Unterschiede im Edelmetallcharakter

Ein Edelmetall geht kaum chemische Reaktionen ein. Wie Kupfer. Ein Gegenstand aus Kupfer kann jahrelang leuchtend glänzen. Ein Metall, das nicht so edel ist, reagiert leichter. Wie Magnesium, das schnell mit dem Sauerstoff in der Luft reagiert und dabei glanzlos und grau wird.

Wir können mit einem Experiment vergleichen, wie edel Metalle sind. Wir legen ein Stück Magnesium in eine Lösung mit Kupferionen. Die Kupferionen ziehen Elektronen aus den Magnesiumatomen, da Kupfer edler als Magnesium ist. Die Kupferionen werden Kupferatome und die Magnesiumatome werden Magnesiumionen, die sich in der Lösung lösen. Je edler die Metallionen sind, umso stärker ziehen sie an den Elektronen.

Und je weniger edel die Metallatome sind, umso weniger halten sie die Elektronen fest. Wenn der Edelgrad sich stark unterscheidet, haben Elektronen den starken "Drang", vom einen zum anderen Metall zu wandern. Dieser "Drang" der Elektronen sich zu bewegen, ist die Spannung, der sie ausgesetzt sind. Wir können also nicht nur vergleichen, wie edel verschiedene Metalle sind, sondern den Unterschied auch messen. Ein großer Unterschied bedeutet eine hohe Spannung zwischen den Metallen.

Wenn nur ein kleiner Unterschied besteht, wie zwischen Zinn und Blei, heben sich die entgegengesetzten Kräfte fast auf. Blei ist nur ein bisschen edler als Zinn, sodass die Elektronen keinen starken "Drang" haben sich zu bewegen. Zwischen beiden Metallen besteht nur eine niedrige Spannung. Wie können wir diese Spannung messen? Schauen wir uns das Experiment mit Magnesium und Kupfer an.

Hmm ... es gibt hier ein Problem. In der Lösung sind Magnesium und Kupferionen miteinander in Kontakt. Die Elektronen gehen direkt von den Magnesiumatomen zu den Kupferionen. Und wir kommen nicht nah genug ran - auf atomarer Ebene -, um die Spannung zu messen.

Wir müssen das Experiment etwas anpassen. Das Magnesium und die Kupferionen müssen voneinander getrennt werden. Wir legen das Magnesium in ein Wasserglas und lassen die Kupferionen Lösung in einem anderen Glas. Dann verbinden wir das Magnesium und die Kupferionen mit einem Kabel - einem elektrischen Leiter. Die Elektronen können durch das Kabel vom Magnesium zu den Kupferionen wandern.

Die chemische Reaktion ist genau dieselbe wie vorher: Magnesiumatome geben Elektronen ab und werden zu Magnesiumionen, die im Wasser schwimmen. Die Kupferionen nehmen die Elektronen auf und werden Kupferatome. Aber da die Elektronen jetzt durch einen Leiter fließen, kann die Spannung gemessen werden. Verbinden wir das Kabel mit einem Spannungsmesser - einem Voltmeter- können wir die Spannung zwischen den Metallen ablesen. Je edler die Metallionen sind, umso schneller fließen die Elektronen durch das Kabel.

Je weniger edel die Metallatome sind, umso schwächer halten sie die Elektronen fest. Das Voltmeter misst den Edelgrad zwischen zwei Metallen. Je größer der Unterschied, umso höher die Spannung.