Zuvor haben wir diskutiert, was eine Redoxreaktion ist. Der Begriff Redox selbst leitet sich von den beiden beteiligten Reaktionstypen ab, nämlich Reduktion und Oxidation. Dies liegt daran, dass bei einer Redoxreaktion Reduktion und Oxidation gleichzeitig stattfinden. Während dieser Reaktion entspricht die Anzahl der verlorenen Elektronen der Anzahl der gewonnenen Elektronen. Redoxreaktionen betreffen auch elektrochemische Zellen. Was ist das?
Eine elektrochemische Zelle ist ein Gerät, mit dem bei Redoxreaktionen erzeugte chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Es gibt zwei Arten von Zellen, nämlich Voltaizellen oder galvanische Zellen und Elektrolysezellen.
Voltaic Zellen ist eine elektrochemische Zelle, die aus chemischen Reaktionen, die in Lösung auftreten, spontan elektrische Energie erzeugen kann. Ein Beispiel für eine Voltaikzelle ist eine elektrische Batterie.
Inzwischen, Elektrolysezelle ist eine Zelle, die eine chemische Reaktion eingeht, wenn ein elektrischer Strom an sie angelegt wird. Ein Beispiel für eine Elektrolysezelle ist die Zersetzung von Salz in seine Bestandteile Natrium und Chlor.
Die Eigenschaften einer elektrochemischen Zelle
Es gibt verschiedene Eigenschaften einer elektrochemischen Zelle. Erstens besteht jede Halbzelle aus einem Metallstab, der in eine Lösung ihrer eigenen Ionen getaucht ist. Zweitens wird die an der Anode auftretende Halbzellenreaktion als Halbzelloxidationsreaktion bezeichnet, während an der Kathode eine Halbzellreduktionsreaktion auftritt.
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Drittens treten immer zwei Halbreaktionen gleichzeitig auf. Viertens fängt die Anode Elektronen so ein, dass sie negativ geladen ist, während die Kathode Elektronen verliert, so dass sie positiv geladen ist. Schließlich fließen Elektronen von Anode zu Kathode und Strom fließt von Kathode zu Anode.
In elektrochemischen Zellen gibt es auch den Begriff elektrochemische Reihen. Die elektrochemische Reihe ist die Anordnung von Elementen, um den Wert des Reduktionspotentials zu erhöhen.
Es gibt verschiedene Anwendungen der elektrochemischen Reihe. Erstens kann die elektrochemische Reihe verwendet werden, um die relativen Oxidations- und Reduktionskapazitäten zu vergleichen. In Übereinstimmung mit den IUPAC-Bestimmungen (Internationale Union für reine und angewandte Chemie) wird das positive Vorzeichen verwendet, um das Reduktionspotential darzustellen. Substanzen mit einem niedrigeren Reduktionspotential sind stärkere Reduktionsmittel, während Substanzen mit einem höheren Reduktionspotential stärkere Oxidationsmittel sind.
Zweitens kann das Reaktivitätsverhältnis von Metallen, die niedriger in der Reihe angeordnet sind (ein niedrigeres Elektrodenpotential haben), das oben liegende Metall ersetzen (ein höheres Elektrodenpotential haben).
Schließlich wird die elektrochemische Reihe zur Berechnung des Elektrodenpotentials verwendet, das das Standardzellenpotential für galvanische Zellen ist.
