Warum sind Elektrolysen erzwungene Reaktionen?

Bei einer Elektrolyse hast Du eine äußere Energiequelle (Gleichstrom, z.B. Batterie) und verbindest die beiden Pole mit Elektroden in der Lösung. Dadurch lädt sich sie eine Elek­trode positiv auf und die andere negativ.

Die positive Elektrode versucht jetzt irgendwie, Elektronen anzusaugen. Da sie in eine Lösung taucht, klaut sie sich die Elektronen von Ionen (oder auch Molekülen) in der Lö­sung. Diese Ionen wer­den dadurch oxidiert. Also ist die positive Elektrode die An­ode (=der Platz, wo oxidiert wird).

Die negative Elektrode versucht spiegelbildlich, Elektronen loszuwerden. Da sie in eine Lösung taucht, lädt sie ihre Überschußelektronen auf irgendwelche Ionen in der Lö­sung ab. Diese Ionen wer­den dadurch reduziert. Also ist die negative Elektrode die Kat­ho­de (=der Platz, wo reduziert wird).

Insgesamt pumpt also die Stromquelle Energie in die Lösung, und dort finden dann irgendwelche Prozesse statt, die ohne Energiezufuhr nicht ablaufen würden.

Bei einer elektrochemischen Element ist es umgekehrt, weil dort eine chemische Re­ak­tion spontan abläuft, dabei eine Ladung produziert und die Elek­tro­den zum La­dungs­aus­gleich heranzieht. Eine Reduktionsreaktion (an der Kathode) benötigt Elek­tro­­nen und stiehlt diese von der Elektrode, die daher zum Pluspol wird. Eine Oxida­ti­ons­reak­tion (an der Anode) setzt Elektronen frei und drückt diese der Elektrode aufs Aug, die dann zum Minuspol wird.

Die Elektrolyse ist die Umkehrung einer Galvanischen Zelle also einer freiwilligen redoxreaktion, auf der einen Seite geht zum Beispiel Zink aus dem festen Metall in Lösung Zn-->Zn2+ + 2e- und cupfer scheidet sich auf der anderen Seite als Feststoff aus der Lösung ab also Cu2+ + 2e- --> Cu, welches was macht hängt von der Edelkeit der Metalle ab, das unedlere geht von Natur aus immer in Lösung, das edlere setzt sich ab

Wenn man jetzt mit Strom die Pole umkehrt dann zwingt man die Reaktion durch äußere Einflüsse dazu in Kraft zu treten, es geht also Kupfer in Lösung und Zink scheidet sich ab.

Weil bei der Elektrolyse eine endotherme Reaktion stattfindet, also eine Reaktion bei der Energie zugeführt werden muss, damit sich das Gleichgewicht auf die Produktseite hin verschiebt.

Beispielsweise bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser wird Wärme frei, die Reaktion ist exotherm und läuft nach dem Aktivieren selbstständig ab. Um aus Wasser wieder die Ausgangsstoffe zu erhalten, müssen wir diese Energie wieder zuführen.

Weil sie so nicht von selbst ablaufen würden. Der Strom treibt die Reaktion an.