3 Fragen zu Kathodenreaktion

In einer 3%-igen Natriumchloridlösung (Salzwasser) kann die Kathodenreaktion an einemennagel mit einem Öl-Überzug wie folgt beschrieben werden: Da der Öl-Überzug den direkten Kontakt des Eisens mit Lösung verhindert, wird die Reaktion hauptsächlich an den Stellen stattfinden, an denen der Überzug beschädigt oder unvollständig ist. An diesen Stellen kann Sauerstoff aus der Luft oder gelöst im Wasser reduziert werden. Die typische Kathodenreaktion in einer solchen Umgebung ist die Reduktion von Sauerstoff: \[ \text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 4\text{e}^- \rightarrow 4\text{OH}^- \] Diese Reaktion zeigt, dass Sauerstoff in Gegenwart von Wasser und Elektronen zu Hydroxidionen (OH⁻) reduziert wird.

Die Kathodenreaktion bei der elektrochemischen Korrosion von Eisen, das mit Zink beschichtet ist (z.B. bei verzinktem Stahl), kann wie folgt beschrieben werden: An der Kathode (Eisen): \[ \text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + 4\texte}^- \ 4\text{OH}^- \] Diese Reaktion zeigt die Reduktion von Sauerstoff in wässriger Lösung, die typischerweise an der Kathode stattfindet.

Die Kathodenreaktion bei der Reaktion von Schwefelsäure (H₂SO₄) mit Eisen (Fe) in einer elektrochemischen Zelle kann wie folgt beschrieben werden: \[ 2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2 \] Hierbei werden Wasserstoffionen (H⁺) aus der Schwefelsäure an der Kathode zu Wasserstoffgas (H₂) reduziert.