galvanische zelle?
ist meine idee richtig?
um die höchstmögliche Spannung durch eine galvanische Zelle zu erreichen brauche ich die lithium halbzelle und fluorhalbzelle.
die lithiumelektrode lege ich in eine lithiumsulfatlösung.
fluor ist ein gas, also benötige ich den inerten platin, wo ich fluorgas hinzufüge. nun weiss ich nicht welcghe lösung man für fluor braucht?
Uzelle= 2.89-(-3,04)=5,93V
2 Antworten
In der Praxis wird das schwierig, weil das elementare Lithium schon mit dem Wasser der Lösung reagiert.
Und auch die von dir konstruierte Gas-Elektrode würde wahrscheinlich unerwünschte Nebenreaktionen entwickeln. Denn Fluor ist sehr reaktiv. (Ich müsste jetzt auch googeln, wie sich Fluor mit Wasser verhält. Das liegt außerhalb meiner Praxiserfahrung). Ganz davon abgesehen, dass ich nicht weiß, ob Platin geeignet wäre.
Aber wenn wir das jetzt alles ignorieren würden, weil wir annehmen, dass es dir nur um das grobe Verständnis des Funktionsprinzips geht, dann wäre die Lösung in der Fluor-Halbzelle prinzipiell egal, weil sich durch das GGW...
F2 + 2e- <=> 2 F-
... von ganz allein Fluorid-Ionen bilden würden.
Hilft dir das weiter?
Ich verstehe deine Frage nicht. 🙈
Ox: Li => Li+ und Elektron
Red: F2 und 2 Elektronen => 2 F-
Es entstünden zwei Ionen und die lösten sich halt.
Hilft dir das weiter?
Ja alles gut hab es verstanden. Aber wie sieht eine lithiumhalbzelle richtig aus, wenn es mit sulfat nicht funktioniert?
Das liegt nicht am Sulfat, sondern am Wasser. In Akkus sind die Lithium atome in ein Kohlenstoffgerüst reingebastelt. Das ist jetzt die Minimalantwort für ein komplexes Thema. Wenn du nach Lithiumakkus googelst, findest du qualifiziertere Antworten. 😉
Im Prinzip ist deine Idee richtig.
Praktisch gibt es da aber eine ganze Reihe von Problemen. Metallisches Lithium löst sich in Wasser auf (auch in Li2SO4-Lösung). Eine Fluor-Halbzelle wäre machbar, indem man eine Platinelektrode in Wasser hängt und das Fluor über die Elektrode perlen lässt (analog zur Wasserstoffzelle).
Du brauchst aber noch eine Möglichkeit zum Ladungsaustausch über Elektrolytlösung bzw. eine Membran. Welche Ionen könnten denn da Ladung transportieren? Li+ und F- bilden unlösliches LiF …
Letztendlich ist es immer besser, mehrere Zellen mit niedrigerer Spannung in Serie zu schalten, statt eine mit möglichst hoher Spannung zu bauen.
Aber wie würde man eine Lithium halbzelle bauen?
Danke für die Antwort
Indem man z.B. ein Elektrolyt findet, mit dem Lithium nicht reagiert (schwierig). Oder man macht es wie bei handelsüblichen Li-Akkus und nimmt eine weniger reaktive Li-Verbindung wie LiCoO2.
Und wie funktioniert es mehrere galvanische Zellen zu verbinden?
Man hängt jeweils Anode und Kathode zweier/mehrerer Zellen hintereinander. Die Spannungen der einzelnen Zellen addieren sich. In einer 9 V-Batterie stecken z.B. sechs 1,5 V-Zellen in einem Gehäuse.
(+–)-(+–)-(+–)-(+–)-(+–)-(+–)
Stimmt, da spielt die Lösung keine Rolle, da Lithium als ion in lösung gehen wird. Aber ich verstehe nicht, wie etwas reduziertes in Lösung gehen kann.
Vielen Dank für die Antwort