Elektrokemiska spänningsserien

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

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 bildar ogärna joner.

Li, 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 ämnena som står på vänster sida av väte är de bästa på att oxidera, alltså är litium bäst på att oxidera. Ämnena till vänster om väte kallas också med ett annat ord för väteutdrivande metaller och kommer alltid att skapa vätgas vid en reaktion med till exempel saltsyra.

Normalpotentialer[redigera | redigera wikitext]

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 H_2O \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_2O \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
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_2O + 4\ e^- +0,401
Koppar \rm Cu \rightleftharpoons Cu^{2+} + 2\ e^- +0,337
Svavelsyra \rm H_2SO_4 + H_2O \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_2O + 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[redigera | redigera wikitext]

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

Korrosion[redigera | redigera wikitext]

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