Säurekorrosion ohne Sauerstoff. Was passiert?
Hallo liebe Chemieexperten,
kurze - sehr dringliche - Frage: Wenn ich eine Zinkkugel in ein Reagenglas mit saurer Lösung gebe und ebenso einen Kupferstab, der die Zinkkugel berührt, findet ja bekanntlich gemäß der unterschiedlichen Redoxpoteniale Korrosion bei der Zinkkugel statt.
Was ist aber nun, wenn das Wasser überhaupt KEINEN Sauerstoff enthält? Dann bildet sich also doch kein Rost oder?
Korrodiert es trotzdem?
Vielen Dank für fachkundige Antworten!
3 Antworten
Das Zink wird sich auflösen, egal ob mit oder ohne Kupfer.
Zn + 2 H₃O⁺ ⟶ Zn²⁺ + 2 H₂O + H₂
Wenn die Lösung nicht sauer genug für diese Reaktion ist, dann hängt es wirklich am Kupfer. Elektronen fließen vom Zinkmetall zum Kupfermetall, Einzelne Zinkionen gehen in Lösung (oder bilden irgendwelche Oxide an der Oberfläche der Zinkkugel), und Ionen aus der Lösung gleichen die Ladungen annähernd aus, bis sich ein Gleichgewicht einstellt.
Es geht nicht nur ohne Sauerstoff, es geht auch ohne Kupfer. Es ist der oxidierte Wasserstoff, der oxidierend wirkt. Und zum Waserstoff reduziert wird.
Denn trotz gegenteiliger Gerüchte gibt Wasserstoff die Elektronen keineswegs gerne her, nur gegenüber brutaleren Elektronenräubern. Und holt sie sich von schwächeren Opfern zurück, Zink beispielsweise, von Selbstmordattentätern ganz zu schweigen, wie Na und Konsorten. Die schleudern jedem ihre Elektronen entgegen, der nicht bei Drei auf den Bäumen ist.
Rost bildet sich eigentlich nur bei Eisen und da auch nur mit Sauerstoff. Was du da beschreibst ist ein Lokalelement aus einem edlen (Cu) und einem unedlen (Zn) Metall. Lokalelemente brauchen nur eine leitfähige Lösung zum Elektronenaustausch.
Zink gibt Elektronen an das Kupfer ab, das sie weitergibt an die Kationen in der Lösung. Falls das H3O+ Ionen sind entsteht dann Wasserstoff und die Zn2+ Ionen verbleiben mit den Anionen in der Lösung. Beim Daniell-Element berühren sich Zn und Cu nicht. Das ist was anderes. Google doch mal Lokalelement und für Daniell-Element schau hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Daniell-Element
Ja, aber was passiert denn dann, dann korrodiert also Zink nicht? Es bildet sich nicht der sogenannte "weiße Rost"?
Ist das Daniell-Element also auch ein Korrosionsvorgang?