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Tutorial MenueElektrochemieLerneinheit 1 von 9

Elektrochemie Grundlagen

Zusammenhang mit der Thermodynamik

Bei isothermen und isobaren Prozessen ergibt die freie Enthalpie bzw. die Reaktionsarbeit einer Reaktion die maximal gewinnbare Arbeit. Falls Volumenarbeit vernachlässigt werden kann, bedeutet dies bei reversibler Reaktionsführung:

d G = δ W el .

Dies bewirkt eine Verschiebung der Ladungen im elektrischen Feld:

F = e E

Für die Arbeit pro Formelumsatz gilt:

Δ W el = F d s = e E d s = e U
Δ W el = n e F E 0 .

Hierbei ist E 0   die Gleichgewichtsspannung einer elektrochemischen Zelle. Mit der Definition der Einheit 1 Faraday N L e 0 = 96485  Cmol - 1 = 1 F .

Falls Reversibilität vorliegt, ist die zusätzliche elektrische Arbeit:

Δ G = n e F j a

Mit μ = d G / d n kann das elektrochemische Potenzial zu μ ˜ i a = μ i a + z i F ϕ a abgeleitet werden, wobei z i die Anzahl der Ladungsträger (Ionen, Elektronen) ist.

Damit ist es möglich, aus der EMK thermodynamische Größen zu bestimmen.

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