Elektrolysezelle und galvanische Zelle im Vergleich

Question

Aufgabe:  Wie unterscheiden sich die beiden Zellen?

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Vom Duplikat:

Titel: Welche Elektrode löst sich in der Elektrolyse und welche löst sich in der galvanischen Zelle?

Stichworte: elektrolyse,galvanischesmodell

Aufgabe:

Welche Elektrode löst sich in der Elektrolyse und welche löst sich in der galvanischen Zelle?

Ansatz:

Da in der Elektrolyse das unedlere Metall in der oxidierten Form aufgrund der höheren Lösungsintension vorliegt, nimmt es die Elektronen auf, wenn man Strom anliegt, und wird somit reduziert (Zn²+  + 2e- → Zn).
Das edlere Metall liegt vorwiegend in der reduzierten Form vor und wird daher oxidiert (2Cl^-1 → Cl + 2e^-2). -->  Die Anode wird aufgelöst?

In der galvanischen Zelle läuft die Reaktion in die exergone Richtung. Das unedlere Metall wird dabei oxidiert und gibt seine Elektronen ab. Die Elektronen wandern dann von der Anode zur Katode, wo das edlere Metall die Elektroen aufnimmt und reduziert wird. → Die Anode wird aufgelöst ?

Liege ich so richtig?

Danke im Voraus

Answer 1

Salut,

Wie unterscheiden sich die beiden Zellen?

Der wichtigste Unterschied ist, dass in einer galvanischen Zelle die Reaktion freiwillig abläuft, wobei elektrische Energie nach außen abgegeben wird, bei der Elektrolyse hingegen durch Einsatz von elektrischer Energie die Reaktion erzwungen werden muss.

Beide Verfahren sind im wesentlichen Spiegelbilder voneinander, was sich am besten an einem Beispiel erkennen lässt:

Elektrolysiert man eine Zinkbromidlösung an Platinelektroden, so laufen die Elektrodenreaktionen nur dann ab. solange ein Gleichstrom fließt. An der mit dem Pluspol der Gleichspannungsquelle verbundenen Elektrode werden Bromidionen zu Brommolekülen oxidiert, an der mit dem Minuspol verbundenen Elektrode Zinkionen zu Zinkatomen reduziert.

Das sieht dann folgendermaßen aus:

Oxidation (Anode, Pluspol):    2 Br ^- (aq)    →    Br₂ (l) + 2 e^-

Reduktion (Kathode, Minuspol):   Zn²⁺ (aq) + 2 e^-    →    Zn (s)

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Redoxreaktion: Zn²⁺ (aq)  +  2 Br ^-    →    Zn (s)  +  Br₂ (l)

Wird nun diese Elektrolyse unterbrochen, so ist zwischen den Elektroden weiterhin eine Spannung messbar, wobei sich durch die Abscheidung der Elektrolyseprodukte die Platinelektroden zu einer Zink- und einer Bromelektrode gewandelt haben und es zur Bildung eines galvanischen Elements gekommen ist, bestehend nun aus einer Zn / Zn²⁺ - Halbzelle sowie einer Br ^- / Br₂ - Halbzelle. Die elektrische Energie der entstandenen galvanischen Zelle ist groß genug, um einen zwischen den Elektroden geschalteten Elektromotor zu betreiben, wodurch sich Zink - Anode und Brom - Kathode wieder auflösen.

Die Vorgänge im galvanischen Element:

Oxidation (Anode, Minuspol):   Zn (s)    →    Zn²⁺ (aq)  +  2e^-

Reduktion (Kathode, Pluspol):    Br₂ (l)  +  2e^-    →    2 Br ^- (aq)

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Redoxreaktion: Zn (s)  +  Br₂ (l)    →    Zn²⁺ (aq)  +  2 Br ^- (aq)

Du erkennst somit, dass bei einer Elektrolyse (in wässriger Lösung) genau die umgekehrten Vorgänge ablaufen wie in einer galvanischen Zelle. Die Elektroden erhalten dabei umgekehrte Vorzeichen: Die Anode wird zum Pluspol, die Kathode zum Minuspol.

Bonne chance !

Answer 2

Ja ich denke du hast das Grundprinzip verstanden. Die Annahmen bei der galvanischen Zelle sind richtig. Bei der Elektrolyse musst du noch einmal nachschauen.

Die Gleichung ist nicht ganz richtig: 2 Cl- > Cl2 + 2e-

Die Anode kann sich nur Auflösen, wenn Sie auch aus einer der genannten Verbindungen besteht. In der Regel ist es jedoch Kohlenstoff oder Platin, welche sich nicht so schnell auflösen.