Galvanische Zellen

In einer galvanischen Zelle findet die Oxidationshalbreaktion an der Anode statt. Da sich an dieser Elektrode Elektronen ablagern, ist sie die negative Elektrode. Die Reduktionshalbreaktion findet an der Kathode statt, die Elektronen verliert und daher die positive Elektrode ist. Die beiden Halbreaktionen sind physikalisch voneinander getrennt, wodurch die Elektronen gezwungen sind, sich durch einen äußeren Stromkreis zu bewegen (siehe Abbildung 1). Auf diese Weise wird Elektrizität erzeugt.

Abbildung 1: Galvanische Zelle mit zwei Halbzellen, äußerem Stromkreis (Drähte), der Anode und Kathode verbindet, einem Voltmeter zur Messung des Zellpotentials und einer Salzbrücke.

Damit die Reaktion fortgesetzt werden kann, müssen die Ladungen ausgeglichen sein und die Ionen müssen sich zwischen den Zellen bewegen können. Ohne diese Ionenbewegung würde die eine Hälfte der Zelle eine positive Nettoladung aufbauen und die andere Hälfte eine negative Nettoladung und die Reaktion würde aufhören. Sowohl Anionen als auch Kationen tragen zum Ladungsausgleich und zur Schließung des Stromkreises bei. In einer galvanischen Zelle können sich die Ionen durch eine Salzbrücke (siehe Abbildung 1) oder eine poröse Membran zwischen den beiden Halbzellen bewegen.