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Elektrolyse I - Grundlagen

Spannungsreihe

In der Praxis der Elektrolyse ist es von großem Interesse vorherzusagen, welche Stoffe sich bei einer Elektrolyse abscheiden. Aus der elektrochemischen Spannungsreihe (Abb. 1) lässt sich ablesen, welche Redoxreaktionen freiwillig in einem galvanischen Element ablaufen, und welche Redoxprozesse sich nur mit einer Elektrolyse erzwingen lassen. Die reduzierte Form eines Redoxsystems reagiert nur freiwillig mit der oxidierten Form eines anderen Redoxsystems, das in der Spannungsreihe darunter steht (galvanisches Element).

Elektrolyse
Eine Elektrolyse erfolgt zwischen einer reduzierten Form eines Redoxsystems und der oxidierten Form eines in der Spannungsreihe darüber stehenden Redoxpaares.
Abb.1
Spannungsreihe
Beispiel

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Abb.2
Elektrolyse und galvanischer Prozess

Die Art der abgeschiedenen Stoffe ist abhängig von der Zusammensetzung der Lösung. Elektrolysiert man eine wässrige Lösung, die verschiedene Ionensorten enthält, scheiden sich mit wachsender Spannung die einzelnen Ionensorten - der Spannungsreihe entsprechend - nacheinander ab. Je edler ein Metall ist, umso leichter sind seine Ionen reduzierbar. An der Kathode wird zuerst die Kationensorte mit dem positivsten Potenzial entladen. An der Anode werden zuerst diejenigen Ionen oxidiert, die die negativsten Redoxpotenziale haben. Der Umsatz der Elektrodenreaktion ist unter anderem abhängig von der Elektrodenoberfläche.

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