- Spannungsreihe
- Spạn|nungs|rei|he 〈f. 19〉 die Anordnung der chem. Elemente nach zunehmendem elektrischem Potenzial, wobei als Bezugsgröße meist die Normalwasserstoffelektrode dient
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Spạn|nungs|rei|he: Bez. für die Einordnung der chem. Elemente nach bestimmten elektr. Eigenschaften. Die elektrochemische S. ordnet die Elemente, insbes. die Metalle (M), entspr. ihrer Tendenz, nach M ⇌ Mn+ + n e‒ Kationen zu bilden, nach ihren gegen die Normalwasserstoffelektrode gemessenen ↑ Normalpotentialen (in Volt), z. B. Li (‒3,04), Mg (‒2,37), Zn (‒0,76), Cd (‒0,40), H2 (±0,00), Cu (+0,34), Au (+1,50). Analog lassen sich Reihen für Nichtmetalle u. Redoxsysteme aufstellen (↑ Redoxpotential). Die sog. elektrische S. (Volta᾿sche S., kontaktelektr. S.) ist die Reihung von Metallen nach Größe ihrer Berührungspotentiale, z. B. (+) K, Al, Zn, Sb, Bi, Fe, Cu, Au, Pt (‒). Die thermoelektrische S. ordnet die Metalle nach der Größe der Thermospannung (↑ Seebeck-Effekt) gegen ein Bezugsmetall, z. B. (+) Sb, Fe, Cu, Au, Zn, Pt, Ni, Bi (‒). In eine triboelektrische S. lassen sich Stoffe bringen, die sich beim Reiben mit anderen positiv aufladen, z. B. (+) Pelz, Glas, Wolle, Seide, Metalle, Bernstein, Hartgummi, Schwefel (‒).* * *
Spannungsreihe,prinzipiell die Reihenfolge der chemischen Elemente, insbesondere der Metalle, nach zunehmender Größe der Potenzialdifferenz an der Phasengrenze zwischen dem jeweiligen Element und einer aktiven Lösung seiner Ionen. Da diese Potenzialdifferenz einer direkten Messung nicht zugänglich ist, misst man das Potenzial gegen eine Bezugselektrode.Man erhält eine elektrochemische Spannungsreihe, wenn man in einer Elektrolysezelle bei einer bestimmten Temperatur das Normalpotenzial des jeweiligen Elements z. B. gegen die Normalwasserstoffelektrode misst (Normalspannungsreihe); dabei taucht das Element in eine Lösung mit für das Element normaler Aktivität. Ein Element wird als unedler als ein anderes bezeichnet, wenn sein Normalpotenzial kleiner ist als das des anderen; in Verbindungen ist das edlere Element elektronegativer als das unedlere (unedle Metalle). Aus der elektrochemischen Spannungsreihe der Metalle kann man entnehmen, welche Urspannungen aus verschiedenen Metallelektroden zusammengesetzte galvanische Elemente besitzen. Beispiel: Das Daniell-Element mit Kupferanode (—0,34 V) und Zinkkathode (+0,76 V) hat eine Urspannung von —1,10 V. In der Spannungsreihe für die Nichtmetalle stellen die Ionen die reduzierte Stufe dar.Bei der elektrischen Spannungsreihe (voltasche Spannungsreihe) werden die Metalle nach der Größe ihrer Kontaktpotenziale relativ zu einem Bezugsmetall eingeordnet, wobei Metalle mit positiver Kontaktspannung (Berührungsspannung) vor solche mit negativer gestellt werden; es ergibt sich folgende Spannungsreihe: (+) Rb - K - Na - Al - Zn - Pb - Sn - Sb - Bi - Fe - Cu - Ag - Au - Pt (—).Die thermoelektrische Spannungsreihe ist die Anordnung von Metallen u. a. Thermoelektrika nach der Größe ihrer Thermokraft beziehungsweise Thermospannung (thermoelektrische Effekte, Seebeck-Effekt) gegen ein Bezugsmetall (im Allgemeinen Kupfer), wobei die Temperatur der einen Lötstelle konstant auf 273 K gehalten wird. In der Spannungsreihe geben die in Klammern gesetzten Zahlen die Thermospannung in mV an, wenn die Lötstelle eine um 1 K höhere Temperatur besitzt: Sb (4,0) - Fe (1,0) - Mo (0,45) - Cu (0,0) - Ag (—0,05) - Sn (—0,3) - Pb (—0,35) - Al (—0,35) - Hg (—0,75) - Pd (—1,0) - Ni (—2,2) - Bi (—8). Geringe Verunreinigungen können die Thermospannung erheblich verändern; auch die Kristallorientierung hat Einfluss. Besonders hohe Thermokräfte werden mit Halbleitern erzielt. Bildet man aus zwei Metallen der thermoelektrischen Spannungsreihe ein Thermoelement, so erhält bei Erwärmung das in der Spannungsreihe vorangehende Metall eine positive, das nachfolgende eine negative Spannung.* * *
Spạn|nungs|rei|he, die (Chemie, Physik): systematische Anordnung der chemischen Elemente, bes. der Metalle, nach bestimmten elektrischen Eigenschaften.
Universal-Lexikon. 2012.
