Bitte logge Dich ein, um diesen Artikel zu bearbeiten.
Bearbeiten

Redoxpotential

Synonym: Standardelektrodenpotential, Redoxspannung
Englisch: Standard electrode potential, redox potential

1 Definition

Das Redoxpotential beschreibt die Spannung zwischen einem Halbelement und der Standardwasserstoffelektrode. Es ist ein Maß für das Oxidations- bzw Reduktionsvermögen eines Redoxsystems. Die Einheit ist Volt.

2 Hintergrund

Bei Redoxreaktionen werden Elektronen übertragen. Dabei wird ein Stoff durch Elektronenabgabe oxidiert, während der andere durch Elektronenaufnahme reduziert wird. Der elektronenabgebende Stoff wird als Reduktionsmittel, der elektronenaufnehmende Stoff als Oxidationsmittel und die beiden Reaktionspartner dementsprechend als Redox-Paar bezeichnet.

Je negativer das Redoxpotential, desto stärker die Reduktionskraft (Elektronenabgabe). Entsprechend fließen Elektronen vom Stoff mit negativerem Potenzial zu dem mit positiverem Potential.

3 Messung des Redoxpotentials

Das Redoxpotential wird mithilfe einer Standardwasserstoffelektrode gemessen. Das Redoxpotential dieser Elektrode beträgt definitionsgemäß 0 Volt. Verbindet man diese Bezugselektrode mit der Elektrode, deren Potential man messen möchte, so ist die gemessene Potentialdifferenz (Spannung) des Systems gleich des Potentials der zu messenden Elektrode.

4 Abhängigkeit des Potentials

Redoxpotentiale sind von vielen äußeren Faktoren abhängig. Daher wurden zur besseren Vegleichbarkeit Standardbedingungen festgelegt (Standardpotential):

Die Umrechnung vom Standardzustand zu jedem beliebigen anderen Zustand gelingt über die Nernst-Gleichung.

Redoxreaktionen, an denen H+-Ionen beteiligt sind, sind pH-abhängig. Für biochemische Vorgänge rechnet man mit Potentialen, die auf einen pH-Wert von 7 und bei einem Partialdruck von Wasserstoff von 1 bar bezogen sind.

Nur gelöste Teilchen können an Redoxreaktionen teilnehmen. Bei schwerlöslichen Verbindungen ist das Redoxpotential daher niedriger.

5 Elektrochemische Spannungsreihe

Die Redoxsysteme lassen sich anhand der Höhe ihrer Potentiale ordnen (elektrochemische Spannungsreihe).[1] Bei Metallen wird auch von Redoxreihe gesprochen.

Oxidierte Form Reduzierte Form Standardpotential
Li+ Li -3,04V
K+ K -2,92V
Ba2+ Ba -2,90V
Ca2+ Ca -2,87V
Na+ Na -2,71V
Mg2+ Mg -2,36V
Al3+ Al -1,66V
Zn2+ Zn -0,76V
Fe2+ Fe -0,41V
Cd2+ Cd -0,41V
Co2+ Co -0,28V
Sn2+ Sn -0,14V
Pb2+ Pb -0,13V
Fe3+ Fe -0,036V
2 H3O+ H2 + 2 H2O 0V
Cu2+ Cu+ +0,16V
Cu2+ Cu +0,34V
I2 2 I- +0,54V
Fe3+ Fe2+ +0,77V
Ag+ Ag +0,80V
Hg2+ Hg +0,85V
Br2 2 Br- +1,07V
Cl2 2 Cl- +1,36V
Au3+ Au +1,50V
F2 2 F- +2,87V

Mit Hilfe dieser Spannungsreihe lassen sich Aussagen darüber treffen, welche Redoxreaktionen ablaufen können. Denn je weiter oben ein Stoff oben steht, desto stärker ist seine reduzierende Wirkung. Umgekehrt gilt: Je weiter unten ein Stoff steht, desto stärker ist seine oxidierende Wirkung. Ein Stoff kann nur mit unter ihm stehenden Partnern eine Redoxreaktion eingehen. So kann Zn zum Beispiel mit Cu2+reagieren (Daniell Element), aber Cu nicht mit Zn2+.

Das erklärt auch, warum sich edle Metalle nicht in Säuren lösen. Das Redoxpotential von Edelmetallen ist so hoch, dass sie von Säuren nicht oxidiert werden können. Nur Metalle, die oberhalb von H3O+ stehen, können von Säuren gelöst werden.

6 Quellen

  1. Riedel, E.; Janiak, C.: Anorganische Chemie; DeGruyter GmbH; 9.Auflage, 2015

Um diesen Artikel zu kommentieren, melde Dich bitte an.

Klicke hier, um einen neuen Artikel im DocCheck Flexikon anzulegen.

Artikel wurde erstellt von:

Letzte Autoren des Artikels:

1 Wertungen (4 ø)

66 Aufrufe

Hast du eine allgemeine Frage?
Hast du eine Frage zum Inhalt?
Copyright ©2019 DocCheck Medical Services GmbH | zur mobilen Ansicht wechseln
DocCheck folgen: