142 



Reduktion 



3. Reduktion der Metallsalzlosungen. 

 Auch aus den wiisserigen Lb'sungen lassen sich 

 ;lle abscheiden. Taticht man beispiels- 

 weise in eine Kupfersulfatlosung einen Zink- 

 stab, so geht Zink in Losung, wahrend sich 

 metallisches Kupfer in Form eines schwarzen 

 Pulvers ausscheidet. Der gleiche Vorgang 

 vollzieht sich in dem bekamiten Daniell- 

 element, in welchem der positive Pol aus 

 Zink, der negative Pol aus einem Kupfer- 

 blech besteht, welches in eine Losung von 

 Kupfersulfat taucht. Bei StromschluB geht 

 Zink in Losung, wahrend an der Kathode 

 gleichzeitig die aquivalente Menge Kupfer 

 gefallt wird. Vom elektrochemischen Stand- 

 punkte aus ist der Vorgang darauf zuriick- 

 zufiihren, daB das Zink ein grb'Beres Be- 

 streben hat, in den lonenzustand iiberzu- 

 gehen als das Kupfer. 



Spannungsreihe derMetalle. DasBe- 

 streben einesMetalles in den lonenzustand iiber- 

 zugehen, sein elektrolytischer Losungsdruck, 

 wird durch das Potential, welches dasselbe in 

 der normalen wasserigen Losung eines seiner 

 Salze annimmt, gemessen. Je nach der 

 Dissoziation des Salzes sind die Werte ver- 

 schieden. Die Angaben der folgenden Tabelle 

 beziehen sich mit Ausnahme des Silbers 

 (AgN0 3 ) auf Sulfatlosungen, wobei das 

 Potential einer Wasserstoffelektrode, d. h. 

 eines in verdiinnte Schwefelsaure tauchenden 

 und von Wasserstoffgas von Atmospharen- 

 druck umspiilten Platinbleclis gleich Null ge- 

 setzt ist (s. auch den Artikel ,, Potential"). 



Tabelle 3.1 



Mg 

 Zn 

 Fe 



Ni 



4,508 

 -0,801 

 -0,66 

 -0,60 



H 2 



Cu 



0,0 

 + 0,308 



+ 0,72 

 + 0,771 



wie die Ferro-, Cupro- und Stanuosalze das 

 Bestreben. positive Ladungen aufzunehmen 

 und damit in eine hohere Wertigkeitsstufe 

 iiberzugehen. Taucht man in die wasserige 

 Losung eines Reduktionsmittels ein Platin- 

 blech, so nimmt dasselbe ein Potential an, wel- 

 ches um so negativerist, jegrb'BerdieTendenz 

 des Reduktionsmittels zur Aufnahme einer 

 positiven Ladung oder, mit anderen Worten, 

 zum Uebergang in eine hohere Wertigkeitsstufe 

 ist. Das Potential eines Reduktionsmittels, 

 sein Reduktionspotential, ist also ein MaB 

 der reduzierenden Kraft desselben. Die Re- 

 duktionspotentiale der gebrauchlichsten Re- 

 duktionsmittels sind, nach Messungen von 

 Bancroft, Fredenhagen und anderen, 

 folgende: 



SnCl a |KOE -0,55 

 Chromoazetat - 0,25 

 HJH.SO, +0 



SnCl. 2 |HCl 



Gu 2 Cl 2 



FeCL 



+ 0,32 

 + 0,30 

 + 0,67 



Je gro'Ber der Losungsdruck des Metalles 

 ist, desto negativer ist sein Potential. 



Jedes von den in der Reihe angefiihrten 

 Metallen kann die nachfolgenden Metalle zu- 

 folge seines groBeren Ldsungsdruckes aus der 

 wasserigen Losung ihrer Salze abscheiden, 

 wahrend es hierbei selbst in den lonenzu- 

 stand iibergeht. Umgekehrt wird es aus 

 seinen Salzen von den vorangehenden Me- 

 tallen gefallt. Als Beispiel sei angefiihrt, 

 daB alle Metalle, die in der Spannungsreihe 

 iiber dem Wasserstoffe stehen, Sauren 

 unter Wasserstoffentwickelung zersetzen, 

 also denselben aus seinem lonenzustand 

 verdrangen. Umgekehrt vermag gasformiger 

 Wasserstoff die Metalle mit geringerem elektro- 

 lytischem Losungsdruck, wie Kupfer, Queck- 

 silber, und die Edelmetalle, aus den wasse- 

 rigen Losungen ihrer Salze abzuscheiden 

 (vgl. weiter unten den Absatz 6 a). 



4. Reduktionspotential. Wie die Metalle, 

 haben auch die ionisierten Reduktionsmittel, 



Mit Hilfe der Reduktionspotentiale kann 

 man leicht erkennen, ob eine Reduktion 

 moglich ist. . Ein Vergleich der Werte der 

 Reduktionspotentiale mit denen der Metall- 

 potentiale ergibt z. B., daB eine alkalische 

 Zinnchlorlirlosung selbst unedle Metalle, wie 

 Cadmium, noch aus den Losungen ihrer 

 Salze fallen muB, was tatsachlich auch 

 der Fall ist. Ferroverbindungen sind im- 

 stande, die Salze der Edelmetalle und des 

 Silbers zu reduzieren, wahrend ihre Reduk- 

 tionsfahigkeit zur Abscheidung von Kupfer 

 nicht mehr ausreichend ist. 



5. Reduktionsgeschwindigkeit. AuBer 

 dem Reduktionsvermogen des Reduktions- 

 mittels ist fiir den Verlauf und den Erfolg der 

 Reduktion die Geschwindigkeit des Vor- 

 ganges von entscheidender Bedeutung. Die 

 Geschwindigkeit eines chemischen Prozesses 

 steht mit der Energie, welche bei demselben 

 frei wird, in keinem Zusammenhange. Analog 

 den Verhaltnissen bei den Oxydationsvor- 

 gangen (vgl. den Artikel ,,0xydation", 

 Bd. VI, S. 397) erreicht man zuweilen mit 

 schwacheren Reduktionsmitteln starkere Wir- 

 kungen, als bei Anwendung von energischeren 

 Reduktionsmitteln. So erhalt man beispiels- 

 weise bei der Reduktion von Nitrobenzol in 

 alkalischer Losung mit Kupferpulver Anilin, 

 wahrend bei Anwendung von Zink, dessen 

 Reduktionsvermogen viel groBer ist, die 

 Reduktion beim Hydrazobenzol, einem Zwi- 

 schenprodukte der Reduktion, stehen bleibt. 



6. Reduktion mit Wasserstoff. Gas- 

 formiger Wasserstoff iibt trotz seines groBen 

 Reduktionsvermogens bei gewohnlicher 

 Temperatur nur geringe reduzierende 

 Wirkungen aus. Die Oxyde der Metalle oder 

 die wasserigen Losungen ihrer Salze werden 

 unterhalb 100 C nicht oder nur auBerst 

 langsam von Wasserstoffgas angegriffen. 



Die Geschwindigkeit eines Reduktions- 



