien 10

Halbzellenprozesse während der Zellreaktion und
Reaktionsende
Während der Zellreaktion wird nicht nur einfach infolge des Stromes die Potentialdifferenz
abgebaut, sondern vor allem auch wegen der in den Halbzellen ablaufenden Prozesse. Im
Daniell-Element findet während der Zellreaktion in der Zinkhalbzelle (Donatorhalbzelle)
verstärkt die Oxidation statt, d. h. es werden vermehrt Zinkionen gebildet. Infolgedessen
nimmt während der Zellreaktion die Masse der Zinkelektrode ab und die Konzentration der
Zinkionen in der Zinkhalbzelle zu. Dies hat eine Rückwirkung auf das Gleichgewicht
an der Zinkelektrode zur Folge. Denn aufgrund der während der Zellreaktion
zunehmenden Zinkionenkonzentration verschiebt sich dieses Gleichgewicht nach dem
Prinzip von Le Châtelier zunehmend in Richtung der Reduktion, d. h. die zunächst
schwache Reduktion gewinnt an Stärke und holt die zunächst starke Oxidation in der
Zinkhalbzelle allmählich ein. Im Laufe der Zellreaktion stellt sich an der Zinkelektrode also
ein neues Gleichgewicht ein.
In der Kupferhalbzelle findet ein umgekehrter Vorgang statt. Infolge der dort starken
Reduktion von Kupferionen zu Kupfer nimmt die Masse der Kupferelektrode während der
Zellreaktion zu und die Konzentration der Kupferionen in der Kupfersalzlösung ab. Auch in
der Kupferhalbzelle hat dies eine Rückwirkung auf das Gleichgewicht
zur Folge. Nach dem Prinzip von Le Châtelier verschiebt sich das Gleichgewicht dabei
infolge der abnehmenden Kupferionenkonzentration zunehmend in Richtung der
Oxidation, d. h. die zunächst schwache Oxidation holt die zunächst starke Reduktion in
der Kupferhalbzelle allmählich ein. Im Laufe der Zellreaktion stellt sich somit auch in der
Kupferhalbzelle ein neues Gleichgewicht ein.
Die Zellreaktion, d. h. die durch den Elektronenaustausch zwischen den beiden Halbzellen
bewirkten Reaktionen an den Elektroden, kommt schließlich zum Erliegen, wenn sich an
den beiden Elektroden wie beschrieben die neuen Gleichgewichte eingestellt haben, d. h.
an beiden Elektroden die Oxidations- und die Reduktionsstärke identisch sind. Denn dann
existiert keine Spannung mehr zwischen den Elektroden, so dass auch kein
Elektronenübergang mehr stattfindet und die Zellreaktion als Redoxreaktion
(Elektronenaustauschreaktion) somit beendet ist. Da auch die Zellreaktion umkehrbar ist,
befindet sich dann auch die gesamte Zellreaktion im Gleichgewichtszustand.
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