Elektroden zweiter Art

Elektroden 2. Art sind Elektroden, deren Potential nur indirekt von der Konzentration der sie umgebenden Elektrolytlösung abhängt.

Prinzip

am Beispiel der Kalomel - Elektrode (GKE)

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

• zum einem aus einer übersättigten 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. Beispielweise würde man, wenn man Kalomel als schwerlösliches Salz einsetzt, ein chlorhaltiges Alkalisalz z.B. Kaliumchlorid (KCl) verwenden.

Datei:Kalomelelektrode.png

Beschreibung

Das Potential der Elektrode wird durch die Nernst-Gleichung beschrieben:

$E_{Hg_{2}^{2+} \over Hg}=E_{Hg_{2}^{2+} \over Hg}^{0}+{0,059 \over 2}\cdot lg\;c_{Hg_{2}^{2+}}$

Man sieht, dass das Potential E von der Konzentration des Kations des schwerlöslichen Salzes, nämlich $c_{Hg_{2}^{2+}}$ 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.

Anwendung

Elektroden 2. Art werden häufig in der Potentiometrie eingesetzt.