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Gralvanische Ketten 



anderen Prinzips zur Erzielimg konstanter i 

 elektromotorischer Kraft bedient sich das 

 Dan i ell-Element, Als Losungselektrode dient 

 wieder Zink in Schwefelsaure, an der Kathode 

 aber laBt man nicht Wasserstoff, sondern 

 ein clureh Zink reduzierbares Metall, das 

 Kupfer, ans einer Losung von Kupfersulfat 

 sich abscheiden. Die elektromotorische Kraft 

 betragt ca. 1,1 Volt. Die gebrauchlichen 

 GroBen haben 0,3 bis 0,6 Ohm Widerstand. 

 Eine Abart dieses Elements ist das noch 

 vielfach bei Telegraphenstationen benutzte 

 Meidinger-Element, Am Boden eines Glas- 

 gefaBes befindet sich in einer gesattigten 

 Losung von Kupfersulfat die Kupferelektrode, 

 von der ein isolierter Znleitnngsdraht nach 

 oben geht, Ueber das Kupfersulfat ist eine 

 Losung von Magnesiumsulfat geschichtet, in 

 welche die Zinkelektrode hineingehangt ist. 

 Die Kupfersulfatlb'sung wird gesattigt er- 

 halten durch Beriihrung mit festem Kupfer- 

 vitriol, welches aus einem unten offenen 

 Glasreservoir zur Kupferkathode nachsinken 

 kann. Infolge der Verschiedenheit des spezi- 

 fischen Gewichtes der iibereinander ge- 

 schichteten Losungen tritt nur sehr langsam 

 eine Mischung durch Diffusion ein, so daB 

 solche Elemente liber ein Jahr ohne Nach- 

 fiillung im Gebraueh sein konnen. Ihre 

 elektromotorische Kraft ist 1,2 Volt, der 

 innere Widerstand 3 bis 3,5 Ohm. 



Nicht zur Stromlieferung, sondern ledig- 

 lich als Vergleichselemente bei der Messung 

 von elektromotorischen Kraften dienen die 

 Normalelemente. Von den dafiir vor- 

 geschlagenen Typen werden gegenwartig 

 nur das Clark- und das West on -Element 

 benutzt. Das Clark -Element enthalt Zink 

 in gesattigter Zinksulfatlosung gegeniiber 

 Quecksilber, welches mit Merkurosulfat iiber- 

 schichtet ist, Seine elektromotorische Kraft 

 in Volt bei der Temperatur t betragt: 



E t = 1,4325 - - 0,00119 (t 15) - 

 0,000007 (t 15) 2 . 



Nahezu unabhangig von der Temperatur 

 ist das West on element, welches statt des 

 Zinks Cadmium in Cadmiumsulfatlosung 

 benutzt. Seine elektromotorische Kraft ist i 

 in Volt: 



E, = 1,0183 0,000038 (t 20) 

 0,00000065 (t 20) 2 . 



2. Thermodynamische Theorie galva- 

 nischer Elemente. Anwendung des ersten 

 Hauptsatzes. Von einer Theorie galvanischer 

 Elemente ist zu fordern, daB sie die Fahig- 

 keit eines chemise-hen Systems, elektrische 

 Arbeit zu leisten, mit anderen Eigenschaften 

 der reagierenden Stoffe oder anderen Er- 

 scheinungen an ihnen derart verkniipft, 

 daB aus der Kenntnis dieser sich jene Fahig- 

 keit nach Stromrichtung und Quantitat 

 voraussagen laBt. Dabei sincl zwei Moglich- 



keiten denkbar. Der Sitz elektromotorischer 

 Krafte kann an der Beriihrungsstelle von 

 Metall und Elektrolyten sein oder an der 

 Grenze zweier verschieden konzentrierter 

 Losungen desselben Elektrolyten bezw. an 

 der Grenze verschiedener Elektrolyte, und 

 so kann man es als Aufgabe der Theorie 

 ansehen, die Einzelbeitrage der verschiedenen 

 Beriihrungsstellen im galvanischen Element 

 zu der gesamten elektromotorischen Kraft 

 und damit cliese als Summe jener darzu- 

 stellen. Oder aber man kann - - dieses Ziel 

 zunachst als zu hoch gesteckt ansehend - 

 das galvanische Element in seiner Gesamtheit 

 als eine Maschine betrachten, in welcher 

 irgendein geeigneter chemischer ProzeB 

 bei seinem Ablauf Arbeit leistet, und kann 

 Beziehungen suchen, welche den Betrag dieser 

 Arbeit ohne ihre direkte Messung vorher- 

 sagen lassen. Die ersterwahnte Aufgabe 

 versucht die osmotische Theorie auf Grund 

 der Dissoziationshypothese zu Ib'sen. Die 

 zweite Aufgabe stellt sich die thermo- 

 dynamische Theorie, dem Wesen der Thermo- 

 dynamik entsprechend, ohne jede Hypothese 

 nur Anfangs- und Endzustand des be- 

 trachteten Systems vergleichend. Wir 

 beginnen mit dieser als der historisch alteren 

 und allgemeineren. 



Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 

 ist der Satz von der Aequivalenz der Energie- 

 formen. Er besagt, daB eine bestimmte 

 Energiemenge der einen Form, gemessen 

 in deren EigenmaB, aquivalent ist einer 

 bestimmten Menge Energie der anderen 

 Form, gemessen in deren EigenmaB. Er 

 gibt den Proportionalitatsfaktor, mitwelchem 

 das willkurlich gewahlte EigenmaB einer 

 Energieform zu multiplizieren ist, um die 

 aquivalente Menge Energie im EigenmaB 

 der anderen Form auszudriicken. 



Die elektrische Arbeit des galvanischen 

 Elements wird geliefert durch den Ablauf 

 eines chemischen Vorganges, also auf Kosten 

 chemischer Energie. Die chemische Energie 

 ist nun aber nicht von solcher Beschaffenheit, 

 daB wir ein EigenmaB dafiir aufstellen 

 konnten, durch welches ein Energiebetrag 

 als ein Vielfaches einer gleichartigen Energie- 

 gro'Be sich darstellen lieBe. Da aber eine 

 umfassende Erfahrung ergeben hatte, daB 

 die chemische Energie oder die chemische 

 AlTinitat, d. h. diejenige Kraft, welche ein 

 chemisches System in den neuen Zustand 

 hineintreibt, sich um so starker erweist, 

 je groBer die bei der Reaktion auftretende 

 Warmemenge ist, so machte man den zu 

 raschen InduktionsschluB, daB allgemein die 

 Warmetonung ein MaB fiir die chemische 

 Energie sei. 



Die Beziehung zwischen thermischer und 

 elektrischer Energie ist gegeben durch die 

 Gleichung 1 cal= 4, 189 Volt-Coulomb. Man er- 



