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Elektrochemie |
| allgemeines |
Wechselwirkungen von elektrischem Strom und Materie. |
| Bedeutung |
Elektrochemische Vorgänge sind wichtig für die
Speicherung elektrischer Energie (Akku, Batterie), für die Gewinnung von
Stoffen durch Strom (Elektrolyse) und für die Gewinnung von Strom aus
chemischer Energie (Brennstoffzelle). |
| Spannungsreihe |
| Spannung |
Reaktion |
Ergebnis |
| +2,87 V |
F2 + 2 e |
2 F - |
| +1,36 V |
Cl2 + 2 e |
2 Cl - |
| +1,07 V |
Br2 + 2 e |
2 Br - |
| +0,53 V |
I2 + 2 e |
2 I - |
|
| Spannung |
Reaktion |
Ergebnis |
| - 0,04 V |
Fe+++ + 3 e |
Fe |
| - 0,13 V |
Pb++ + 2 e |
Pb |
| - 0,14 V |
Sn++ + 2 e |
Sn |
| - 0,20 V |
Mo+++ + 3 e |
Mo |
| −0,23 V |
Nickel (Ni) Ni2+ + 2 e− |
Ni |
| −0,28 V |
Cobalt (Co) Co2+ + 2 e− |
Co |
| −0,34 V |
Thallium (Tl) Tl+ + e− |
Tl |
| −0,34 V |
Indium (In) In3+ + 3 e− |
In |
| −0,40 V |
Cadmium (Cd) Cd2+ + 2 e− |
Cd |
| −0,41 V |
Eisen (Fe) Fe2+ + 2 e− |
Fe |
| −0,48 V |
Schwefel (S) S + 2 e− |
S2− |
| −0,49 V |
Nickel (Ni) NiO2 + 2 H2O + 2 e− |
Ni(OH)2 + 2 OH− |
| −0,76 V |
Zink (Zn) Zn2+ + 2 e− |
Zn |
| −0,83 V |
Wasser 2 H2O + 2 e− |
H2 + 2 OH− |
| −0,89 V |
Bor (B) B(OH)3 + 3 H3O+ + 3 e− |
B + 6 H2O |
| −0,91 V |
Chrom (Cr) Cr2+ + 2 e− |
Cr |
| −1,099 V |
Niob (Nb) Nb3+ + 3 e− |
Nb |
| −1,17 V |
Vanadium (V) V2+ + 2 e− |
V |
| −1,18 V |
Mangan (Mn) Mn2+ + 2 e− |
Mn |
| −1,21 V |
Titan (Ti) Ti3+ + 3 e− |
Ti |
| −1,66 V |
Aluminium (Al) Al3+ + 3 e− |
Al |
| −1,77 V |
Titan (Ti) Ti2+ + 2 e− |
Ti |
| −1,85 V |
Beryllium (Be) Be2+ + 2 e− |
Be |
| −2,362 V |
Magnesium (Mg) Mg2+ + 2 e− |
Mg |
| −2,483 V |
Cer (Ce) Ce3+ + 3 e− |
Ce |
| −2,522 V |
Lanthan (La) La3+ + 3 e− |
La |
| −2,71 V |
Natrium (Na) Na+ + e− |
Na |
| −2,87 V |
Calcium (Ca) Ca2+ + 2 e− |
Ca |
| −2,89 V |
Strontium (Sr) Sr2+ + 2 e− |
Sr |
| −2,92 V |
Barium (Ba) Ba2+ + 2 e− |
Ba |
| −2,92 V |
Kalium (K) K+ + e− |
K |
| −2,92 V |
Caesium (Cs) Cs+ + e− |
Cs |
| −2,98 V |
Rubidium (Rb) Rb+ + e− |
Rb |
| −3,04 V |
Lithium (Li) Li+ + e− |
Li |
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| Bedeutung |
Elektrochemische Vorgänge sind wichtig für die
Speicherung elektrischer Energie (Akku, Batterie), für die Gewinnung von
Stoffen durch Strom (Elektrolyse) und für die Gewinnung von Strom aus
chemischer Energie (Brennstoffzelle). |
| Akku |
Aufladbares, Strom - lieferndes Element.
|
| Batterie |
Einmal nutzbares, stomlieferndes Element. |
Der Akku von Fahrzeugen wird fälschlicherweise auch
als Batterie bezeichnet. |
| Elektrolyse |
Energieverbrauchende chemische Reaktion durch Anlegen einer
Gleichspannung. |
Wasserstoff-Elekrolyse: Zerlegung von Wasser in H2
und O2. |
PEM: Proton Exchange Membrane (Protonen Austausch Membran);
Polymer Electrolyte Membrane: Protonenleitende Polymerfolie, die bei PEM
Elektrolyseuren und PEM Brennstoffzellen als Elektrolyt eingesetzt wird (1). |
| PtG |
Power to Gas, Erzeugung von Wasserstoff als
Energieträger durch Elektrolyse |
| Galvanisieren |
Oberflächenbeschichtung z.B. mit Chrom durch
Elektrolyse. |
Beim Eintauchen in eine zweiprozentige Kupfersulfat-Lösung überzieht sich ein Zinkblech mit einer dunklen Kupferschicht. |
Ein Kupferblech zeigt beim Eintauchen in eine Zinksulfat-Lösung dagegen keinerlei Reaktion. |
Erst nach Anlegen einer elektrischen Spannung scheidet sich Zink darauf ab. |
| Elektrochromie |
Farbänderung nach Anlegen einer Spannung |
Metalloxyde, Viologene, konjugierte Polymere,
Koordinationsverbindungen, Berliner Blau - Derivate |
| Quellen |
|
| Links |
1.) H-TEC EDUCATION GmbH, Lübeck |
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