Nicht im Wasser. Freie Elektronen in Wasser sind wirklich ungünstig, so dass keine signifikante Konzentration von ihnen chemisch erzeugt werden kann, und es reduziert Wasser selbst fast sofort zu Wasserstoff (aber ich hörte Gerüchte über die Erzeugung von solvatisierten Elektronen in Wasser in einem ganz speziellen Experiment mit kurzer Halbwertszeit).

In flüssigem $ \ ce {NH_3} $ können jedoch solvatisierte Elektronen auftreten, so dass die Selbstentladung von galvanischen Zellen mit Elektrolyt auf $ \ ce {NH_3} $ -Basis durch die Bewegung von Elektronen über den Elektrolyten erfolgen kann .

Sie stellen die intuitive Trennung in Frage, die durch die meisten galvanischen Zellzeichnungen verursacht wird, bei denen angenommen wird, dass die Elektrolytlösung in der Salzbrücke keinen Strom leitet. Lassen Sie uns dies untersuchen.

Stellen Sie sich eine Zn / Cu $ ^ {2 +} $ span> Zelle mit Elektroden im Abstand von 5 cm in einer 3,5% igen NaCl-Lösung mit einem Röhrchen (1 cm $ ^ 2 $ span> Querschnitt) der Lösung als Salzbrücke zum Ausgleich der Ladung.

Der elektrische Widerstand (R = $ \ rho $ span> l / A) unserer NaCl 0,05 mx 1 cm $ ^ 2 $ span> Salzbrückenlösung ist:

$$ \ frac {0,2 \ Ohm * m} {} * \ frac {0,05 \ * m \ (Länge)} {10 ^ {- 4} m ^ 2 \ (Querschnitt \ Fläche)} = 100 \ Ohm $$ span>

Unter Berücksichtigung der vorhergesagten EMF von 1,1 Volt für diese Zelle der erwartete Strom ( $ I = V / R $ span>) durch die Salzbrücke ist: $ 1.1V / 100 \ Ohm \ = 0.011 \ amps $ s pan>

Dieser Strom kann in einer galvanischen Zellenzeichnung im Vergleich zum Strom durch einen Draht oder eine niederohmige Last vernachlässigbar sein. Dies würde jedoch zu einer schrecklichen Batterie für die meisten gängigen Zwecke führen, da eine typische AA-Batterie (3000 mAh) in weniger als 2 Wochen vollständig leer wäre, wenn sie tatsächlich mit dieser Geschwindigkeit ausläuft!

Es scheint dann Ihre Intuition zu sein ist im Grunde richtig ... bis Sie verstehen, was die Modelle auslassen. Bei realen Alkalibatteriekonstruktionen sind Kathode, Elektrolyt und Anode sehr eng mit einer sehr großen Oberfläche verbunden, was eine ausgezeichnete Leitfähigkeit durch den Elektrolyten (und daher einen sehr geringen Widerstand) ergibt. Diese Schichten sind jedoch durch eine Membran getrennt, die Ionen durchlässt, aber einen sehr hohen Widerstand gegen elektrischen Strom aufweist.

Quellen: https://www.thoughtco.com/table-of-electrical -Widerstand-Leitfähigkeit-608499 (Meerwasserbeständigkeit) https://en.wikipedia.org/wiki/Alkaline_battery (Design der Alkalibatterie)

Elektronen können im wässrigen Zustand nicht überleben. Als geladenes subatomares Teilchen muss das Elektron nahe an Protonen bleiben, die sich im Zentrum des Atoms befinden. Daher kann sich das Elektron von einem Atom zum anderen bewegen, das dicht gepackt ist, was wir in einem Festkörper haben.

Elektronen können sich durch die Elektrolytlösung bewegen. Elektronen nehmen jedoch den Weg mit dem niedrigsten Widerstand. Die Lösung hat im Vergleich zum äußeren Kreislauf einen relativ höheren Widerstand. Daher nimmt das Elektron den Weg des äußeren Stromkreises.

Stellen Sie sich das vielleicht als die Elektronen vor, die eine Fahrt durch den Elektrolyten auf den relativ riesigen und beweglichen Atomen, die Ionen in der Lösung bilden, ankuppeln. Wenn Sie diese Elektronen wirklich zwingen wollten, sich selbstständig durch den Elektrolyten zu bewegen, müssten Sie die Spannung stark erhöhen. Tausende Volt wären erforderlich, um die Elektronen mit genügend Energie zu versorgen, um durch den Elektrolyten zu reißen (d. H. Dielektrischer Durchschlag).

Eine andere Möglichkeit, Elektrizität durch einen Elektrolyten fließen zu lassen, obwohl immer noch keine Elektronen fließen, besteht darin, einen Wechselstrom über eine Zelle anzulegen. Bei einer ausreichend hohen Frequenz (normalerweise im kHz-Bereich) kann der Strom durch die Kapazität an jeder Elektrode kurzschließen. Auf diese Weise werden normalerweise Leitfähigkeitsmessungen an Flüssigkeiten durchgeführt.