Eine elektrochemische Zelle ist ein Gerät mit zwei leitenden Elektroden – einer positiven und einer negativen – aus unterschiedlichen Materialien (meist Metallen) und in einem Elektrolyten eingebettet. Dieser Elektrolyt ist eine chemische Lösung, die positive Ionen von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode durchlässt und so eine elektrische Ladung erzeugt. Es gibt eine oder mehrere Batterieeinheiten.
In einer Elektrolysezelle Chemische Prozesse werden durch elektrische Energie beschleunigtSie wandeln elektrische Energie in chemische Energie um. Es gibt zwei verschiedene Arten von Elektrolysezellen.
Es gibt die elektrolytische Zelle und die galvanische Zelle. Galvanische Zellen, Beispiele für elektrochemische Zellen, wandeln chemische Energie in elektrische Energie um, elektrolytische Zellen hingegen umgekehrt. Eine elektrochemische Zelle besteht aus zwei Halbzellen. Sie bestehen jeweils aus einer Anode und einem Elektrolyten, die in beiden Halbzellen identisch sein können, aber nicht müssen.
Was sind die Hauptbestandteile einer elektrochemischen Zelle?
Die wesentlichen Bestandteile einer elektrochemischen Zelle sind:
Elektrode
Dies sind die feste elektrische Leiter Sie kommen in elektrochemischen Zellen aus hervorragenden Leitern wie Metallen vor. Es gibt zwei Varianten:
- Anode: Der Zellabschnitt, in dem die Oxidation stattfindet, wird als Anode bezeichnet.
- Kathode: Der Bereich der Zelle, in dem die Reduktion stattfindet.
Elektrolyt
Ein Elektrolyt ist eine Substanz zwischen den Elektroden, die, wenn sie in gelöster Form vorliegt, polare Lösungsmittel wie Wasser, erzeugt leicht bewegliche Ionen die zu einer elektrisch leitfähigen Lösung führen.
Salzbrücke
Eine elektrochemische Zelle Oxidations- und Reduktionshälften sind durch eine Salzbrücke verbunden, Abschluss der Schaltung. Es ist mit KCl und anderen gesättigten Salzlösungen gefüllt.
Die Brücke ist notwendig, damit die Ionen der Lösung zwischen den Halbzellen wandern können, was für den Ablauf der Reaktion notwendig ist. Ein Beispiel für eine Salzbrücke wäre Filterpapier, das in Kaliumnitrat- oder Natriumchloridlösung getaucht ist.
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Welche Arten elektrochemischer Zellen gibt es?
Die meisten elektrochemischen Zellen fallen in eine von zwei Kategorien:
- Voltaische oder galvanische Zellen
- Elektrolytische Zellen
Galvanische Zelle
Chemische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt durch voltaische oder galvanische Zellen. In einer galvanischen Zelle finden spontane Reaktionen statt. Dies deutet darauf hin, dass Redoxprozesse Elektronen produzieren.
Elektrode und Kathode einer galvanischen Zelle sind jeweils negativ und positiv geladen. Salzbrücken und zwei unterschiedliche Abschnitte bzw. Hälften bilden eine galvanische Zelle.
Elektrolysezelle
Elektrische Energie wird in molekulare Energie umgewandelt in einer Elektrolysezelle. In einer Elektrolysezelle finden nicht-spontane Redoxreaktionen statt. Dies bedeutet, dass elektrische Energie aus externen Quellen zur Erzeugung von Elektronen genutzt wird.
Dieser Typ hat eine positiv geladene Anode und eine negativ geladene Kathode. Normalerweise hat eine Elektrolysezelle nur eine Kammer.
