Elektroden zweiter Art

Elektroden zweiter Art sind Elektroden, deren Potential nur indirekt von der Konzentration der sie umgebenden Elektrolytlösung abhängt.

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Prinzip (am Beispiel der Kalomel-Elektrode (GKE) / engl. Saturated Calomel Electrode (SCE))

  Die Konzentrationsunabhängigkeit des Potentials wird durch den besonderen Aufbau der Elektrode erreicht. Genauer gesagt wird durch die besondere Zusammensetzung der Elektrolytlösung das Potential konstant gehalten. Die Elektrolytlösung besteht:

• zum einen aus einer gesättigten Lösung eines schwerlöslichen Salzes, welches als Kation aus dem gleichen Metall wie die Elektrode besteht. Beispielsweise würde man für eine Quecksilberelektrode das schwerlösliche Kalomel (Hg₂Cl₂) verwenden;
• und zum anderen aus einem gut löslichen und genau konzentrierten Alkalisalz, welches das gleiche Anion wie das schwerlösliche Salz enthält. Beispielsweise würde man, wenn man Kalomel als schwerlösliches Salz einsetzt, ein chlorhaltiges Alkalisalz z.B. Kaliumchlorid (KCl) verwenden.

Das Potential der Elektrode wird durch die Nernst-Gleichung beschrieben: (bei 25 °C bzw. 298,15 K)

Man sieht, dass das Potential E von der Konzentration des Kations des schwerlöslichen Salzes, nämlich abhängt. Diese Konzentration ist wiederum über das Löslichkeitsprodukt des Kalomels mit der Konzentration des Anions gekoppelt. Wird die Konzentration des Anions konstant gehalten, bleibt folglich auch das Potential konstant. Diese Anionenkonzentration lässt sich nahezu konstant halten, indem deren Konzentration sehr groß gewählt wird (bei Silber-Silberchlorid-Elektroden oft 3 M).

Anwendung

Elektroden zweiter Art werden häufig in der Potentiometrie eingesetzt.

Siehe auch

• Elektroden erster Art