Wie genau funktioniert die elektrochemische Korrosion?
Ich möchte die elektrochemische Korrosion anhand des Bildes im Anhang verstehen.
Ich bin leider sehr schecht in chemie und kann die chemische Gleichungen nicht aufstellen, die im Bild passieren. Nach lesen mehrere Quellen verstehe die Elektrochemische Korrosion so:
Bei Kontakt mit einem Elektrolyten geben Metalle Elektronen ab und gehen als Ionen in Lösung bzw. in den Elektrolyten. Die Tendenz, Elektronen abzugeben und in den Ionenzustand überzugehen, ist bei den Metallen unterschiedlich ausgeprägt. Je unedler ein Metall ist, desto größer ist sein Betreben Elektronen abzugeben.
Kommen Stahlblech (Fe) und Kupferblech (Cu) nun mit dem Elektrolyten Wasser (H2O) in Kontakt, so geben beide Elektronen ab und gehen als Metallionen (Fe2+ und Cu2+) in Lösung.
Fe=Fe2+ + 2e-
Cu=Cu2+ + 2e-
Die Elektronen, die abgegeben werden, bleiben auf den Stahl- und Kupferblechen. Da aber Kupfer ein viel edleres Metall als Stahl ist, gibt es sehr viel weniger Elektronen ab. Dadurch kommt es zu einem Ladungsunterschied und es entsteht Spannung. Da Stahl und Kupfer sich berühren und elektrisch leitfähig sind, fließen die Elektronen vom Stahlblech zum Kupferblech.
Habe ich das soweit richtig verstanden? Was passiert danach? Wie entsteht H2 im bild? Und wieso genau korrodiert jetzt Stahl?
2 Antworten
Die Elektronen die das Eisen abgibt werden vom Wasser aufgenommen, das sich dann in H2 und O2- aufspaltet.
H2O + 2e- --> H2 + O2-
Das O2- reagiert mit den Eisen Ionen zu Eisenoxid FeO oder Fe2O3.
Die korrosion ist dabei die Oxidation des Eisens, also die Abgabe von Elektronen.
noch eine frage:
wieso fließen die elektronen zuerst zum kupfer und dann zum wasser? können die elektronen nicht gleich vom stahl zum wasser sich bewegen?
Das Eisen hat ein größeres Bestreben Elektronen abzugeben als das Kupfer, daher gehen sie zum Kupfer. Wenn das Eisen allein im Wasser ist oxidiert es auch, es braucht nur länger um zu Rosten.
Das Kupfer oxidiert "nicht", da es ein edleres Metall ist und daher nicht so leicht seine Elektronen abgibt. In der Praxis wird es auch oxidiert, aber eben viel langsamer als Eisen. Da bildet sich dann kein Rost sondern Grünspan.
Lies' das doch einfach mal in deinen Schulbüchern oder der Wikipedia nach; da schreiben die besseren Pädagogen und Didaktiker!
Ganz wichtig dabei ist, dass man sich selbst nicht gegen das Lernen seiner Unterrichtsstoffe sperrt, „weil die unwichtig scheinen“. Es ist deine Entscheidung, ob du wissend oder unwissend durchs Leben gehst. Das wirst du früher oder später an deinen Jobs und deren Bezahlung merken!
die elektronen, die das eisen abgibt, gehen erst zum kupfer und dann zum wasser oder?
oxidiert das kupfer nicht?