Quelltext der Seite Potentiometrische Konzentrationsbestimmung

Man kann dieses Verfahren nutzen, um die, oft sehr kleine, Konzentration von Metall-Ionen in einer Lösung zu ermitteln.<br/>
Dies funktioniert mit Hilfe von Galvanischen Zellen, in denen Elektrochemische Reaktionen stattfinden. <br/>
Denn wenn man ein Metall in die Lösung seines Salzes eintaucht so stellt sich ein elektrochemisches Gleichgewicht ein:<br />
<math>Me \leftrightarrow {Me}^{z+} + ze^-</math><br/>
Das heißt, dass ein Metall Me in Lösung geht und dabei z Elektronen freigibt. Gleichzeitig nimmt das Metall-Ion in der Lösung z Elektronen auf und wird fest.<br />
Dabei entsteht ein Elektrodenpotenzial E. Dieses kann man rechnerisch und experimentell bestimmen.
Die Nernst-Gleichung zeigt die Abhängigkeit des Elektrodenpotentials von der Konzentration der Stoffe,<br /> die an der Elektronenübertragungsreaktion beteiligt sind.
Das Elektrodenpotential einer Metallhalbzelle kann man mit Hilfe der [http://wikis.zum.de/kas/index.php/Nernst-Gleichung Nerst-Gleichung] berechnen.<br />
<math>E=E^0 + \frac{0,059 V} {z} * \log c ({Me}^{z+})</math><br />
Nun kann man in einer [http://wikis.zum.de/kas/index.php/Galvanische_Zelle Galvanischen Zelle] aus zwei Metallhalbzellen gleicher Metalle die Konzentration der einen Lösung errechnen.<br />Dazu benötigt man die höhere und bekannte Konzentration der Lösung einer Halbzelle und die Gesamtspannung U der Galvanischen Zelle, auch Potentialdifferenz genannt.<br />
Die beiden Halbzellen sind über eine Salzbrücke verbunden. <br />
Die Oxidation findet am Minuspol (Anode) statt. Diese ist die Metallhalbzelle mit der kleineren Ionen-Konzentration. Sie ist also der Donator <math>E_{D}^{ }</math>.<br/>
Die Metallhalbzelle mit der größeren Ionen-Konzentration bildet den Pluspol (Kathode) der galvanischen Zelle. Hier findet die Reduktion statt. <br/> Also ist die Kathode der Akzeptor und wird mit <math>E_{A}^{ }</math> bezeichnet. Die Spannung U der galvanischen Zelle berechnet sich wie folgt:<br/>
<math>U = E_{A}^{ } - E_D</math>