pH-Abhängigkeit des Elektrodenpotentials

Das Elektrodenpotential hängt stark von dem pH-Wert der jeweiligen Halbzellen ab, da neben dem oxidierten Metallion ebenfalls bei niedrigen pH-Werten das oxidierte Säure-Ionen vorliegt.

Erklärung

Das Elektrodenpotential und die damit gemessene Spannung bei:

• der galvanischen Zelle
• der Konzentrationszelle (Nernst-Gleichung)

hängt von:

• der verwendeten Halbzellen (zum Beispiel: Kupfer/Kupfersulfat, Zink/Zinksulfat usw.)
• der Konzentration des zu reduzierenden und oxidierenden Stoffes
• den verschiedenen Konzentrationen eines Stoffes

ab.

Nun ist es so, dass der pH-Wert in den Halbzellen einen großen Einfluss auf die gemessene Spannung hat.

Dafür wird die Definition des pH-Werts gebraucht. Der pH-Wert ist definiert, als der negativ dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration.

Lange Definition, kurzer Sinn: wenn ein pH-Wert von x vorliegt, liegt dadurch eine Konzentration an Säure-Ionen von 10 mit der Potenz von -x vor.

Wenn wir uns nun die Nernst-Gleichung nochmal anschauen, sehen wir, dass in dem Logarithmus (log) die Variable c(Ox.) angegeben ist, damit ist die Konzentration an oxidierten Substanzen gemeint.

Nernst-Gleichung:

Das hier vorhandene Problem ist, dass nicht nur die Metall-Ionen oxidiert sind, sondern auch die Säure-Ionen eine oxidierte Form sind.

Dadurch wird das Elektrodenpotential und die dadurch gemessene Spannung stark beeinflusst.