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2.2 Standardelektrodenpotential (Normalpotential)

2.2.1 Standardwasserstoffhalbzelle (Normalwasserstoffelektrode (NHE)

Da man nur Potentialunterschiede messen kann, wurde für Vergleichszwecke die Standardwasserstoffhalbzelle als Bezugssystem gewählt.

Das Potential der Standardwasserstoffhalbzelle wurde willkürlich null gesetzt.

Kombiniert man nun unter Standardbedingungen (25°C, Gasdruck 1013 hPa, Konzentration c = 1 mol/L) eine Metallhalbzelle bzw. Nichtmetallhalbzelle mit einer Standardwasserstoffhalbzelle, so bezeichnet man die gemessene Spannung als Standardelektrodenpotential bzw. Normalpotential des Metalls bzw. Nichtmetalls.

Ergänzung aus Wikipedia.de: 


Physik (DIN): 
Normbedingungen, auch Normalbedingungen oder STP-Bedingungen (von englisch Standard Temperature and Pressure)
273,15 K = 0 °C, 1013 hPa
Im Chemieunterricht als Normalbedingung bezeichnt!

 

Chemie (IUPAC): 
Standardbedingungen
273,15 K = 0 °C, 1 bar = 1000 hPa
Taucht im Chemieunterricht so gar nicht auf (vgl. Druck). 

 

SATP-Bedingungen(Standard Ambient Temperature and Pressure) 298,15 K = 25 °C; 101.300 Pa = 1013 hPa
Im Chemieunterricht kurz als Standardbedingung bezeichnet. 

 


2.2.2 Standardelektrodenpotential von Zink:

Versuch: Experimentelle Bestimmung des Normalpotentials von Zink:

02-02-02-a-daniell-element---mit-diaphragma---zink-und-wasserstoffhalbzelle---normalpotential


Elektrodenreaktionen (Halbzellenreaktionen)

Oxidation:    - Pol:                            Zn      →      Zn²⁺(aq)    +    2 e-
Reduktion : + Pol:         2 H₃O⁺(aq) + 2 e⁻   →      H₂ + 2 H₂O
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Gesamte Zellenreaktion: Zn(s) + 2 H₃O⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(g) + 2 H₂O (l)

Zellendiagramm: Zn /Zn²⁺(c = 1 mol/L) // 2 H⁺(c = 1 mol/L) / [Pt]H₂


2.3 Festlegung für das Vorzeichen der Standardelektrodenpotentiale (Normalpotentiale)

Diejenigen Halbzellen („unedlere“ Halbzellen), die Elektronen an die NHE abgeben, bekommen ein negatives Standardelektrodenpotential.
Man kann sich dies leicht merken, wenn man daran denkt, dass Elektronen „von minus nach plus“ fließen.

Merke:
Unedlere „Stoffe“ Standardelektrodenpotential negativ
Wasserstoff Standardelektrodenpotential null
Edlere „Stoffe“ Standardelektrodenpotential positiv