Galvanische Zelle

Was bedeutet Galvanische Zelle?

Eine galvanische Zelle ist eine elektrochemische Zelle, die die Übertragung von Elektronen in Redoxreaktionen nutzt, um elektrischen Strom zu liefern. Diese Zelle wird durch eine spontane chemische Reaktion angetrieben, die einen elektrischen Strom durch einen äußeren Stromkreis erzeugt. Galvanische Zellreaktionen liefern Energie, die zur Verrichtung von Arbeit verwendet wird. Aus diesem Grund werden üblicherweise galvanische Zellen als Batterien verwendet. In der realen Welt umfasst das Wort Batterie mittlerweile eine einzelne galvanische Zelle, aber eine richtige Batterie besteht aus mehreren Zellen.

Eine galvanische Zelle besteht aus mindestens zwei Halbzellen, einer Reduktionszelle und einer Oxidationszelle. Chemische Reaktionen in den beiden Halbzellen liefern die Energie für den Betrieb der galvanischen Zelle. Viele galvanische Zellen sind von kommerzieller Bedeutung. Dazu gehören Trockenzellen, Quecksilberzellen, wiederaufladbare Ni-Cd-Batterien, Brennstoffzellen und Bleispeicherzellen. Eine übliche galvanische Zelle ist die Daniell-Zelle.

Faust erklärt Galvanische Zelle

Eine galvanische Zelle ist ein Gerät, in dem eine spontane Oxidations-Reduktions-Reaktion verwendet wird, um chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Galvanische Zellen nutzen die elektrische Energie, die durch die Elektronenübertragung in einer Redoxreaktion verfügbar ist, um nützliche elektrische Arbeit zu leisten. Grundsätzlich dient eine galvanische Zelle dazu, die in den Ionen gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie in Form von Strom umzuwandeln. Beispielsweise ist eine Batterie ein Paket aus einer oder mehreren galvanischen Zellen, die zur Erzeugung und Speicherung elektrischer Energie auf chemischem Wege verwendet werden.

Der Schlüssel zum Sammeln des Elektronenflusses besteht darin, die Oxidations- und Reduktionshalbreaktionen zu trennen und sie durch einen Draht zu verbinden, sodass die Elektronen durch diesen Draht fließen müssen. Dieser Elektronenfluss, Strom genannt, kann durch einen Stromkreis geschickt werden, der Teil einer beliebigen Anzahl von elektrischen Geräten wie Radios, Fernsehern, Uhren usw. sein könnte.

Galvanische Zellen sind auch wichtig für den Korrosionsschutz. Zur Herstellung einer galvanischen Zelle können zwei beliebige Metalle verwendet werden. Wenn zwei Metalle in Kontakt sind, kann ein Metall die Anode und das andere die Kathode sein, was zu einer galvanischen Korrosion des stärker anodischen Metalls führt. Zwei Metalle mit unterschiedlichen Potentialen in einem leitenden Elektrolyten führen dazu, dass das anodischere Metall normalerweise durch galvanische Korrosion angegriffen wird. Ob sich ein Metall in Kombination mit einem anderen Metall in derselben Umgebung als Anode oder als Kathode verhält, kann normalerweise durch seine relative Position in der galvanischen Reihe bestimmt werden. Das Metall, das weiter oben auf der Liste erscheint, ist im Allgemeinen die Anode und wird daher korrodieren. Das Metall weiter unten in der Liste ist die Kathode und korrodiert daher nicht. Natürlich findet diese galvanische Wirkung nicht unter Leerlaufbedingungen statt; es muss eine Verbindungsschaltung vorhanden sein.

Verwandte Frage
Wie kann ich galvanische Korrosion vermeiden?