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Ionenwanderung, Diffusion in elektrochemischer Zelle
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Alex1331
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Anmeldungsdatum: 24.08.2008
Beiträge: 9

BeitragVerfasst am: 06 Aug 2012 - 10:29:35    Titel: Ionenwanderung, Diffusion in elektrochemischer Zelle

Hallo,
ich habe eine Frage zur Ionenwanderung in einem Akku (Daniell Element)
z.B. Cu/Cu2+ und Zn/Zn2+ Halbzellen:
In einer Halbzelle Kupferelektrode in CuSO4 Lösung, in der anderen Zinkelektrode in ZnSO4 Lösung.
Die beiden Halbzellen sind jetzt über eine Salzbrück (K2SO4) oder über ein Diaphragma verbunden, die Elektroden über einen Draht.

Jetzt gehen Zn von der Elektrode als Zn2+ in die Lösung und die Elektronen fließen über den Draht zur Kuperelektrode, dort gehen Cu2+ aus der Lösung und scheiden sich an der Kupferelektrode als Cu ab.. Das ist mir alles klar, aber folgende Fragen:

1. Das Diaphragma bzw. die Salzbrücke ist ja für die Ionen durchlässig. Dann müsste doch, wenn kein Draht angeschlossen ist, also kein Strom fließt, eine Diffusion stattfinden, also die beiden Lösungen, also CuSO4 und ZnSO4 müssten sich doch mischen.
Und dann würde auch das passieren, was passiert wenn man einen Zinkstab in eine CuSO4 Lösung hält: Cu2+ scheidet sich als Cu an der Zinkelektrode ab und Zn geht als Zn2+ in die Lösung.. Das müsste doch dazu führen dass der Akku schon nach kurzer Zeit nciht mehr funktioniert..
Also warum passiert dies nicht, warum findet kein Konzentrationsausgleich bzw. keine Mischung der unterschiedlichen Lösungen der beiden Halbzellen statt? Die freie Diffusion müsste doch genau das bewirken...

2. Beispiel: Zwei Halbzellen die sich nur in ihrer Konzentration unterscheiden, Bsp: zwei Zinkelektroden und zwei Halbzellen mit ZnSO4, wobei die eine Halbzelle eine hohe, die andere eine geringe Konzentration ZnSO4 hat.. Auch hier wird über einen Draht, der die Elektroden verbindet, Strom fließen.. Aber auch hier würde ich davon ausgehen, dass eine Konzentrationsausgleich stattfindet und die Zelle quasi nach kurzer Zeit ihr Potential verliert, weil das Diaphragma für die Ionen passierbar ist..

Hoffe ihr könnt da etwas Licht ins Dunkle bringen, kann mir das nicht erklären..
Danke!
MfG
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