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Elektrochemie


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Elektrochemie

Wenn eine chemische Reaktion mit einem elektrischen Strom verbunden ist so ist dies ein Vorgang. Entweder wird die Reaktion durch den einer von außen angelegten elektrischen Spannung hervorgerufenen erzwungen ( Elektrolyse ) oder es wird durch die chemische Reaktion geeigneter Substanzen eine messbare Spannung hervorgerufen Element). Der direkte Elektronenübergang zwischen Molekülen Ionen oder Atomen ist kein elektrochemischer Vorgang; für die Elektrochemie ist die räumliche Trennung Oxidation und Reduktion . Elektrochemische Reaktionen laufen in einer galvanischen Zelle ab. Bei der Elektrolyse und dem Aufladen eines Akkumulators wird Energie zugeführt beim Entladen einer Batterie oder bei Stromentnahme aus einer Brennstoffzelle erhält man elektrische Energie die bei Prozessen der Reaktionsenthalpie entspricht.

Anwendungen der Elektrochemie sind

  • Herstellung chemischer Substanzen
    • Reduktion von Metallensalzen zur Herstellung unedler vor allem durch Schmelzelektrolyse z.B. zur Herstellung Lithium Natrium Kalium Calcium Magnesium und Aluminium
      Der elektrische Strom wirkt hier als Reduktionsmittel. die Spannung variiert werden kann kann die angepasst werden. Der elektrische Strom ist das Reduktionsmittel der Chemie mit dem auch die Metalle reduziert werden können.
      Die elektrolytische Metallabscheidung wird auch in der Galvanotechnik genutzt.
    • Oxidation von Anionen z.B. von Halogeniden zur Herstellung von Fluor und Chlor
    • Der elektrische Strom erlaubt Redoxreaktionen ohne Zugabe von Reduktions- oder Oxidationsmitteln. Viele weitere können daher elektrolytisch besonders elegant ausgeführt werden werden erst ermöglicht. Erwähnt seien die Elektrofluorierung die Kolbe-Elektrolyse .

  • Verwendung des elektrischen Stroms zur Durchführung chemischen Analysen und Untersuchungen: Elektroanalyse vor allem Polarographie
  • Untersuchungen zur Thermodynamik und zum Mechanismus von Reaktionen wichtig für die Korrosionsforschung

Die für die Elektrochemie entscheidenden Vorgänge dabei an der Phasengrenze Elektrode - Elektrolyt ab. Man kann daher definieren: Elektrochemie die Wissenschaft der Vorgänge an der Phasengrenze zwischen Elektronenleiter ( Elektrode ) und einem Ionenleiter ( Elektrolyt ).

Literatur:

C. H. Hamann W. Vielstich Elektrochemie 3. Aufl. 1998

W. Schmickler Grundlagen der Elektrochemie Springer

K. Schwabe Elektrochemie Akademie-Verlag Berlin 1974

G. Kortüm Lehrbuch der Elektrochemie 4. Verlag Chemie Weinheim 1966

Siehe auch:



Bücher zum Thema Elektrochemie

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