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Redox-Reaktionen: Aufgaben

Spannungsreihe

Aufgabe

Welche Bedeutung hat die Spannungsreihe bei der Berechnung von Redoxsystemen?

Physikum 03/1995

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Sie erlaubt die Berechnung von Normalpotentialen.

Das Standard- bzw. Normalpotential muß für jedes Redoxsystem einzeln bestimmt werden. Man mißt dazu das Potential der entsprechenden Halbzelle gegenüber der Standardwasserstoffzelle oder einem anderen Bezugssystem bekannten Potentials.

Sie ermöglicht die Unterscheidung von Metallen und Nichtmetallen.

Aus der Spannungsreihe kann man zwar entnehmen, ob ein bestimmtes Metall oder Nichtmetall edler als ein anderes ist, eine Unterscheidung von Metall oder Nichtmetall ist jedoch nicht möglich. Zwar haben die meisten Nichtmetalle positive Potentiale, aber es gibt auch sehr edle Metalle (Gold, Platin).

Sie erlaubt Vorhersagen, welche Redoxreaktionen spontan (= freiwillig) ablaufen.

In der Spannungsreihe sind die Redoxsysteme nach ihren Standardpotentialen geordnet. Aus dieser Aufstellung kann man entnehmen, welches System edler, welches unedler ist. Spontan laufen solche Reaktionen ab, bei denen das unedlere Element oxidiert, das edlere reduziert wird.

Sie erlaubt die Berechnung von pH-Werten.

Die Bestimmung von pH-Werten ist prinzipiell mit allen Redoxsystemen möglich, die eine pH-Abhängigkeit aufweisen. Dies sagt jedoch nichts über die Stellung in der Spannungsreihe aus.

Sie ist Grundlage der Energiegewinnung bei der biologischen Oxidation.

Die Energiegewinnung in lebenden Zellen läuft zwar stets über Redox-Prozesse ab, dies steht jedoch in keinem Zusammenhang mit der Spannungsreihe. Die sehr unterschiedlichen biochemischen Redoxsysteme lassen sich in die Spannungsreihe einordnen, für eine ausreichende Energieausbeute ist jedoch nur eine entsprechende Potentialdifferenz notwendig.

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