2.17
Bei einer Oxidations-Reduktions- oder Redoxreaktion werden Elektronen vom Reduktionsmittel auf das Oxidationsmittel übertragen.
Spezies, die eine Zunahme ihres Oxidationszustands erfahren, werden oxidiert, während Spezies, die eine Abnahme ihres Oxidationszustands erfahren, reduziert werden.
Die Thermodynamik der Redoxreaktion wird also in Bezug auf das sich bewegende Elektron ausgedrückt.
Die Änderung der freien Energie für eine Redoxreaktion beträgt –nFE, wobei n die Anzahl der Elektronen, F die Faradaysche Konstante und E das elektrochemische Potential ist.
Die freie Gibbs-Energie einer Reaktion ist jedoch eine Funktion der Konzentrationen der Reaktanten und Produkte.
Die Substitution von ΔG in dieser Gleichung ergibt die Beziehung zum elektrochemischen Potential, und die Division durch –nF ergibt die Nernst-Gleichung.
Da ΔG im Gleichgewicht Null ist, muss E Null sein, so dass der Reaktionsquotient gleich der Gleichgewichtskonstante ist.
Unter Berücksichtigung der Werte von Konstanten bei 25°C und Ausdrücken der Nernst-Gleichung mit Logarithmen zur Basis zehn ergibt sich die Beziehung zwischen dem Normzustandspotential und der Gleichgewichtskonstante.
Eine Reduktions-Oxidations-Reaktion wird üblicherweise als Redox-Reaktion bezeichnet. Bei einer Redoxreaktion werden Elektronen von einer Spezies auf…
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