Wohin wandern die Ionen bei einer Galvanischen Zelle und bei der Elektrolyse?
Was ich weiss, ist:
Galvanische Zelle: Anode=Minuspol=Oxidation, Kathode=Pluspol=Reduktion
Elektrolyse: Anode=Pluspol=Oxidation, Kathode=Minuspol=Reduktion
Die Elektroden wandern jeweils von der Anode zur Kathode.
Was ich nicht weiss: Wohin wandern die Ionen? In meinem Chemiebuch steht, dass die Kationen zur Kathode und die Anionen zur Anode wandern. Im Internet gibt es auf diese Frage allerdings verschiedenste Antworten. Welche ist nun richtig?
3 Antworten
Elektrolyse: Anode=Pluspol=Oxidation, Kathode=Minuspol=Reduktion
Für eine Elektrolyse benötigst Du eine äußere Gleichstromquelle. Diese hat einen Minus- und einen Pluspol. Die Oxidation und die Reduktion läuft aber nicht an der Gleichstromquelle ab, sondern an den Elektroden, die räumlich woanders zu finden sind. Die Begriffspaare Anode und Oxidation sowie Kathode und Reduktion gehören in diesem Fall zusammen.
Für eine galvanische Zelle stimmen Deine "Gleichsetzungen". Warum wohl?
Die Elektroden wandern jeweils von der Anode zur Kathode.
Das tun sie definitiv nicht!
Die Elektroden sind Fest, lediglich die gelösten Stoffe können und sollen sich bewegen.
Elektronen sind elektrisch negativ geladen. Sie verspüren also eine Abstoßung von Orten hoher Ladungsdichte und wandern freiwillig nur an solche Orte mit geringer Ladungsdichte.
Wo werden Elektronen aufgenommen und wo abgegeben?
Das hängt davon ab ob die Elektronen freiwillig aufgenommen werden oder nicht. Freiwillig findet dieser Prozess stets beim edleren Metall statt. Grundsätzlich findet dieser Prozess aber immer dort statt, wo die Reduktion statt findet, also an der Kathode. An der Kathode ist also stehts eine gringe Elektronendichte, da hier die Elektronen aus der Elektrode vom Metall aufgenommen werden.
An der Anode werden die Elektronen abgegeben. Daher herrscht hier eine große Elektronendichte. Der Strom wander also stets vonn der Anode zur Kathode.
Wenn man nun die Ladungsdichte an den Elektroden kennt weiß man auch wie sich Ionen in der Nähe dieser Elektroden verhalten werden - je nachdem ob sie positiv oder negativ geladen sind.
So wie dus beschreibst wandern sie auch, deswegen heißen Kationen auch so weil sie zur Kathode wandern und umgekehrt. Kann man soch doch gut merken ;-)
Das ist Käse, es hat mit dem Redoxpotential zu tun. Stell dir einen Akku vor. Beim Entladen finden halt an den Elektroden (Anode und Kathode) Reduktion und Oxidation statt und dabei wird Energie frei. Diese resultiert aus dem Redoxpotentialunterschied der beteiligten Stoffe. Beim Laden macht man aus der Anode nun eine Kathode und umgekehrt, dann laufen die chemischen Reaktionen eben andersrum und dafür braucht man Energie, die das Ladegerät aufbringen muss.
Die Anode (positiv ) ist laut Definition ja nichts anderes als eine Elektrode, die den negativ geladenen Anionen Elektroden entzieht (also oxidiert), bei der Kathode isses andersrum.
Merkregeln zur Nomenklatur: An hodos = hinauf-Weg
kata hodos = herab-Weg (dabei ist die Norm-Stromrichtung gemeint, nicht die Elektronen!)
(weitere Hilfsbegriffe: Kata rhei =>herab-Fluss =>Katarrhe, rhei=fließt=>Rhein, Rhone, Heraklit: "panta rhei" = "alles fließt")
Die gebräuchliche Schreibweise ist inkonsequent:
zu Anode gehörte Katode, zu Kathode gehörte Anhode
Wow, das ging ja schnell! Vielen Dank schonmal. Ist das in beiden Fällen so? Hier z.B. steht etwas anderes: http://www.uni-protokolle.de/foren/viewt/182321,0.html
"Bei der Elektrolyse werden die Anionen zur Katode zurückgezwungen, und dafür muss Energie zugeführt werden"
Die Elektronen wandern wegen dem Strom ja auch in die andere Richtigung, ist das bei den Ionen nicht so?