Galvanische Zelle: einfach erklärt

Jede Halbzelle besteht aus einer Elektrode, meist einem Metall, die in eine Elektrolytlösung taucht. Die beiden Halbzellen sind über einen Draht und eine Salzbrücke oder ein Diaphragma verbunden. Die Salzbrücke lässt Ionen wandern und schließt so den Stromkreis.

An der Anode findet die Oxidation statt, hier werden Elektronen abgegeben. Sie ist der Minuspol. An der Kathode findet die Reduktion statt, sie ist der Pluspol. Die Elektronen fließen durch den Draht von der Anode zur Kathode.

Welche Spannung eine galvanische Zelle liefert, hängt von den beiden Metallen ab. Man berechnet sie aus der Differenz der Standardpotentiale in der elektrochemischen Spannungsreihe: Spannung = Potential Kathode - Potential Anode.

Das unedlere Metall mit dem kleineren Potential wird dabei oxidiert. Je weiter zwei Metalle in der Spannungsreihe auseinanderliegen, desto größer ist die Spannung.

Das bekannteste Beispiel ist das Daniell-Element aus einer Zink- und einer Kupferhalbzelle mit einer Spannung von 1,10 V.

Batterien und Akkus sind galvanische Zellen, ebenso die Brennstoffzelle. Der umgekehrte Vorgang, bei dem man mit elektrischer Energie eine Redoxreaktion erzwingt, heißt Elektrolyse.