Hier finden sich Aufgaben aus dem Bereich der Elektrochemie. Schwerpunkte liegen auf der elektrochemsichen Spannungsreihe sowie Nernst-Gleichung sowie Vorhersage von Redoxreaktionen. Abschließend finden sich noch Aufgaben zu Primär/Sekundärzellen und Brennstoffzellen.
Die Elektrochemie ist ein Bereich der Chemie, der sich mit der Wechselwirkung zwischen elektrischem Strom und chemischen Reaktionen beschäftigt. Besonders relevant sind hierbei elektrochemische Zellen, in denen chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird (und umgekehrt).
Die Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der ein Stoff Elektronen abgibt (Oxidation) und ein anderer Stoff diese Elektronen aufnimmt (Reduktion).
Eine galvanische Zelle ist eine Art von elektrochemischer Zelle, die chemische Energie in elektrische Energie umwandelt durch eine spontan ablaufende Redoxreaktion.
Unter Elektrolyse versteht man die Umkehrung des Prozesses einer galvanischen Zelle. Hierbei wird elektrische Energie aufgewendet, um eine nicht-spontane chemische Reaktion zu erzwingen.
Die Halbreaktionen in einer Redoxreaktion beinhalten die Oxidation (Elektronenabgabe) und die Reduktion (Elektronenaufnahme).
Das Faraday’sche Gesetz besagt, dass die Menge an Substanz, die an einer Elektrode während einer Elektrolyse erzeugt oder verbraucht wird, direkt proportional zur Menge an elektrischem Strom ist, der durch die Lösung fließt.
Die Anode ist die Elektrode, an der die Oxidation stattfindet. Die Kathode ist die Elektrode, an der die Reduktion stattfindet.
Die Nernst-Gleichung wird verwendet, um das Redoxpotential einer elektrochemischen Zelle unter nicht-Standardbedingungen zu berechnen.
Eine Batterie hat alle für die Reaktion notwendigen Substanzen in sich selbst enthalten, während eine Brennstoffzelle kontinuierlich Brennstoff und Oxidationsmittel zugeführt bekommt.
Korrosion ist ein Prozess, bei dem metallische Materialien durch oxidative Prozesse zerstört werden. Elektrochemie ist relevant, da Korrosion oft als Resultat elektrochemischer Prozesse gesehen wird.