Eine galvanische Zelle oder galvanisches Element ist eine Vorrichtung zur Umwandlung von chemischer in [[elektrische Energie]]. Sie wird in Batterien und Akkumulatoren verwendet. Die umgangssprachliche Bezeichnung Batterien meint strenggenommen eine Reihung mehrerer Zellen. Die Funktion der galvanischen Zelle beruht auf einer [[Redox-Reaktion]]. Die [[Reduktion ]] läuft räumlich getrennt von der [[Oxidation ]] in je einer Halbzelle (Halbelement) ab. Durch Verbinden der beiden Halbzellen mit einem Kabel als Elektronenleiter sowie einem Ionenleiter wird der Stromkreis geschlossen.
Der Name geht auf den italienischen Arzt Luigi Galvani zurück.
Kupferelektrode in [[Kupfersulfat]]-Lösung und Zinkelektrode in Zinksulfatlösung. An der negativen Elektrode, hier die Zinkanode, gehen mehr Zn<sup>2+</sup>-Ionen in Lösung als sich Zn-Ionen wieder abscheiden. Da das Zink Elektronen an die Elektrode abgibt, wenn es in Lösung geht, lädt sich die Elektrode negativ auf.
An der Kupferkathode scheiden sich dagegen mehr Cu<sup>2+</sup>-Ionen an der Elektrode ab als in Lösung gehen. Da die Cu<sup>2+</sup>-Ionen zum Abscheiden zwei Elektronen verbrauchen, gibt es an der Kupferelektrode Elektronenmangel, sie lädt sich positiv auf.
In der Zinksulfatlösung entsteht allerdings ein Überschuss an Zn<sup>2+</sup>-Ionen und die Lösung lädt sich stark positiv auf, sodass nur noch so viele Zinkionen in Lösung gehen wie sich gleichzeitig an der Elektrode wieder abscheiden. Ähnliches passiert mit der Kupfersulfatlösung, nur dass sich hier die Lösung negativ auflädt.
Aus diesem Grund werden die Lösungen mit einer Ionenbrücke verbunden. So können die SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>-Ionen aus der Kupfer- in die Zinklösung wandern und die Zn<sup>2+</sup>-Ionen aus der Zink- in die Kupfersulfatlösung. Es findet ein Ladungsausgleich zwischen den zwei Lösungen statt und der Strom kann fließen.
== Redoxpotentiale ==
Diese Tabelle zeigt die Redoxpotentiale der wichtigsten Metalle sowie von [[Wasserstoff ]] und [[Fluor]].
=== Definition Redoxpotentiale ===
Das Redoxpotential ist ein Maß für die Fähigkeit eines Stoffes, Elektronen abzugeben.
* Hohes (negatives) Redoxpotential: der Stoff gibt gerne Elektronen ab. * Niedriges (positives) Redoxpotential: der Stoff gibt Elektronen gar nicht gerne ab, im Gegenteil, er nimmt lieber Elektronen auf.
--[[Benutzer:Franzi g|Franzi g]] 08:16, 14. Jan 2008 (CET)