Elektrochemie Grundlagen: Beispiele, Begriffe, Spannungsreihe, Galvanische Zelle und Elektrolyse

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Jackie

17.4.2021

Chemie

Elektrochemie: Elektrolyse, Galvanisches Element, Akku, Batterie

Fächer

Chemie

Redoxgleichgewichte

Elektrolyse und elektrochemische energiequellen

Zersetzungsspannung bei der elektrolyse

Elektrochemie Grundlagen: Beispiele, Begriffe, Spannungsreihe, Galvanische Zelle und Elektrolyse

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

Die Elektrochemie Grundlagen umfassen Redoxreaktionen, galvanische Zellen und Elektrolyse. Redoxreaktionen beinhalten den Elektronentransfer zwischen Oxidations- und Reduktionsmitteln. Galvanische Zellen wandeln chemische in elektrische Energie um, während Elektrolyse den umgekehrten Prozess darstellt. Wichtige Konzepte sind die elektrochemische Spannungsreihe, die elektrochemische Doppelschicht und verschiedene Arten von elektrochemischen Zellen wie Batterien, Akkus und Brennstoffzellen.

• Redoxreaktionen sind die Grundlage der Elektrochemie
• Galvanische Zellen erzeugen Strom durch spontane Redoxreaktionen
• Elektrolyse nutzt Strom, um nicht-spontane Reaktionen anzutreiben
• Die elektrochemische Spannungsreihe hilft bei der Vorhersage von Reaktionen
• Batterien, Akkus und Brennstoffzellen sind wichtige Anwendungen

...

17.4.2021

6455

Elektrochemie
Redoxreaktionen
Elektronen übertragung /austausch:
• Elektromendonator gibt Elektronen ab + wird axidiert
(editionel)
(Oxidati

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Elektrolyse und Elektrochemische Doppelschicht

Die Elektrolyse wird als erzwungene Reaktion beschrieben, bei der elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt wird. Im Gegensatz dazu wandelt eine galvanische Zelle chemische Energie freiwillig in elektrische Energie um.

Beispiel: Bei der Elektrolyse von Zinkbromid wird an der Kathode Zink reduziert und an der Anode Brom oxidiert.

Das Konzept der elektrochemischen Doppelschicht wird eingeführt, welches die Ladungsverteilung an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt beschreibt.

Definition: Die elektrochemische Doppelschicht besteht aus zwei parallelen Ladungsschichten an der Grenzfläche zwischen Metall und Lösung.

Es wird erklärt, wie diese Doppelschicht zustande kommt, wenn ein Metall in eine Lösung seiner Ionen eintaucht. Je nach Gleichgewichtslage der Reaktion entsteht im Metall ein Elektronenüberschuss oder -mangel.

Highlight: Die elektrochemische Doppelschicht spielt eine wichtige Rolle bei vielen elektrochemischen Prozessen und beeinflusst die Kinetik von Elektrodenreaktionen.

Das Kapitel schließt mit einer detaillierten Beschreibung der Vorgänge in einer galvanischen Zelle, einschließlich der Elektronenwanderung und des Ladungsausgleichs zwischen den Halbzellen.

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Batterien, Akkus und Brennstoffzellen

Primärzellen oder Batterien werden als galvanische Zellen beschrieben, die nur entladen, aber nicht wieder aufgeladen werden können. Die Zellreaktion ist hier nicht umkehrbar.

Definition: Sekundärzellen oder Akkus sind galvanische Zellen mit umkehrbarer Zellreaktion, die mehrfach entladen und wieder aufgeladen werden können.

Brennstoffzellen werden als spezielle Art von Primärzellen vorgestellt, bei denen die Reaktanden kontinuierlich zugeführt und an Elektroden mit Katalysatorwirkung elektrochemisch umgesetzt werden.

Beispiel: Eine detaillierte Beschreibung einer Blei-Akku-Zelle wird gegeben, einschließlich der Reaktionen an Anode und Kathode.

Das Kapitel geht auf die spezifischen Reaktionen in einem Blei-Akku ein, einschließlich der Oxidations- und Reduktionsprozesse an den Elektroden und der Gesamtredoxreaktion.

Highlight: Die Vielseitigkeit elektrochemischer Zellen ermöglicht eine breite Palette von Anwendungen in der Energiespeicherung und -umwandlung.

Abschließend wird die Bedeutung dieser verschiedenen Zelltypen für praktische Anwendungen in der Energietechnik und im Alltag hervorgehoben.

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Elektrochemie Grundlagen: Beispiele, Begriffe, Spannungsreihe, Galvanische Zelle und Elektrolyse

Jackie

@jackiealicee

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Elektrolyse und Elektrochemische Doppelschicht

Dieses Kapitel befasst sich mit dem Prozess der Elektrolyse und dem Konzept der elektrochemischen Doppelschicht. Es werden die Unterschiede zwischen einer Elektrolysezelle und einer galvanischen Zelle erläutert.

Die Elektrolyse wird als erzwungene Reaktion beschrieben, bei der elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt wird. Im Gegensatz dazu wandelt eine galvanische Zelle chemische Energie freiwillig in elektrische Energie um.

Beispiel: Bei der Elektrolyse von Zinkbromid wird an der Kathode Zink reduziert und an der Anode Brom oxidiert.

Das Konzept der elektrochemischen Doppelschicht wird eingeführt, welches die Ladungsverteilung an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt beschreibt.

Definition: Die elektrochemische Doppelschicht besteht aus zwei parallelen Ladungsschichten an der Grenzfläche zwischen Metall und Lösung.

Es wird erklärt, wie diese Doppelschicht zustande kommt, wenn ein Metall in eine Lösung seiner Ionen eintaucht. Je nach Gleichgewichtslage der Reaktion entsteht im Metall ein Elektronenüberschuss oder -mangel.

Highlight: Die elektrochemische Doppelschicht spielt eine wichtige Rolle bei vielen elektrochemischen Prozessen und beeinflusst die Kinetik von Elektrodenreaktionen.

Das Kapitel schließt mit einer detaillierten Beschreibung der Vorgänge in einer galvanischen Zelle, einschließlich der Elektronenwanderung und des Ladungsausgleichs zwischen den Halbzellen.

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Batterien, Akkus und Brennstoffzellen

Dieses Kapitel behandelt verschiedene Arten von elektrochemischen Zellen: Batterien $Primärzellen$ , Akkus $Sekundärzellen$ und Brennstoffzellen. Es werden die Unterschiede und Funktionsweisen dieser Energiespeicher und -wandler erläutert.

Primärzellen oder Batterien werden als galvanische Zellen beschrieben, die nur entladen, aber nicht wieder aufgeladen werden können. Die Zellreaktion ist hier nicht umkehrbar.

Definition: Sekundärzellen oder Akkus sind galvanische Zellen mit umkehrbarer Zellreaktion, die mehrfach entladen und wieder aufgeladen werden können.

Brennstoffzellen werden als spezielle Art von Primärzellen vorgestellt, bei denen die Reaktanden kontinuierlich zugeführt und an Elektroden mit Katalysatorwirkung elektrochemisch umgesetzt werden.

Beispiel: Eine detaillierte Beschreibung einer Blei-Akku-Zelle wird gegeben, einschließlich der Reaktionen an Anode und Kathode.

Das Kapitel geht auf die spezifischen Reaktionen in einem Blei-Akku ein, einschließlich der Oxidations- und Reduktionsprozesse an den Elektroden und der Gesamtredoxreaktion.

Highlight: Die Vielseitigkeit elektrochemischer Zellen ermöglicht eine breite Palette von Anwendungen in der Energiespeicherung und -umwandlung.

Abschließend wird die Bedeutung dieser verschiedenen Zelltypen für praktische Anwendungen in der Energietechnik und im Alltag hervorgehoben.

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Grundlagen der Elektrochemie und Redoxreaktionen

Dieses Kapitel behandelt die fundamentalen Konzepte der Elektrochemie und Redoxreaktionen. Es erklärt den Elektronentransfer zwischen Oxidations- und Reduktionsmitteln sowie die Bestimmung von Oxidationszahlen.

Die Redoxreaktionen werden als Elektronenübertragung zwischen einem Elektronendonator $Oxidationsmittel$ und einem Elektronenakzeptor $Reduktionsmittel$ beschrieben. Dabei gibt der Donator Elektronen ab und wird oxidiert, während der Akzeptor Elektronen aufnimmt und reduziert wird.

Definition: Oxidation ist die Abgabe von Elektronen, während Reduktion die Aufnahme von Elektronen ist.

Für die Bestimmung der Oxidationszahlen werden wichtige Regeln aufgeführt, wie z.B. dass Elemente in reiner Form die Oxidationszahl 0 haben und die Summe aller Oxidationszahlen in einer Verbindung 0 sein muss.

Highlight: Die Kenntnis der Oxidationszahlen ist entscheidend für das Verständnis von Redoxreaktionen und elektrochemischen Prozessen.

Das Kapitel führt auch in das Konzept der galvanischen Zelle ein, die chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Es wird der Aufbau einer galvanischen Zelle mit Anode $Oxidation$ und Kathode $Reduktion$ erklärt.

Beispiel: In einer Zink-Kupfer-Zelle wird Zink an der Anode oxidiert und Kupferionen werden an der Kathode reduziert.

Abschließend wird ein Vergleich zwischen Redoxreaktionen und Säure-Base-Reaktionen gezogen, wobei beide als Gleichgewichtsreaktionen beschrieben werden, die sich jedoch im Austausch von Elektronen bzw. Protonen unterscheiden.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Stefan S

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Samantha Klich

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Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

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Elektrolyse und Elektrochemische Doppelschicht

Batterien, Akkus und Brennstoffzellen

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Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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