Galvanische Zelle

Aufbau

Zwei Metalle mit unterschiedlichem Oxidationsbestreben tauchen in eine Elektrolytlösung. Zwischen den beiden Metallen bildet sich eine elektrische Spannung (eine Potenzialdifferenz) aus. Grundlage hierfür ist eine Redoxreaktion.
Die Spannung einer galvanischen Zelle ist um so größer, je mehr sich die beiden Metalle in ihrem Oxidationsbestreben (in ihrem Redoxpotenzial) unterscheiden. Das unedlere Metall bildet den Minuspol.

Chemische Vorgänge

a) Minuspol: Aufgrund des größeren Oxidationsbestrebens gehen Metallatome unter Zurücklassung von Elektronen als Ionen in die Elektrolytlösung über. Die Elektronen fließen über den Draht zum Pluspol.
b) Pluspol: Hier werden Elektronen an die positiv geladenen Metall-Ionen der Elektrolytlösung abgegeben. Die Metall-Ionen werden entladen, Metallatome setzen sich am Pluspol ab.
Der Ladungsausgleich in der Lösung erfolgt durch Wanderung von positiv geladenen Ionen. Die Ionen des unedleren Metalls wandern in die Elektrolytlösung auf der Seite des edleren Metalls (Pluspol).

Redox-Gleichungen

Beispiel Zink/Kupfer ("Daniell'sche Zelle")

Zn Zn²⁺ + 2 e^– (Minuspol)
Cu²⁺ + 2 e^– Cu (Pluspol)
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Zn + Cu²⁺ Zn²⁺ + Cu