Eine chemische Zelle erzeugt aus einer chemischen Reaktion eine Spannung. Sie besteht aus zwei verschiedenen Metallen in einem Elektrolyten. Je größer der Reaktivitätsunterschied zwischen den Metallen, desto größer die Spannung. Eine Batterie sind zwei oder mehr in Reihe geschaltete Zellen. Bei nicht wiederaufladbaren Zellen endet die Reaktion, wenn ein Ausgangsstoff aufgebraucht ist; wiederaufladbare Zellen lassen sich umkehren, indem man einen äußeren Strom anlegt.
Eine Wasserstoff-Brennstoffzelle wird mit Wasserstoff und Sauerstoff versorgt. An der einen Elektrode wird Wasserstoff oxidiert und an der anderen Sauerstoff reduziert, wodurch eine Spannung entsteht, und das einzige Produkt ist Wasser. Brennstoffzellen sind effizient, leise und erzeugen dort, wo sie eingesetzt werden, kein Kohlenstoffdioxid. Allerdings ist Wasserstoff ein brennbares Gas, das schwer zu speichern ist, und er wird oft aus fossilen Brennstoffen hergestellt.
Beispiel mit Lösung
Welches Metallpaar ergibt die größere Spannung: Zink–Kupfer oder Eisen–Kupfer?
- Die Spannung hängt vom Reaktivitätsunterschied ab.
- Zink ist reaktiver als Eisen, daher liegen Zink und Kupfer weiter auseinander.
Antwort:Zink–Kupfer ergibt die größere Spannung.
Schlüsselwörter
- chemische Zelle
- erzeugt aus einer Reaktion eine Spannung
- Batterie
- zwei oder mehr Zellen in Reihe
- Brennstoffzelle
- verbindet einen Brennstoff mit Sauerstoff und erzeugt Strom
- wiederaufladbar
- die Reaktion lässt sich durch einen Strom umkehren
Jedes Mal neue Fragen.
Mit Bezug auf NGSS: HS-PS1-2