Chemische Energie 



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einer solchen Menge Wasser auflosen, daB 

 die Dissoziation praktisch eine vollkommene 

 1st. Dann ist die Leitfahigkeit AOO gleich der 

 Summe der Leitfahigkeiten der beiden lonen 

 ^A imd AK. Ist hingegen die Konzentration 

 eine derartige, daB rmr ein Bruchteil a in 

 lonen dissoziiert ist, so kann auch die Leit- 

 fahigkeit A nur gleich &AOO sein. Daraus 

 folgt &=A:AOO (vgl. den Artikel ,,Elek- 

 trolytische Leitfahigkeit"). 



5e) Elektromotorische Krafte (Um- 

 wandlung chemischer Energie in elek- 

 trische Energie). Werden zwei verschie- 

 dene Metalle in die Losung eines Elektro- 

 lyten getaucht, oder bringt man zwei Stiicke 

 desselben Metalls in verschiedene Elektrolyt- 

 losungen oder auch in verschieden kon- 

 zentrierte Losungen desselben Elektrolyten, 

 so entsteht bei auBerer metallischer Ver- 

 bindung der beiden Metallstiicke ein elek- 

 trischer Strom. Man nennt derartige Kom- 

 binationen galvanische Elemente oder Ketten 

 (vgl. den Artikel Galvanische Ketten"). 

 Sie stellen die Apparate dar, die der Um- 

 wandlung der cheniischen Energie in die 

 elektrische dienen. Die Entstehung des 

 elektrischen Stromes ist auf die Atisbildung 

 von Potentialdifferenzen oder elektromoto- 

 rischen Kraften, die an den beiden Metall- 

 stiicken, den Polen oder Elektroden, ihren 

 Sitz haben, zuriickzufiihren (vgl. den Artikel 

 ,,P o t e n t i a 1, elektrochemisches 

 Potential"). 



Es gibt zwei verschiedene Theorien, die 

 der Beschreibung dieser Erscheinungen die- 

 nen. Die von Helmholtz gegebene ener- 

 getische Theorie beruht auf der Annahme, 

 daB die Warnietonung der sich im Elek- 

 trolyten wahrend der Stromerzeugung ab- 

 spielenden Reaktion das MaB fiir die gewinn- 

 bare elektrische Energie darstellt. Da die 

 elektrische Energie durch das Produkt aus 

 elektromotorischer Kraft E und Elektrizitats- 

 menge J gegeben ist, so besteht fiir den Fall 

 der vollstandigen Umwandlung der Reak- 

 tionswarme Q in elektrische Energie die Be- 

 ziehung Q=k.E.J, wobei k das elektrische 

 Warmeaquivalent bedeutet, falls die Wiirme 

 in Calorien, die elektrische Energie in Volt- 

 Coulomb ausgedriickt wird. Fiir den Fall, 

 daB nicht die gesamte Warmemenge in 

 elektrische Energie umwandelbar ist, son- 

 dern ein Teil derselben der Temperatur- 

 erhohung des Elementes dient, ist die elek- 

 trische Energie um einen bestimmten Be- 

 trag geringer, als der Warmetonung der 

 Reaktion entspricht. Fiir den Fall aber, 

 daB auBer der Reaktionswarme auch ein Teil 

 der in dem Element sitzenden Warme in 

 elektrische Energie verwandelt wird, so daB 

 sich das Element abkiihlt, ist der Betrag 

 der elektrischen Energie um einen be- 



stimmten Wert groBer, als der Warmetonung 

 entspricht. Das fiir diese beiden Falle er- 

 forderliche Zusatzglied der Gleichung hat 



die gleiche Form: q=k.T p?r.J. Hierbei 



bedeutet q die Warme in Calorien, k das Warme- 

 aquivalent der elektrischen Arbeitseinheit 

 =0,239 cal., T die Teinperatur des elek- 

 trischen Elementes in absoluter Zahlung, 

 dF 



die Zunahme der elektromotorischen 



Kraft fiir eine Temperaturerhohuug von 

 1 C, J die Elektrizitatsmenge. 



I m ersten Fall hat dieses Zusatzglied 

 negatives, im zweiten Fall positives Vor- 

 zeichen. Die Gesamtgleichuug 



EJ=Qq 



sagt also aus, daB nur dann die Hypo- 

 these der Gleichheit von chemischer und 

 elektrischer Arbeit streng richtig ist, weun 

 die elektrornotorische Kraft des Elementes 

 unabhangig von der Teinperatur ist. Dann 

 wird namlich q=0, so daB das Zusatzglied 

 verschwindet. 



Die zweite von Nernst aufgestellte os- 

 m o t i s c h e Theorie der elektromotorischen 

 Krafte beruht auf der Vorstellung, daB 

 von den Elektroden aus positiv geladeue 

 Metallioneu vennoge einer den Metallen 

 eigentiimlichen und durch ihre chemische 

 Natur bedingten ,,L6sungstension" in 

 den Elektrolyten iibertreten, wobei das 

 Metall negativ elektrisch zuruckbleiben 

 muB. Dieser ProzeB der louenent- 

 sendung dauert so lange, bis der elektro- 

 statische und osmotische Gegendruck der 

 gelosten Metallionen der Losungstension des 

 Metallcs das Gleichgewicht halt. Waren in 

 dem Elektrolyten schon vor Eintauchen des 

 Metalles lonen des gleicheu Metalles vor- 

 handen, so daB ihr osmotischer Druck die 

 Losungstension des Metalles iibertrifft, so 

 scheiden sich nunmehr auf dem Metalle 

 solange positive lonen ab, bis abermals das 

 Gleichgewicht erreicht ist. Dadurch wird 

 das Metall positiv und die Fliissigkeit negativ 

 elektrisch. Bringt man nun zwei Metalle, 

 deren elektrische Ladungen durch geeignete 

 Wahl der cheniischen Natur der Metalle 

 oder der Elektrolyten verschieden sind, in 

 auBere leitende Verbindung, so wird der 

 Gleichgewichtszustand wieder gestort, indem 

 die verschiedenen Elektrizitaten sich in 

 der Verbindung ausgleichen. Es fheBt daun 

 ein elektrischer Strom durch dieselbe hindurch, 

 der aufrecht erhalten wird, da das Bestreben, 

 den elektrostatisch-osinotischen Gleichge- 

 wichtszustand wiederherzustellen, andauert, 

 d. h. es entsteht ein kontinuierlicher elek- 

 trischer Strom. Um die elektromotorischen 

 Krafte mit Hilfe dieser Anschauungen zu 



