pH-E-Diagramme

Für jede Halbkette kann man $E^\circ-$Werte in Abhängigkeit vom pH-Wert berechnen und erhält durch Auftragen von $E^\circ$ gegen pH pH-E-Diagramme.

Mit Hilfe solcher Darstellungen können ermittelt werden:

1. Die Richtungen von Redoxreaktionen beim beliebigen pH-Werten. Man vergleicht hierzu resultierenden E-Werte der zwei Halbketten.
2. Die stabilste Komponente eines galvanischen Elementes bei gegebenen Bedingungen (pH,$E^\circ$).

Dabei soll beachtet werden, dass das Diagramm einer Halbkettenreaktion die pH / E-Wertepaare angibt, bei denen die Konzentrationen von Red und Ox 1 M betragen:

$$Ox + n e^- \longrightarrow Red$$

$$E = E^\circ - \frac{0,059}{n} \lg \frac{Red}{Ox}$$

Je positiver der E-Wert, desto stabiler ist die oxidierte Form, und je negativer der E-Wert, desto stabiler ist die reduzierte Form der Verbindung.

Bemerkung:
Aussagen über den Verlauf einer Reaktion mittels Standardreduktionspotenzialen gelten für Systeme, die im Gleichgewicht stehen. Sehr oft lässt sich das aus kinetischen Gründen nicht realisieren!

Anwendungsbeispiele: