Tabelle der Standardreduktionspotentiale (elektrochemische Spannungsreihe)

Standardreduktionspotentiale, E°, für gängige Halbreaktionen bei 25 °C, vom stärksten Oxidationsmittel oben bis zum stärksten Reduktionsmittel unten. Wähle zwei Halbreaktionen, um die Spannung einer Zelle zu erhalten.

Zellspannungsrechner

E°Zelle = E°Kathode − E°Anode = +0,34 − (−0,76) +1,10 V Positiv, also läuft die Reaktion von selbst ab: eine galvanische Zelle.

Standardreduktionspotentiale bei 25 °C

Stärkste Oxidationsmittel oben, stärkste Reduktionsmittel unten. Tippe auf ein Symbol, um das Element zu öffnen.

Halbreaktion (Reduktion)E° (V)E° auf einer Skala von −3 V bis +3 V
F F₂ + 2e⁻ → 2F⁻ +2,87
O H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O +1,78
Mn MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O +1,51
Au Au³⁺ + 3e⁻ → Au +1,50
Cl Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻ +1,36
Cr Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O +1,33
O O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O +1,23
Mn MnO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ → Mn²⁺ + 2H₂O +1,22
Pt Pt²⁺ + 2e⁻ → Pt +1,18
Br Br₂ + 2e⁻ → 2Br⁻ +1,07
N NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O +0,96
Hg Hg²⁺ + 2e⁻ → Hg +0,85
Ag Ag⁺ + e⁻ → Ag +0,80
Fe Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺ +0,77
O O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → H₂O₂ +0,70
I I₂ + 2e⁻ → 2I⁻ +0,54
Cu Cu⁺ + e⁻ → Cu +0,52
O O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ +0,40
Cu Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu +0,34
Ag AgCl + e⁻ → Ag + Cl⁻ +0,22
Cu Cu²⁺ + e⁻ → Cu⁺ +0,15
Sn Sn⁴⁺ + 2e⁻ → Sn²⁺ +0,15
H 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ 0,00
Fe Fe³⁺ + 3e⁻ → Fe −0,04
Pb Pb²⁺ + 2e⁻ → Pb −0,13
Sn Sn²⁺ + 2e⁻ → Sn −0,14
Ni Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni −0,26
Co Co²⁺ + 2e⁻ → Co −0,28
Cd Cd²⁺ + 2e⁻ → Cd −0,40
Fe Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe −0,45
Cr Cr³⁺ + 3e⁻ → Cr −0,74
Zn Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn −0,76
H 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻ −0,83
Mn Mn²⁺ + 2e⁻ → Mn −1,19
Al Al³⁺ + 3e⁻ → Al −1,66
Mg Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg −2,37
Na Na⁺ + e⁻ → Na −2,71
Ca Ca²⁺ + 2e⁻ → Ca −2,87
Ba Ba²⁺ + 2e⁻ → Ba −2,91
K K⁺ + e⁻ → K −2,93
Li Li⁺ + e⁻ → Li −3,04

So liest du die Tabelle

Jede Zeile ist eine Reduktions-Halbreaktion, bei der die Spezies links Elektronen aufnimmt. Je positiver E° ist, desto stärker zieht diese Spezies Elektronen an, daher ist Fluor oben das stärkste aufgeführte Oxidationsmittel. Je negativer E° ist, desto leichter gibt die Spezies rechts Elektronen ab, daher ist Lithiummetall unten das stärkste Reduktionsmittel.

Jeder Wert wird gegen die Standard-Wasserstoffelektrode gemessen, die als genau 0 V definiert ist, unter Standardbedingungen: 25 °C, Gase bei 1 bar und gelöste Spezies bei 1 mol/L.

Eine Zellspannung berechnen

In einer galvanischen Zelle findet die Reduktion an der Kathode und die Oxidation an der Anode statt. Das Zellpotential ist E°Zelle = E°Kathode − E°Anode, mit beiden Werten genau so, wie die Tabelle sie angibt. Kehre das Vorzeichen des Anodenwerts nicht selbst um und multipliziere E° nicht mit der Elektronenzahl: Es hängt nicht davon ab, wie oft eine Halbreaktion aufgeschrieben wird.

Beispiel: Das Daniell-Element paart Kupfer mit Zink. E°Zelle = +0,34 V − (−0,76 V) = +1,10 V. Ein positives E°Zelle bedeutet, dass die Reaktion wie geschrieben von selbst abläuft.

Vorhersagen, welche Reaktionen ablaufen

Die Spezies links in jeder Zeile kann die Spezies rechts in jeder darunterliegenden Zeile oxidieren. Kupfer(II)-Ionen (+0,34 V) nehmen Elektronen von Zinkmetall (−0,76 V) auf, daher überzieht sich ein in Kupfersulfatlösung getauchter Zinkstreifen mit Kupfer. Silber-Ionen (+0,80 V) werden von Kupfermetall reduziert, weshalb Kupferdraht in Silbernitratlösung Silberkristalle wachsen lässt.

Metalle mit negativen E°-Werten, unter Wasserstoff, können prinzipiell aus Säuren Wasserstoffgas freisetzen, während Kupfer, Silber und Gold, darüber, es nicht können. Das entspricht der Reihenfolge der Reaktivitätsreihe der Metalle.

Warum Werte zwischen Büchern abweichen

Quellen runden E°-Werte unterschiedlich, und manche nutzen ältere Messungen, daher kann Eisen(II) als −0,44 V oder −0,45 V erscheinen. Die Werte hier stammen aus Standard-Referenzdaten und sind auf zwei Nachkommastellen angegeben; verwende die Zahlen deines Kurses, wenn sie abweichen.

FAQ

Was ist ein Standardreduktionspotential?

Es ist die Spannung einer Reduktions-Halbreaktion, gemessen gegen die Standard-Wasserstoffelektrode bei 25 °C, 1 bar und 1 mol/L. Es zeigt, wie stark eine Spezies Elektronen anzieht: Je höher der Wert, desto leichter wird sie reduziert.

Welches ist das stärkste Oxidationsmittel?

Fluor, F₂, mit E° = +2,87 V ist das stärkste gängige Oxidationsmittel. Lithiummetall mit −3,04 V ist das stärkste gängige Reduktionsmittel.

Wie berechnet man E°Zelle?

Ziehe das Anodenpotential vom Kathodenpotential ab: E°Zelle = E°Kathode − E°Anode. Für eine Zink-Kupfer-Zelle: +0,34 − (−0,76) = +1,10 V.

Warum hat die Wasserstoffelektrode 0 V?

Nur Potentialunterschiede lassen sich messen, daher wählten Chemiker die Standard-Wasserstoffelektrode, 2H⁺ + 2e⁻ → H₂, als Bezug und definierten ihr Potential als genau 0 V.