Elektrolyse und Galvanische Elemente

Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument beschäftigt sich mit der Elektrochemie und den Anwendungsmöglichkeiten in galvanischen Zellen und Batterien. In Abschnitt 1 wird die Funktionsweise von galvanischen Zellen erklärt und es wird auf das Standard-Elektrodenpotential und die Spannungsreihe eingegangen. Außerdem wird das Verhalten von Metallen in sauren Lösungen und bei Reinigungen erläutert. In Abschnitt 1.3 werden verschiedene Batterietypen vorgestellt und auf die Unterschiede in Spannung, Stromstärke und Kapazität eingegangen. Besonders ausführlich wird auf die LECLANCHE- und Alkali-Mangan-Batterie eingegangen. Es wird erklärt, welche Materialien in welchen Funktionen eingesetzt werden und es wird auf die Lagerfähigkeit und Einsatzmöglichkeiten der Batterien eingegangen. Das Dokument bietet somit detaillierte Informationen über die Funktion von galvanischen Zellen und Batterien und richtet sich vor allem an Personen mit naturwissenschaftlichem Hintergrund und technischem Interesse.
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Auszug aus Referat
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. 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, so fließt ein Strom, mit dem ein kleiner Motor betrieben werden kann. Das ...
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