Elektrokemiska spänningsserien

Den elektrokemiska spänningsserien är den skala som visar i vilken ordning metallerna kommer när det gäller ädla och oädla metaller. Man kan kalla den en "oxidationsskala" eftersom man med hjälp av den elektrokemiska spänningsserien kan avläsa vilken av två metaller som kommer att oxidera/reducera i händelse av en redoxreaktion. De som är oädla bildar gärna joner medan de som är ädla ogärna bildar joner. Oädla metaller oxideras.

K,

Ca,

Na,

Mg,

Al,

Zn,

Cr,

Fe,

Ni,

Sn,

Pb

...

H

...

Cu,

Hg,

Ag,

Pt,

Au

← oädlare metaller

ädlare metaller →

Väte står med i spänningsserien på grund av att väte ofta ingår i redoxreaktioner och det kan då vara bra att se även var den har sin plats i serien. Väte räknas även som seriens mittpunkt: de ädla metallerna är till höger om väte och de oädla är till vänster om väte. De ämnen som står på vänster sida av väte har större benägenhet att oxideras, alltså har litium lägst joniseringsenergi och oxideras lättast. Den första spänningskedjan publicerades av Alessandro Volta år 1794.

Normalpotentialer

potential i förhållande till vätgas
Ämne	Reaktion	Potential (V)
Guld	${\rm {Au\rightleftharpoons Au^{3+}+3\ e^{-}}}$	+1,50
Klor (Klorid)	${\rm {2\ Cl^{-}\rightleftharpoons Cl_{2}+2\ e^{-}}}$	+1,3595
Vatten	${\rm {2\ H_{2}O\rightleftharpoons O_{2}+4\ H^{+}+4\ e^{-}}}$	+1,229
Brom	${\rm {2\ Br^{-}\rightleftharpoons Br_{2}+2\ e^{-}}}$	+1,0652
Kväveoxid	${\rm {NO+2\ H_{2}O\rightleftharpoons NO_{3}^{-}+4\ H^{+}+3\ e^{-}}}$	+0,96
Silver	${\rm {Ag\rightleftharpoons Ag^{+}+e^{-}}}$	+0,7991
Kvicksilver	${\rm {2\ Hg\rightleftharpoons Hg_{2}^{2+}+2\ e^{-}}}$	+0,793
Järn	${\rm {Fe^{2+}\rightleftharpoons Fe^{3+}+e^{-}}}$	+0,77^[1]
Jod	${\rm {2\ I^{-}\rightleftharpoons I_{2}+2\ e^{-}}}$	+0,5355
Koppar	${\rm {Cu\rightleftharpoons Cu^{+}+e^{-}}}$	+0,34
Vatten	${\rm {4\ OH^{-}\rightleftharpoons O_{2}+2\ H_{2}O+4\ e^{-}}}$	+0,401
Koppar	${\rm {Cu\rightleftharpoons Cu^{2+}+2\ e^{-}}}$	+0,337
Svavelsyrlighet	${\rm {H_{2}SO_{3}+H_{2}O\rightleftharpoons SO_{4}^{2-}+4\ H^{+}+2\ e^{-}}}$	+0,17
Väte	${\rm {H_{2}\rightleftharpoons 2\ H^{+}+2\ e^{-}}}$	±0,0
Bly	${\rm {Pb\rightleftharpoons Pb^{2+}+2\ e^{-}}}$	-0,126
Tenn	${\rm {Sn\rightleftharpoons Sn^{2+}+2\ e^{-}}}$	-0,136
Nickel	${\rm {Ni\rightleftharpoons Ni^{2+}+2\ e^{-}}}$	-0,25
Kobolt	${\rm {Co\rightleftharpoons Co^{2+}+2\ e^{-}}}$	-0,277
Kadmium	${\rm {Cd\rightleftharpoons Cd^{2+}+2\ e^{-}}}$	-0,403
Järn	${\rm {Fe\rightleftharpoons Fe^{2+}+2\ e^{-}}}$	-0,44
Krom	${\rm {Cr\rightleftharpoons Cr^{3+}+3\ e^{-}}}$	-0,74
Zink	${\rm {Zn\rightleftharpoons Zn^{2+}+2\ e^{-}}}$	-0,763
Vatten	${\rm {H_{2}+2\ OH^{-}\rightleftharpoons 2\ H_{2}O+2\ e^{-}}}$	-0,828
Mangan	${\rm {Mn\rightleftharpoons Mn^{2+}+2\ e^{-}}}$	-1,18
Titan	${\rm {Ti\rightleftharpoons Ti^{4+}+4\ e^{-}}}$	-1,63
Aluminium	${\rm {Al\rightleftharpoons Al^{3+}+3\ e^{-}}}$	-1,66
Beryllium	${\rm {Be\rightleftharpoons Be^{2+}+2\ e^{-}}}$	-1,85
Magnesium	${\rm {Mg\rightleftharpoons Mg^{2+}+2\ e^{-}}}$	-2,37
Natrium	${\rm {Na\rightleftharpoons Na^{+}+e^{-}}}$	-2,714
Kalcium	${\rm {Ca\rightleftharpoons Ca^{2+}+2\ e^{-}}}$	-2,868
Barium	${\rm {Ba\rightleftharpoons Ba^{2+}+2\ e^{-}}}$	-2,9
Cesium	${\rm {Cs\rightleftharpoons Cs^{+}+e^{-}}}$	-2,923
Rubidium	${\rm {Rb\rightleftharpoons Rb^{+}+e^{-}}}$	-2,925
Kalium	${\rm {K\rightleftharpoons K^{+}+e^{-}}}$	-2,925
Litium	${\rm {Li\rightleftharpoons Li^{+}+e^{-}}}$	-3,045

Tabelldata hämtat från Erik Ingelstam, Rolf Rönngren och Stig Sjöberg (september 1988). TEFYMA. Helsingborg: Sjöbergs bokförlag AB. sid. 111. Libris 7763300. ISBN 91-87234-03-3

Tillämpningar

Den elektrokemiska spänningsserien är t.ex. användbar vid batterikonstruktion och vid beräkning av galvanisk korrosion.

Korrosion

Vid korrosionsberäkningar får man riktigare resultat om man gör testerna med saltvatten som elektrolyt. Som man kan se verkar det som om aluminium skulle agera som offeranod gentemot zink enligt vätetabellen. I praktiken fungerar zink som offeranod gentemot aluminium, vilket man kan se i salttabellen nedan.

I saltvatten 3 % NaCl
Ämne	Spänning V
Platina	+0,47
Titan	+0,37
Silver	+0,30
Koppar	+0,04
Nickel	-0,03
Bly	-0,27
Järn	-0,40
Aluminium	-0,53
Zink	-0,76

Källor

^ Hägg, Gunnar (1963), Allmän och oorganisk kemi, Almqvist & Wiksells, sidan 400 Kapitel 16-c

[1] Hägg, Gunnar (1963), Allmän och oorganisk kemi, Almqvist & Wiksells, sidan 400 Kapitel 16-c

[1]

Navigation

Navigering

Temaportaler

Elektrokemiska spänningsserien

Innehåll

Normalpotentialer

Tillämpningar

Korrosion

Källor

Media som används på denna webbplats