Top-Themen

Thank you! Your submission has been received!

Oops! Something went wrong while submitting the form.

Redox-/ Elektrochemie im Abi

Wenn Chemie eines deiner abiturrelevanten Fächer ist, wirst du auch die Redoxreaktion und Grundwissen zur Elektrochemie kennen und erklären können müssen.

Wie läuft eine Redoxreaktion ab?

Was ist ein elektrochemischer Vorgang?

simpleclub erklärt dir, was du für das Abi wissen solltest!

Redoxreaktion und Elektrochemie einfach erklärt

Redox- und Elektrochemie Definition

Bei Redoxreaktionen und in der Elektrochemie geht es um Übertragungen von Elektronen.

Du kannst Oxidation und Reduktion räumlich voneinander trennen. Dann können die wandernden Elektronen als Stromquelle genutzt werden.

Redoxreaktion

Redox ist die Abkürzung für Red. = Reduktion und Ox. = Oxidation. Die Redoxgleichung beschreibt die Kombination aus einer Oxidation und Reduktion.

Bei der Oxidation werden Elektronen abgegeben. Bei der Reduktion werden Elektronen aufgenommen.

Bei der Redoxreaktion werden also Elektronen übertragen.

Es wird dargestellt, dass A und B mit den Oxidationszahlen null zu A mit der Oxidationszahl plus eins und B mit der Oxidationszahl minus 1 reagieren. Außerdem kann die Reaktion in zwei Teilreaktionen aufgeteilt werden. Einmal die Reaktion von B, da B Teil einer Reduktion, dadurch kann B als Oxidationsmittel und Elektronenakzeptor bezeichnet werden. A ist in diesem Fall an der Oxidation beteiligt und kann daher als Reduktionsmittel und Elektronendonator bezeichnet werden

Redoxgleichung aufstellen

Um eine ausgeglichene Redoxgleichung aufzustellen, gehst du so vor:

Oxidationszahlen bestimmen
Unterteilung in Oxidation und Reduktion
Kreuzmultiplizieren

Standardpotential

Das Standardpotential ist die messbare Spannung eines Redoxpaares in Verbindung mit einer Standard-Wasserstoff-Halbzelle.

Ein Redoxpaar beschreibt die oxidierte und reduzierte Form eines Elements.

In der elektrochemischen Spannungsreihe sind die Standardpotentiale von verschiedenen Redoxpaaren aufgelistet.

Galvanische Zelle vs. Elektrolyse

Galvanische Zellen und Elektrolyse-Zellen sind aus zwei Redoxpaaren, die räumlich voneinander getrennt sind, aufgebaut. Die Redoxpaare sind über einen Elektronenleiter (Kabel) und einen Ionenleiter (Separator) verbunden.

Die Oxidation und Reduktion laufen in den Zellen räumlich voneinander getrennt ab. Die Oxidation findet immer an der Anode statt. Die Reduktion findet immer an der Kathode statt.

Bei der Reaktion in der Zelle kommt es insgesamt zu einem Elektronenaustausch und einem Ionenaustausch.

Die Unterschiede der Zellen siehst du in der Tabelle.

	Galvanische Zelle	Elektrolyse-Zellen
Reaktion	freiwillig	erzwungen (durch Spannungsquelle)
Abläufe	Elektronen wandern zum Pluspol. Ladungsausgleich durch Ionenaustausch.	Elektronen wandern zum Minuspol. Ladungsausgleich durch Ionenaustausch.
Pluspol	Kathode, Reduktion	Anode, Oxidation
Minuspol	Anode, Oxidation	Kathode, Reduktion
Berechnung Spannung	\text{U} = \text{E}_{Reduktion} – \text{E}_{Oxidation} $\text{U} = \text{E}_{Reduktion} – \text{E}_{Oxidation}$	\text{U}_\text{Z} = (\text{E}_{Oxidation} + U^_{Oxidation}) - (\text{E}_{Reduktion} + U^_{Reduktion}) $\text{U}_\text{Z} = (\text{E}_{Oxidation} + U^_{Oxidation}) - (\text{E}_{Reduktion} + U^_{Reduktion})$
Energieumwandlung	chemische in elektrische Energie	elektrische in chemische Energie

Nernst Gleichung

Mit der Nernst Gleichung kannst du das Elektrodenpotential eines Redoxpaares bei unterschiedlichen Konzentrationen berechnen.

\text{E} = \text{E}^{\text{0}} + \frac{\text{0,059 V}}{\text{z}} \text{log}\left(\frac{\text{c(Ox.)}}{\text{c(Red.)}}\right)

\text{E} = \text{E}^{\text{0}} + \frac{\text{0,059 V}}{\text{z}} \text{log}\left(\frac{\text{c(Ox.)}}{\text{c(Red.)}}\right)

E = Elektrodenpotential

E⁰ = Standardelektrodenpotential aus der elektrochemischen Spannungsreihe

z = Ladung des Ions

c(Ox.) = Konzentration der oxidierten Ionen (Metallionen im Wasser)

c(Red.) = Konzentration der reduzierten Ionen (hier das feste Metall)

Reaktionen bei Elektrolysen

Bei einer Elektrolyse läuft immer die Reaktion ab, bei der die kleinste Zersetzungsspannung \text{U}_{Z} $\text{U}_{Z}$ benötigt wird.

Um die Reaktionen an den Polen vorherzusagen, suchst du jeweils die Reaktionen mit der (betragsmäßig) kleinsten Summe von Standardpotential E° und Überspannungen U*.

Spannungsquellen

Spannungsquellen sind galvanische Zellen und daher wie diese aufgebaut. Je nach Spannungsquelle werden unterschiedliche Stoffe verwendet.

Spannungsquellen haben generell die folgenden Eigenschaften.

Batterie	Akku	Brennstoffzelle
Energiewandler	Energiewandler	Energiewandler
Energiespeicher	Energiespeicher	_
_	aufladbar	_

No items found.

simpleclub ist am besten in der App.

Mit unserer App hast du immer und überall Zugriff auf: Lernvideos, Erklärungen mit interaktiven Animationen, Übungsaufgaben, Karteikarten, individuelle Lernpläne uvm.

Web-Version

Top-Themen

Get the best learning hacks!

Redox-/ Elektrochemie im Abi