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* 1839 in Parmain (Frankreich)
† 14.09.1882 in Paris

GEORGES LECLANCHE war ein französischer Chemiker und Industrieller. Er erfand die erste leistungsfähige, technisch in großem Maßstab genutzte Batterie zur Speicherung elektrischer Energie in Form von chemischer Energie. Das Prinzip des LECLANCHE-Elements bzw. der Zink-Kohle-Batterie wird bis in die heutige Zeit hinein genutzt, auch wenn heute leistungsstärkere Batterien und umweltfreundlichere Akkumulatoren zur Verfügung stehen.

Galvanische Elemente sind Vorrichtungen die auf der Grundlage von Reduktions-Oxidations-Reaktionen elektrische Energie liefern. In der praktischen Ausführung werden sie als Elemente bezeichnet, wobei mehrere Elemente zu Batterien zusammengeschlossen werden können.

Unterschieden wird zwischen primären Elementen, deren Strom liefernder chemischer Grundprozess z. Zt. technisch noch nicht umkehrbar ist (Taschenlampenbatterie) und den sekundären Elementen bei denen der Strom liefernde Vorgang umkehrbar (Laden / Entladen) ist (Bleiakkumulator). Ein Volta-Element ist die Grundform eines galvanischen Elementes, enwickelt von ALESSANDRO VOLTA. Es ist eine einfache elektrische Quelle, in der elektrische Energie gespeichert ist und die als Spannungsquelle zur Verfügung steht.

Die elektrische Spannung entsteht dadurch, dass zwei verschiedene Metalle in eine leitende Flüssigkeit gebracht werden. VOLTA selbst verwendete Zink und Kupfer.

* 09.09.1737 Bologna
† 04.12.1798 Bologna

Er war Professor für Anatomie und Geburtshilfe in Bologna und entdeckte 1780 bei Untersuchungen über tierische Elektrizität die Grundlagen für die Schaffung neuartiger Stromquellen (galvanische Elemente, Batterien).

Energieträger oder Energiequellen sind Systeme, die Energie in einer beliebigen Form besitzen oder gespeichert haben. Zu solchen Energieträgern oder Energiequellen gehören Kraftstoffe und Heizstoffe ebenso wie die Nahrung, fließendes und angestautes Wasser oder Batterien, Solarzellen und Sonnenkollektoren, aber auch die Sonne selbst.

Zink ist ein bläulich-weißes, sprödes Element der 2. Nebengruppe. Es überzieht sich an der Luft mit einer fest haftenden Schutzschicht. Es bildet Zink(II)-Verbindungen. Die überwiegend sulfidischen Erze werden geröstet, in Zinksulfat überführt und elektrochemisch zu Zink aufgearbeitet. Drähte und Bleche werden durch Eintauchen in flüssiges Zink mit einer Schutzschicht versehen (Verzinken). Verwendet wird Zink außerdem in zahlreichen Legierungen und Batterietypen. Zink ist in über 200 Enzymen enthalten.

Quecksilber ist ein silberglänzendes, bei Raumtemperatur flüssiges, edles Schwermetall der 2. Nebengruppe. Es wird meist aus Zinnober, HgS, gewonnen. Infolge seiner Toxizität wird die Verwendung in Thermometern, Barometern und Batterien schrittweise eingeschränkt. Zur Herstellung von Amalgamen und bei noch genutzten Chloralkalielektrolysen (Amalgamverfahren) findet das Metall Verwendung. Quecksilber liegt in seinen Verbindungen in den Oxidationsstufen +II (HgCl₂, HgO) und +I (Hg₂SO₄) vor, wobei letztere Hg₂ -Ionen enthalten. Erst oberhalb von 300°C reagiert das Metall mit Sauerstoff.

Mangan ist ein silbergraues, sehr sprödes, unedles Element der 7. Nebengruppe. Als Legierungsmetall wird es verbreitet verwendet, hat aber als reines Metall keine technische Bedeutung. Wichtige Manganerze leiten sich von den Oxiden (MnO₂ und Mn₂O₃) ab. Manganknollen auf dem Meeresboden enthalten bis 20 % Mangan. Ferromangan, das zur Herstellung der Legierungen wichtig ist, wird aus einem Gemisch von Eisen- und Manganoxiden, Kalk und Koks in Elektroöfen gewonnen. Mangan bildet Verbindungen, in denen es in den Oxidationsstufen von -III bis +VII vorliegt, wobei besonders die Oxide und das Kaliumpermanganat, KMnO₄, technisch bedeutsam sind (Trockenbatterien, Wasseraufbereitung).

Cadmium ist ein weiches, silberweißes Schwermetall der 2. Nebengruppe. Das Metall löst sich in Säuren unter Bildung von Cd-Ionen. Cadmium und seine Verbindungen sind giftig. Metallisches Cadmium ist ein Nebenprodukt der Gewinnung von Zink, da beide Elemente in Form der Sulfide und Carbonate gemeinsam in der Natur vorkommen. Es sind trockene (Reduktion von CdO mit Koks) und nasse (Elektrolytische Abscheidung) Verfahren bekannt. Das Metall wird u. a. zur Herstellung korrosionsbeständiger Überzüge und zur Herstellung von Batterien genutzt.

Die Brennstoffzelle ist ein Spezialfall eines galvanischen Elements, bei dem chemische Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Während sich bei Batterien und Akkumulatoren die an den chemischen Reaktionen beteiligten Materialien allmählich verbrauchen, werden bei der Brennstoffzelle die Ausgangsstoffe und Produkte der Reaktion kontinuierlich zu- und abgeführt. Betrieben wird sie häufig mit Wasserstoff und Sauerstoff. Anstelle von Wasserstoff können aber auch andere Brennstoffe genutzt werden. Ein einzelnes Element einer Wasserstoff-Brennstoffzelle liefert eine Gleichspannung von knapp einem Volt. Praktische Ausführungen arbeiten mit Hintereinanderschaltungen vieler solcher Elemente.
Das grundlegende Prinzip wurde bereits 1839 entdeckt. Intensive Forschungen zur technischen Nutzung begannen aber erst ab etwa 1960. Gegenwärtig ist die Entwicklung leistungsfähiger Brennstoffzellen ein Schwerpunkt der technischen Forschung.

Die Chemie wird in verschiedene Teilgebiete untergliedert: allgemeine theoretische Chemie, analytische Chemie, präparative Chemie, physikalische Chemie, anorganische Chemie, organische Chemie, technische Chemie und Biochemie. Sie unterscheiden sich in Aufgabenbereichen und Arbeitsmethoden.
Auch mit anderen Wissenschaften ist die Chemie eng verknüpft.

Bei der chemischen Gewinnung von Elektrizität und dem Einsatz von Elektrizität bei chemischen Prozessen spielen elektrochemische Reaktionen eine entscheidende Rolle.
Bei diesen Prozessen sind Reduktions- und Oxidationsvorgänge kombiniert.Als Anode wird die Elektrode bezeichnet, an der die Oxidation stattfindet. Die Katode ist die Elektrode an der die Reduktion erfolgt.

Schwefelsäure ist mit einer Weltjahresproduktion von über 150 Mio. Tonnen eine der wichtigsten industriell hergestellten Chemikalien. Die Hauptmenge dient zur Produktion von Düngemitteln und zur Herstellung von Pigmenten. Außerdem ist Schwefelsäure für unzählige organisch-technische Synthesen als Reaktionspartner, Katalysator oder Reaktionshilfsmittel von großer Bedeutung. Moderne Waschmittel, Arzneistoffe, Farbstoffe für Textilien und einige Chemiefasern könnten ohne das „Blut der Chemie“ nicht oder nur mit viel größerem Aufwand hergestellt werden.

Akkumulatoren (Akkus) sind wieder aufladbare elektrochemische Zellen. In ihnen ist elektrische Energie gespeichert. Sie sorgen als Spannungsquellen für den Antrieb in elektrischen Stromkreisen. Die Wirkungsweise von Akkumulatoren basiert auf elektrische Leitungsvorgänge in Flüssigkeiten und elektrochemische Reaktionen. Die erste Form eines Akkumulators wurde von JOHANN WILHELM RITTER im Jahre 1803 in Jena gebaut. Ein Akkumulator besteht aus 6 zusammen geschalteten gleichen Zellen.

Galvanische Quellen (Galvanische Zellen) sind Vorrichtungen die aus einer Anode (minuspol), einer Katode (Pluspol) und einem Elektrolyt bestehen und die auf der Grundlage elektrochemischer Reaktionen (Reduktions-Oxidations-Prozesse) elektrische Energie liefern. Damit ist die Nutzung elektrischer Energie unabhängig vom elektrischen Festnetz möglich.

Die organisierte Experimentalforschung führte in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts zu einer Vielzahl bahnbrechender Entdeckungen. JOHN DALTON entwickelte eine neue, auf experimentellen Ergebnissen beruhende Atomtheorie. Durch Chemiker wie BERZELIUS wurden viele neue Elemente gefunden, sodass man um 1850 bereits 62 Elemente kannte, darunter 50 Metalle. Es entwickelten sich die drei Teilgebiete der klassischen Chemie: die anorganische, die physikalische und die organische Chemie.
Insbesondere die erfolgreiche Synthese von natürlich vorkommenden Stoffen aus anorganischen Ausgangsstoffen durch FRIEDRICH WÖHLER und seine Mitstreiter legte die Grundlage für die organische Synthesechemie.

* 1818 Salford bei Manchester
† 1889 Sale bei London

Er war ein englischer Physiker, maß das mechanische Wärmeäquivalent und legte damit wesentliche Grundlagen für die Entdeckung des Gesetzes von der Erhaltung der Energie.
Nach ihm ist die heute gebräuchliche Einheit der Energie – das Joule (1 J) benannt.

Eine Elektrode ist ein elektrischer Leiter der im direkten Kontakt mit einem Elektrolyten steht. An der Elektrode erfolgt der Übergang von elektrischen Ladungsträgern (Elektronen oder Ionen) vom Feststoff in Elektrolytlösungen, Schmelzen, aber auch in Gase oder ins Vakuum.
Elektrochemiker bezeichnen als Elektroden häufig auch das gesamte System aus elektrischem Leiter (z. B. Platindraht) und Elektrolytlösung (z. B. Säurelösung).

* 31.5.1811 Göttingen
† 16.8.1899 Heidelberg

ROBERT WILHELM BUNSEN war einer der hervorragenden Chemiker des 19. Jahrhunderts. Bekannt wurde er vor allem durch die Entwicklung der Spektralanalyse gemeinsam mit dem Physiker GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF.

Prinzipiell handelt es sich bei Ruß um eine spezielle Erscheinungsform des Kohlenstoffs, die aus kleinsten Partikeln (<500 nm) besteht. Eine andere im englischen Sprachgebrauch häufig genutzte Bezeichnung für Ruß ist carbon black. Es existieren verschiedene Arten von Rußen, die sich in ihrer Zusammensetzung und ihren Eigenschaften unterscheiden.
Ruß ist selten reiner Kohlenstoff und kann verschiedene krebserregende Stoffe enthalten. Trotzdem wird er sogar industriell extra produziert, um auf verschiedene Weise weiter verarbeitet zu werden, nicht zuletzt auch wegen seiner färbenden Eigenschaften.

* 18.02.1745 Como
† 05.03.1827 Como

Er war ein bedeutender italienischer Physiker, der als Gymnasiallehrer in Como und als Professor in Pavia tätig war. VOLTA erfand einen Vorläufer der Influenzmaschine und ein empfindliches Elektroskop. Am bedeutendsten ist aber seine Entdeckung elektrochemischer Strom- bzw. Spannungsquellen. Nach ihm ist die Einheit der Spannung benannt.

Lithium ist das unedelste Element. Es ist ein reaktionsfreudiges Alkalimetall. Es bildet überwiegend ionische Verbindungen in denen es als -Ion vorliegt. Metallorganische Verbindungen z. B. Methyllithium, , sind auch bekannt.
Lithiumverbindungen färben die Brennerflamme tiefrot.

Promethium ist ein silberweißes radioaktives Schwermetall; das 4. Element der Gruppe der Lanthanoide. Das langlebigste Isotop hat eine Halbwertszeit von 17,7 Jahren. Die Verbindungen leiten sich von der Oxidationsstufe III ab. Das Metall lässt sich aus Abbränden der Kernreaktoren gewinnen, wobei nach entsprechender Aufarbeitung Promethiumoxid, Pm₂O₃, mit Calcium reduziert wird. Verwendet wird Promethium u. a. als β-Strahlenquelle.

Tantal ist ein hochschmelzendes, dehnbares, luftbeständiges Metall der 5. Nebengruppe, das erst bei höheren Temperaturen mit Sauerstoff zu Ta₂O oder mit Chlor zu TaCl reagiert. Die Oxidationsstufe +V ist die beständigste. Das aus dem Oxid mit Kohlenstoff gewinnbare Metall wird zur Herstellung von Spateln, Schalen, Kesselauskleidungen sowie für medizinische Instrumente (Prothesen, Nägel) genutzt.

Americium ist ein reaktionsfähiges, silbrig glänzendes, dehnbares Schwermetall. Es ist das 6. Element der Actinoide. Das Metall löst sich leicht in Säuren und bildet überwiegend Verbindungen mit der Oxidationsstufe III. Aber auch rotgelbe Am^{4 +}- Ionen, die in wässriger Lösung nicht beständig sind, und gelbe AmO₂ ⁺- Ionen sind bekannt. Americium wird in Kilogramm-Mengen bei Kernreaktionen aus ²⁴¹Pu gebildet. Einige Verbindungen dienen Spezialzwecken in der Technik und der Medizin.

Calcium ist ein silberweißes reaktives Erdalkalimetall. Es reagiert mit Wasser zu Calciumhydroxid, Ca(OH)₂, und beim Erhitzen an der Luft zu einem Gemisch aus Calciumoxid, CaO, und Calciumnitrid, Ca₃N₂. Calcium ist für die Tier- und Pflanzenwelt bedeutsam, da Knochen und Schalen aus Calciumverbindungen bestehen (CaCO₃, Ca₃(PO₄)₂). Es bildet überwiegend ionische Verbindungen (Ca^{2 +}-Ionen). Wichtige gesteinsbildende Mineralien sind Feldspat, Ca(Al₂Si₃O_{1 8}), und Kalkstein, CaCO₃. Calcium dient in der Metallurgie als Desoxidationsmittel. Technisch bedeutsame Calciumverbindungen sind Ca(OH)₂ (im Kalkmörtel) und Calciumsilicat (im Wassermörtel, Zement).