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Potential (Elektrochemisches Potential) 



Potential. 



Elektrochemisches Potential. 1 ) 



1. Allgemeines, elektrische Doppelschirht. 

 2. Potential an angreiibaren Elektroden: a) elek- 

 trolytischer Losungsdruck, Nernstsche Formel. 

 b) Oberflachenbesehaffenheit der Elektrode, 

 Oberbecksche Schichtdicken, c) Legierungen. 

 d) EinfluB der lonenkonzentration, anormale 

 Spannungen. 3. Potential an unangreif- 

 baren Elektroden: a) Gaselektrpden. b) Re- 

 duktions- und Oxydationspotentiale. _ An hang, 

 Potentials in Sehmelzfliissen und in nicht- 

 wasserigen Losungsmitteln. 4. Bestimmung der 

 Einzelpotentiale: a) Spanmingsmessung, Poten- 

 tialverraittler, b) Ermittelung der Einzelspan- 

 nung: a) Eliminierung der Flussigkeitspotentiale. 

 (3) Absoluter Nullpunkt, Tropfelektrode. 7) Nor- 

 malelektroden, Nullpunkt des Potentials. 5. Elek- 

 trochemische Spannungsreihen: a) Begriff 

 des Normalpotentials, Unirechivung auf andere 

 Konzentrationen. b) Spannungsreihen: a)Metalle. 

 fl) Nichtmetalle. 7) lonen variabler Valenz 

 (und einige Oxydationsvorgange), 



i. Allgemeines; elektrische Doppel- 

 schicht. Es wird auBerordentlich Jianfig 

 beobachtet, daB an der Beruhrungsflache 

 zweier chemisch verschiedener Stoffe eine 

 sprungweise Aenderung des elektrischen 

 Potentials auftritt (vgl. die Artikel ,,Elek- 

 trizitat", ,,Elektromotorische Kraft"). 

 Das Zustandekommen einer derartigen Po- 

 tentialdifferenz kann man sich etwa folgen- 

 dermaBen denken: Wir miissen annehmen, 

 daB bei der Beriihrung irgend eine Kraft, 

 die elektromotorische Kraft wirksam 

 wird, die elektrische Ladungseinheiten aus 

 deiu einen Stoff in den anderen hineintreibt. 

 Die beiden Stoff e erhalten eine entgegen- 

 gesetzte elektrische Ladung. Diesem pri- 

 inaren Vorgang wirkt entgegen die alsbald 

 auftretende elektrostatische Anziehung. 

 Sincl die sich beriihrenden Stoffe Isolatoren, 

 oder verhindert man durch Isolation des 

 ganzen Systems ein freies Abstromeu der 

 Ladungen, so muB es alsbald zu ciiiem 

 Gleichgewichtszustand kommen, in dera sich 

 elektromotorische Kraft und elektrostatische 

 Anziehung die Wage halten. Diesem Gleich- 

 gewichtszustand wird natiirlich bei bestimm- 

 ten Bedingungen eine ganz bestimnite 

 Potentialdifferenz der beiden Stoi'fe ent- 

 sprechen. Da an der Beriihrungsflache ihr 

 Abstand nur sehr klein ist, so muB dort die 

 Fliu-lieudichte der elektrischen Ladungen 

 eine sehr viel groBere sein, als an anderen 

 Stellen der Oberflache. Die Beruhrungs- 

 fliiche ist aufzufassen als ein Kondensator 

 von auBerordentlich geringer Dicke (et\v;i 

 0,4 bis 0,8. 10~ 7 cm) der isolierenden Schicht, 

 Sie bildet eine elektrische Doppel- 



Ueber chemist-lies, thcrmod ynamisches Po 

 vgl. den Artikel ,,Thermochemie". 



schicht (Helmholtz) (vgl. auch die Ar- 

 tikel ,,Elektrizitat", ,,Elektrokapil- 

 laritat"). Bei der Anwendung dieser all- 

 gemeinen Ueberlegungen auf spezielle Fiille 

 iiandelt es sich in erster Linie darum, zu 

 bestimmten Vorstellungen iiber die elektro- 

 motorische Kraft, als die primare Ursache 

 des ganzen Vorganges, zu gelangen. 



Es sollen hier nur die Falle behandelt 

 werden, wo der eine der beiden sich beriihren- 

 den Stoffe metallische Leitl'iihigkeit besitzt 

 und der andere ein Leiter zweiter Klasse ist 

 (in den allermeisten Fallen eine wasserige 

 Losung). Man unterscheidet. die beiden 

 Stoffe als Elektrode und Elektrolyt. Nur 

 in diesen Fallen ist es bisher gelungen, die 

 elektromotorische Kraft in Beziehung zu 

 setzen zu bestimmten chemischen Vor- 

 gangen, nur hier pflegt man von einem 

 elektrochemischen Potential im spe- 

 ziellen Sinn zu sprechen. Ueber Potentiate 

 an der Beruhrungsflache zweier verschie- 

 drii zusammengesetzter Elektrolyte vgl. den 

 Artikel ,,Galvanische Ketten", zweier 

 metallischer Leiter den Artikel ,,Thermo- 

 elektrizitat", iiber durch Adsorptionsvor- 

 gange erzeugte Potentialdifferenzen den Ar- 

 tikel ,,Disperse Systeme". 



2. Potential an angreifbaren Elek- 

 troden. 2 a) Elektrolytischer Losungs- 

 druck. Nernstsche Formel. Die Theorie 

 des elektrochemischen Potentiales zunachst 

 fiir den Fall einer Elektrode aus unedlem 

 Metall, z. B. Zink, die in Wasser oder eine 

 ! wasserige Losung eintaucht, hat Nernst 

 gegeben. 



Wir beobachten in vielen Fallen, daB 

 Zink in Beriilirung mit wasserigen Losungen, 

 z. B. Siiuren, aufgelost wird. Wir ko'nnen 

 daher dem Zink ganz allgemein die Tendenz 

 zuschreiben, in Losung zu gehen, und wir 

 kb'nnen uns ferner diese Tendenz denken 

 ,-ils cine Druckkraft von bestimmter GroBe, 

 ganz ebenso, wie wir uns das Inlosung- 

 gehen von Zucker bei der Beriihrung mit 

 Wasser bewirkt denken durch eine nach Art 

 einer Druckkraft wirkende Losungstensiou 

 des Zuckers. Beim Zink besteht nur der 

 Unterschied, daB cs als Kation, also ver- 

 bundeu mit positiven Ladungen, in Losung 

 geht; elektrische Vorgiinge sind notwen- 

 digerweise damit verkniipft, man spricht 

 von einem elektrolytischen Losungs- 

 druck des Zinks. Positive Zinkionen gehen 

 also in Losung, die Zinkelektrode selbst muB 

 negativ geladen zuriickbleiben. Verhindert 

 man das Abstromen der Ladungen, so jnuB 

 sich in der oben angedeuteten Weise eine 

 elektrische Doppelschicht mit bestimmtem 

 Potentials|)ruiig herausbilden. Wegen des 

 hohen Wertes der Einzelladung eines Zink- 

 atoms wird im allgemeinen das Gleich- 



