Elektrochemie zum Ausprobieren

Halbzellen-Labor

Zwei Metalle, zwei Salzlösungen, ein Draht und eine Salzbrücke: Hier siehst du, wie aus einer Redoxreaktion elektrischer Strom wird. Starte die Demo, klick auf die ?-Markierungen oder probier selbst.

Spannung1,10 V
Stromstärke0,0 mA
ZustandLeerlauf

Elektroden und Salzbrücke lassen sich mit Maus oder Finger nach oben aus der Lösung ziehen und wieder eintauchen. Ein Klick auf Lampe oder Schalter schaltet das Licht.

    Live…

    Elektron e⁻ Metall-Kation K⁺ (Salzbrücke) NO₃⁻ (Salzbrücke) ? Markierung mit Erklärung

    Reaktionsprotokoll

    Live berechnet aus den Standardpotentialen und der Nernst-Gleichung (25 °C).

    AnodeKathode
    Halbzelle
    Vorgang
    Teilgleichung
    E° (Standard)
    E (aktuell)
    c (Ionen)
    Elektrode
    Gesamtreaktion
    Zellspannung

    Ausprobieren

    Die Aufgaben haken sich selbst ab, sobald du sie im Labor geschafft hast.

    AufgabeWas dahintersteckt

    Begriffe

    Das Wichtigste in einem Blick.

    BegriffBedeutung
    Galvanische ZelleWandelt die Energie einer freiwillig ablaufenden Redoxreaktion in elektrische Energie um. Oxidation und Reduktion laufen räumlich getrennt ab.
    Anode (−)Hier findet die Oxidation statt. Das unedlere Metall gibt Elektronen ab und geht als Kation in Lösung.
    Kathode (+)Hier findet die Reduktion statt. Kationen aus der Lösung nehmen Elektronen auf und scheiden sich als Metall ab.
    ElektronenflussIm Draht von der Anode zur Kathode. Unterwegs verrichten sie Arbeit, zum Beispiel in der Lampe.
    SalzbrückeSchließt den Stromkreis über Ionen. Anionen wandern zur Anode, Kationen zur Kathode und gleichen so die Ladungen aus.
    ZellspannungΔE = E(Kathode) − E(Anode)
    Nernst-GleichungE = E° + (0,059 V / z) · lg c
    z ist die Ladung des Ions. Verdünnte Lösungen senken das Potential.

    Strom und Spannung

    Ein einfacher Stromkreis aus Batterie, Schalter und Lampe, daneben derselbe Kreislauf mit Wasser. Ändere Spannung und Widerstand, klick auf Schalter, Hahn oder Lampe und vergleiche beide Bilder.

    Spannung
    Widerstand
    Spannung4,50 V
    Stromstärke450 mA
    ZustandStrom fließt
    Grundlagen

    Was ist Spannung, was ist Strom?