Eine Übung zur galvanischen Zelle erstellen?

Gerne! Hier ist eine Übung zur galvanischen Zelle:

**Übung: Aufbau und Funktionsweise einer galvanischen Zelle**

**Ziel:** Verstehen, wie eine galvanische Zelle funktioniert und wie die Spannung berechnet wird.

**Materialien:**
- Zwei Bechergläser
- Kupfer(II)-sulfat-Lösung (CuSO₄)
- Zink(II)-sulfat-Lösung (ZnSO₄)
- Kupferblech
- Zinkblech
- Salzbrücke (z.B. mit Kaliumchlorid-Lösung getränktes Filterpapier)
- Voltmeter
- Drähte und Krokodilklemmen

**Schritte:**

1. **Vorbereitung der Lösungen:**
- Fülle ein Becherglas mit der Kupfer(II)-sulfat-Lösung.
- Fülle das andere Becherglas mit der Zink(II)-sulfat-Lösung.

2. **Elektroden vorbereiten:**
- Platziere das Kupferblech in die Kupfer(II)-sulfat-Lösung.
- Platziere das Zinkblech in die Zink(II)-sulfat-Lösung.

3. **Verbindung der Halbzellen:**
- Verbinde die beiden Bechergläser mit der Salzbrücke, um den Ionenfluss zu ermöglichen.

4. **Schaltung des Voltmeters:**
- Verbinde das Kupferblech mit dem positiven Pol des Voltmeters.
- Verbinde das Zinkblech mit dem negativen Pol des Voltmeters.

5. **Beobachtung:**
- Lies die Spannung am Voltmeter ab. Diese Spannung ist die elektromotorische Kraft (EMK) der galvanischen Zelle.

**Fragen zur Übung:**

1. Welche Reaktionen finden an der Anode und an der Kathode statt?
2. Warum ist die Salzbrücke notwendig?
3. Wie würde sich die Spannung ändern, wenn die Konzentrationen der Lösungen verändert werden?
4. Berechne die theoretische EMK der Zelle, wenn die Standardelektrodenpotenziale für Zn²⁺/Zn und Cu²⁺/Cu gegeben sind (Zn²⁺/Zn: -0,76 V, Cu²⁺/Cu: +0,34 V).

**Antworten:**

1. **Anode (Oxidation):** Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
**Kathode (Reduktion):** Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

2. Die Salzbrücke ist notwendig, um den Ionenfluss zwischen den beiden Halbzellen zu ermöglichen und die elektrische Neutralität zu wahren.

3. Die Spannung würde sich ändern, da die Konzentrationen der Ionen die Nernst-Gleichung beeinflussen, die die tatsächliche Zellspannung beschreibt.

4. **Theoretische EMK:**
EMK = E°(Kathode) - E°(Anode) = 0,34 V - (-0,76 V) = 1,10 V

Viel Erfolg bei der Durchführung der Übung!