Elektrochemie - FWU

immer vom unedleren Metall zum edleren
Metall. Am Ende der Sequenz wird
gezeigt, dass die gleichen Vorgänge auch
in der Zink-Kohle-Batterie ablaufen.
Elektrochemisches Potenzial
(Filmsequenz 3:00 min)
Diese Sequenz erklärt auf submikroskopischer
Ebene, wie die Zellspannung
in einer galvanischen Zelle zustande
kommt. Dafür werden zunächst die Vorgänge
ohne leitende Verbindung im
Daniell-Element betrachtet. Durch die
Oxidation von Zink-Atomen lädt sich die
Zink-Elektrode negativ auf. Gleichzeitig
kommt es durch die räumliche Trennung
der Ladungen zur Bildung einer elektrochemischen
Doppelschicht und einem
spezifischen elektrochemischen Potenzial.
Auch an der Kupfer-Elektrode lassen
sich diese Vorgänge beobachten. Da im
Vergleich zur Zink-Halbzelle hier weniger
Ionen durch Oxidation gebildet werden,
lädt sich die Kupfer-Elektrode weniger
stark negativ auf. Abschließend wird gezeigt,
dass bei einer leitenden Verbindung
zwischen den beiden Halbzellen
die Elektronen von der stark negativ
geladenen Zink-Elektrode zur weniger
stark negativ geladenen Kupfer-Elektrode
fließen.
Standardpotenzial (Filmsequenz 5:50 min)
Das elektrochemische Potenzial einer
Halbzelle kann nicht direkt gemessen
werden. Daher wird die Standard-Wasserstoff-Elektrode
als Referenz-Elektrode
verwendet. Ihr wurde ein elektrochemisches
Potenzial von 0,0 Volt zugeordnet.
So kann über die Kombination
der Standard-Wasserstoff-Halbzelle mit
verschiedenen Halbzellen leicht
deren elektrochemisches Potenzial
ermittelt werden. In der Sequenz wird
zunächst der Aufbau der Standard-Wasserstoff-Elektrode
gezeigt. Anschließend
werden die beiden Halbzellen des Daniell-
Elements mit der Standard-Wasserstoff-
Halbzelle kombiniert und die elektrochemischen
Potenziale ermittelt. Hierbei
wird deutlich, dass die Standard-Wasserstoff-Elektrode,
je nach Kombination,
sowohl als Anode als auch als Kathode
wirken kann. Dies hat Einfluss auf das
Vorzeichen des elektrochemischen Potenzials
der kombinierten Halbzelle. Abschließend
wird mit den ermittelten elektrochemischen
Potenzialen die Zellspannung
im Daniell-Element berechnet.
Elektrochemische Spannungsreihe
(Filmsequenz 2:30 min)
Mithilfe der Standard-Wasserstoff-Elektrode
können die Standardpotenziale für
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