Techniklexikon

Elektrochemische Spannungsreihe

Zwei Metalle, die leitend miteinander verbunden sind, bilden bei Benetzung mit einem Elektrolyten (Elektrolyse) ein »Korrosionselement« (Korrosion), bei dem die »unedlere« Elektrode zur Anode, die edlere zur Kathode wird. Beim Ladungsausgleich über den Elektrolyten kommt es zur allmählichen Auflösung der Anode, die also korrodiert. Die elektrochem. Sp. gibt die relative Stellung der Metalle entsprechend ihrer elektrischen Potentiale gegenüber einer definierten Elektrode (Standardwasserstoff elektrode) wieder. Gold ist darin das edelste Element, gefolgt von Silber und Kupfer, sehr unedel ist Magnesium. Je tiefer ein Element in dieser Reihe steht, um so leichter korrodiert es im allg. , wird es bei einer elektr. Verbindung mit einem darüber stehenden von diesem angegriffen. Chemie, Physikalische Chemie, Auflistung der Redox-Paare nach ihrer reduzierenden Wirkung. Dazu wird das Standardpotential oder auch Normalpotential der Elemente festgestellt. Zu diesem Zweck taucht man eine Elektrode eines Elementes in seine einnormale Lösung und stellt die an der Phasengrenzfläche auftretende Potentialdifferenz fest. Diese lässt sich aber nur schwer messen, und so misst man die Spannungsdifferenz des Systems gegenüber einer Bezugselektrode. Im allgemeinen bedient man sich einer Normalwasserstoffelektrode, deren Potential mit null festgesetzt wird. Die gemessene Potentialdifferenz ist das Normalpotential E₀ des betreffenden Elements. Beim Eintauchen eines negativeren Elementes in die Lösung eines Elements mit positiverem Potential scheidet sich das positivere Element ab. Die Differenz der Normalpotentiale zweier Elemente gibt die Spannung an, die ein mit ihnen gebildetes galvanisches Element liefert. Eine wichtige Anwendung der elektrochemischen Spannungsreihe ist die Vorhersage von Redox-Vorgängen. Je negativer das Potential, desto stärker ist seine reduzierende Form in der Lage zu reduzieren, und umgekehrt wirkt seine oxidierte Form umso stärker oxidierend, je positiver das Potential ist. Bei einem Redox-Vorgang

Ox¹ + Red²  Red¹ + Ox²

muss DE (Differenz der Redoxpotentiale) positiv sein.

elektrochemische Spannungsreihe: Einige ausgewählte Standardpotentiale.

bottom:solid black 1.1pt;border-right: none;mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .6pt; mso-border-bottom-alt:solid black 1.1pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Reduktions-Halbreaktion	bottom:solid black 1.1pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black 1.1pt; mso-border-right-alt:solid black .6pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> E [V]
Li+ + e-  Li	- 3,05
Mg2+ + 2e-  Mg	- 2,36
2H2O + 2e-  H2 + 2OH-	- 0,81
Fe2+ + 2e-  Fe	- 0,44
Fe3+ + 3e-  Fe	- 0,04
2H+ + 2e-  H2	0 per Def.
Cu2+ + e-  Cu+	+ 0,16
Cu2+ + 2e-  Cu	+ 0,34
Ag+ + e-  Ag	+ 0,80
Au+ + e-  Au	+ 1,69
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> F2 + 2e-  2F-	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> + 2,83