![\"Tabelle](\"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Tabelle-Elektrochemische-Spannungsreihe.jpg\")
<\/p>\nUm die Redoxreihe zu erkl\u00e4ren schauen wir uns zun\u00e4chst ein interessantes Ph\u00e4nomen an: Wenn wir in eine Kupfersulfat-L\u00f6sung ein Zinkblech halten, bildet sich an dem Zinkblech eine elementare Kupferschicht. Halten wir aber in eine Zinksulfat-L\u00f6sung ein Kupferblech, bildet sich keine elementare Zinkschicht. Wir k\u00f6nnen sogar vorhersagen, wann eine solche Reaktion funktioniert und wann nicht. Daf\u00fcr brauchen wir die elektrochemische Spannungsreihe (auch Redoxreihe genannt).<\/p>\n
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Schauen wir uns diese elektrochemische Spannungsreihe etwas genauer an. Wir haben immer ein korrespondierendes Redoxpaar und die entsprechend beteiligte Elektronenzahl gegeben.<\/p>\n
Betrachten wir Kupfer: Die reduzierte Form in der Tabelle ist Cu, das elementare Kupfer. Die oxidierte Form ist Cu2+. Um diese beiden ineinander zu \u00fcberzuf\u00fchren, m\u00fcssen zwei Elektronen abgegeben bzw. aufgenommen werden. Jetzt steht in der letzten Spalte die Zahl +0,35. Dieser Wert ist das sogenannte Standardpotenzial E0. Im Folgenden haben wir einen ganz bestimmten Versuchsaufbau, mit dessen Hilfe das Standardpotenzial bestimmt wird:<\/p>\n
![\"Versuchsaufbau](\"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Versuchsaufbau-zur-Ermittlung-des-Standardpotenzials-von-Kupfer.jpg\")
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Wir tauchen eine Kupferelektrode in eine Kupfersulfat-L\u00f6sung, sodass sich eine Kupferhalbzelle bildet. Die Kupferelektrode verbinden wir \u00fcber einen Draht mit einer Wasserstoffhalbzelle. Das ist im Prinzip genau das Gleiche wie die Kupferhalbzelle, mit dem Unterschied, dass sie ein bisschen anders aufgebaut werden muss, da Wasserstoff, anders als Kupfer, gasf\u00f6rmig ist.<\/p>\n
Die beiden Halbzellen verbinden wir nun mit einer Salzbr\u00fccke. Wenn wir nun noch einen Spannungsmesser anschlie\u00dfen, k\u00f6nnen wir beobachten, dass eine Spannung von +0,35 V anliegt. Das ist genau der Wert, der dann auch in der elektrochemischen Spannungsreihe steht. Jetzt kommen in der Spannungsreihe auch negative Standardpotenziale vor. Das Vorzeichen des Standardpotenzials gibt an, in welche Richtung die Elektronen flie\u00dfen. Bei der Kupferhalbzelle haben wir ein positives Standardpotenzial, das hei\u00dft, die Elektronen flie\u00dfen zur Kupferhalbzelle hin.<\/p>\n
Bei einer Zinkhalbzelle k\u00f6nnen wir ein Standardpotenzial von \u22120,76 V beobachten. In diesem Fall flie\u00dfen die Elektronen von der Zinkhalbzelle weg. Wir sagen auch, dass Zink ein unedles Metall ist, weil es seine Elektronen gerne abgibt. Kupfer hingegen ist ein edles Metall, da es seine Elektronen nicht gerne abgibt und daher eher in der elementaren Form vorliegt.<\/p>\n
Bei der elektrochemischen Spannungsreihe ist zu beachten, dass die Werte f\u00fcr das Standardpotenzial f\u00fcr 1 molare L\u00f6sung gelten. Bei anderen Konzentrationen \u00e4ndern sich die Werte ebenfalls.<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Versuchsaufbau-zur-Ermittlung-des-Standardpotenzials-von-Zink.jpg\")
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Jetzt wissen wir, was die Werte in der Tabelle bedeuten. Wozu ben\u00f6tigen wir diese?<\/p>\n
Schauen wir uns nochmals das anf\u00e4ngliche Beispiel mit dem Zinkblech in Kupfersulfat-L\u00f6sung und dem Kupferblech in Zinksulfat-L\u00f6sung an. Mit der Redoxreihe k\u00f6nnen wir voraussagen, bei welcher Variante die Ionen aus der L\u00f6sung zu dem elementaren Metall reagieren und bei welcher Variante nicht.<\/p>\n
Schauen wir uns dazu Kupfer und Zink in der Redoxreihe an.<\/p>\n
![\"Tabelle](\"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Tabelle-Versuch-zu-Kupfer-und-Zink.jpg\")
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Kupfer steht in der Tabelle h\u00f6her Zink. Das bedeutet, dass die Reaktion zum elementaren Kupfer hin eher stattfindet als die zum elementaren Zink, da Zink seine Elektronen gerne abgibt, Kupfer aber nicht.<\/p>\n
Im Allgemeinen k\u00f6nnen wir also sagen, dass die Reaktion stattfindet, wenn ein edleres Metall entsteht und dass sie nicht stattfindet, wenn ein unedleres entstehen w\u00fcrde.<\/p>\n
Hinweis: Manchmal sind die Tabellen andersherum angeordnet, sodass die edleren Metalle weiter unten stehen.
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Die Werte der Standardpotenziale werden dann also innerhalb der Tabelle nicht kleiner, sondern gr\u00f6\u00dfer. Dann gilt die Regel nat\u00fcrlich genau umgekehrt!<\/p>\n
Wenn wir nun zwei verschiedene Halbzellen, z.B. eine Kupfer- und eine Zinkhalbzelle, zusammenschlie\u00dfen, k\u00f6nnen wir mithilfe der elektrochemischen Spannungsreihe auch berechnen, wie hoch die Spannung ist, die damit erzeugt werden kann. Dazu ziehen wir den kleineren Wert vom gr\u00f6\u00dferen ab:<\/p>\n
![\"Spannungsberechnung\"](\"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Spannungsberechnung.jpg\")
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Die 1,11 V entsprechen jetzt der maximalen Spannung, die durch diese galvanische Zelle geliefert werden kann bzw. der minimalen Spannung, die angelegt werden muss, um die Reaktion wieder umzukehren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Um die Redoxreihe zu erkl\u00e4ren schauen wir uns zun\u00e4chst ein interessantes Ph\u00e4nomen an: Wenn wir in eine Kupfersulfat-L\u00f6sung ein Zinkblech halten, bildet sich an dem Zinkblech eine elementare Kupferschicht. Halten wir aber in eine Zinksulfat-L\u00f6sung ein Kupferblech, bildet sich keine elementare Zinkschicht. Wir k\u00f6nnen sogar vorhersagen, wann eine solche Reaktion funktioniert und wann nicht. Daf\u00fcr […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"parent":9325,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"categories":[54],"tags":[],"yoast_head":"\n