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Tutorial MenueElektrochemieLerneinheit 4 von 9

Batterie

Daniell-Element als Anwendungsbeispiel

Abb.1
Daniell-Element

Beim Daniell-Element tauchen zwei Elektroden in zwei verschiedene Elektrolytlösungen ein. Dies kann man erreichen, indem die eine Lösung in einem porösen Topf in der anderen Lösung schwimmt, oder es befinden sich beide Lösungen in getrennten Gefäßen, die über eine Salzbrücke verbunden sind wie bei der Animation.

Die Animation zeigt die Vorgänge an den beiden Elektroden. Hier kommt also eine weitere Potenzialdifferenz an der Kontaktstelle zwischen den beiden Flüssigkeiten dazu. Das Daniell-Element besteht aus einer Zn- und einer Cu-Elektrode und den Elektrolytlösungen ZnSO4 und CuSO4. dabei läuft folgende Reaktion ab.

Zn+ Cu2+ Zn2++ Cu

Nomenklatur

Zn | ZnSO 4 | CuSO 4 | Cu | = Phasengrenze

Die Reaktion besteht aus den Teilschritten:

Tab.1
Oxidation reaction in Tabelle compounds ist im inline-mode noch nicht implementiert. compound ist im inline-mode noch nicht implementiert. Zn relation ist im inline-mode noch nicht implementiert. compounds ist im inline-mode noch nicht implementiert. compound ist im inline-mode noch nicht implementiert. Zn2+ compound ist im inline-mode noch nicht implementiert. e
Reduktion reaction in Tabelle compounds ist im inline-mode noch nicht implementiert. compound ist im inline-mode noch nicht implementiert. Cu2+ compound ist im inline-mode noch nicht implementiert. e relation ist im inline-mode noch nicht implementiert. compounds ist im inline-mode noch nicht implementiert. compound ist im inline-mode noch nicht implementiert. Cu

Richtung der Reaktion

Die Richtung der Reaktion ist abhängig von den Normalpotenzialen. Das unedlere Metall löst sich auf und das edlere wird gebildet.

Nach der Stockholmer Konvention gilt:

  • Falls die Reaktion nach rechts läuft, dann ist E 0 positiv.
  • Man rechnet immer Kathodenpotenzial minus Anodenpotenzial.
  • Die Kathode steht rechts und ist reduzierend.

Für das Daniell-Element ergibt sich aus der Spannungsreihe unter Standardbedingungen eine EMK von:

EMK = 0,34 V + 0,76 V = 1,10 V
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