EMK, Elektromotorische Kraft

Elektromotorische Kraft - Wichtige Überlegungen und Definitionen

Abkürzung	Bedeutung
EMK	Elektromotorische Kraft
NHE	Normal Wasserstoff Elektrode

Potenziale:: $ϕ$ ist definiert als das Galvanipotenzial einer Phase, $Δ ϕ_{0}$ ist die Differenz von Galvanipotenzialen (die Gleichgewichts-Galvanispannung) und $E_{0} (EMK, ΔΔ ϕ_{0})$ die Differenz der Galvanispannungen zweier Halbzellen. Ist eine Elektrode auf die NHE-Elektrode bezogen, so kann man diese Anordnung formal noch als Halbzelle betrachten und bezeichnet sie mit $Δ ϕ_{0}$ (X, NHE).

Anode/Kathode:: Die Begriffe Anode und Kathode haben nichts mit + oder - der Elektrode zu tun, sondern sie beziehen sich auf deren Potenzial. Die Elektrode, die einen Stoff reduziert, wird Kathode genannt ( $κ α ϑ ο δ ο ς$ = kathodos = Abstieg, Verringerung der Oxidationszahl, Elektronen werden von der Elektrode abgegeben und treten in die Lösung), die Elektrode, die einen Stoff oxidiert, wird Anode genannt ( $α ν ο δ ο ς$ = anodos = Aufstieg, die Elektronen steigen in der Elektrode zur "Stromquelle" auf, Erhöhung der Oxidationszahl). Allgemein gilt: die Anionen wandern zur Anode, die Kationen wandern zur Kathode.

Richtung der Reaktion:: Kombiniert man Elektroden zu Zellen, so schreibt man diejenige Halbzelle rechts, in der die Reduktion stattfindet. Im Allgemeinen steht daher rechts die Elektrode, an der sich Reaktionsprodukte abscheiden (Reduktion von Metallionen).

Beispiel		allgemein
${Cu}^{z+} + 2 e^{−} \to Cu$		$Ox + n e^{−} \to Red$
$Zn \to {Zn}^{2+} + 2 e^{-}$		$Red \to Ox + n e^{-}$

Die Reaktionsrichtung ist so festgelegt, dass $Δ G$ negativ sein muss, $E_{0}$ also positiv.

Elektrolyse und Galvanisches Element:: Werden elektrochemische Reaktionen durch eine von außen angelegte Spannung erzwungen, so spricht man von einer Elektrolyse und bezeichnet die elektrochemische Zelle als elektrolytische Zelle bzw. Elektrolysezelle, wobei die Anode definitionsgemäß nach wie vor diejenige Elektrode ist, an der die Oxidation stattfindet. Beim Galvanischen Element ist die Kathode "positiv" geladen, im Falle der Elektrolyse fließen über den äußeren Draht Elektronen in die Kathode (die negativ geladen ist) und weiter über die Phasengrenze in die Grenzschicht der Lösung. Dadurch werden an der Kathode positiv geladene Ionen abgeschieden.