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Alt 16.07.2019, 23:34   #1   Druckbare Version zeigen
J.Snow  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
Warum - genau - gehen bei einer galvanischen Zelle Ionen in Lösung?

Hey

Vielen Dank erst einmal, dass ihr mit eurer Hilfsbereitschaft dieses spannende Forum am Leben erhaltet.
Ich habe mich hier angemeldet um den Ruf der Lehramtsstudis mit meinen Fragen zu ruinieren. Angefangen bei der Elektrochemie, galvanische Zelle:

Im Daniell-Element lösen(?) sich Zinkatome in der Lösung. Dabei werden(?) sie zu Zinkionen, da die Elektronen im Zinkstab verbleiben. Zink ist ein uneldes Metall (negatives Redoxpotential, Abgabe von zwei Elektronen sorgt für eine energieärmere Elektronenkonfiguration) gehen mehr Zinkatome in Lösung, als Kupferatome in der anderen Zelle. So weit, so leicht zu merken.

- Aber warum findet dieser Prozess statt? Gibt es eine genauere Erklärung dazu? Welche Kraft bewirkt die Bewegung der ersten Zinkatome aus dem Zinkstab in die Lösung (die z.B. beim rumliegen auf der Laborbank nicht gegeben ist). Ist es die elektrostatische Anziehung durch Sulfationen (bildet sich Zinksulfat)?

Korrigiert auch gerne meine Begriffswahl, ich muss das ja meinen Prüfern und Schülern auch fachlich korrekt erklären können...

Danke!

Geändert von J.Snow (16.07.2019 um 23:49 Uhr)
J.Snow ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.07.2019, 08:21   #2   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.642
AW: Warum - genau - gehen bei einer galvanischen Zelle Ionen in Lösung?

Als erstes ist die Vorstellung, dass sich Zinksulfat bildet falsch. Das ist elativ einfach zu sagen, denn das Sulfat spielt dabei keine Rolle.

Die treibende Kraft ist der Potentialunterschied zwischen den Elektroden, der über die leitfähige Lösunmg vermittelt wird. Der Potentialunterschied reicht aus, in einem "gleichzeitigen" Prozess zowohl zwei Elektrnen abzunehmen, als auch eine Hydrathülle zu verpassen.

Hierbei wird auch die themische Bewegung und Statistik eine Rolle spielen: Es ist wahrscheinlich sowohl für ein Zinkatom doof mit den Elektronen in Lösung zu gehen, als auch für ein Zinkatom doof, erst mal zwei Elektronen azugeben und dann erst eine Hydrathülle zu kriegen.

Wenn man aber annimmt (und davon kann man ausgehen) dass an der Grenzfläche nicht alles so wohl geordnet ist und durch die thermische Bewegung der eine oder andere energetisch ungünstige Zustand erreicht wird (und das enorm oft, wenn man in menschlichen Zeitskalen denkt), dann kann sich mal das eine oder andere Zinkatom schon fast im Wasser befinden, bevor es Elektronen abgibt oder schon die Elektronen weit loslassen, bevor da doch einiges an Wasser um es herum ist.

Gerade die thermische Bewegung dürfte ein grund sein, warum elektrochemische Reaktionen bei niedrigeren Temperaturen nicht mehr so schön funktionieren (Handy).
__________________
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 17.07.2019, 19:33   #3   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.562
AW: Warum - genau - gehen bei einer galvanischen Zelle Ionen in Lösung?

"treibende Kraft" ist die Änderung der Gibbsenthalpie mit der Anzahl der Teilchen = dem chemischen Potential der(aller) beteiligten Spezies.

Ich hatt's mal aufgeschrieben.
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Wenn es einfach wäre, hätte es schon jemand gemacht!

I said I never had much use for it. Never said I didn't know how to use it.(M. Quigley)
You can't rush science, Gibbs! You can yell at it and scream at it, but you can't rush it.(A. Sciuto)

Wer durch diese Antwort nicht zufriedengestellt ist, der möge sich bitte den Text "Über mich" in meinem Profil durchlesen und erst dann meckern.
zweiPhotonen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.07.2019, 14:51   #4   Druckbare Version zeigen
J.Snow  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
AW: Warum - genau - gehen bei einer galvanischen Zelle Ionen in Lösung?

Danke für die ausführlichen Erklärungen.

Die zweite versteh ich noch nicht ganz; vielleicht hab ich da nach meiner physikalische Chemie Vorlesung im nächsten Semester bessere Chancen.
J.Snow ist offline   Mit Zitat antworten
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Stichworte
galvanisches element, redoxreaktion

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