Elektrische Spannungsreihe

[657] Elektrische Spannungsreihe, Anordnung von Substanzen in bezug auf ihr elektrisches Verhalten zueinander. Werden zwei Körper aneinander gerieben, so wird der eine positiv, der andre negativ elektrisch, und wenn man alle Körper so in eine Reihe ordnet, daß jeder, mit einem der folgenden gerieben, positiv, dieser aber negativ elektrisch wird, so erhält man die e. S. für Reibungselektrizität (Reibungsreihe), deren wichtigste Glieder die folgenden sind: Haare (Katzenfell, Fuchsschwanz), poliertes Glas, Wolle, Papier, Seide, mattes Glas, Kautschuk, Harze, Bernstein, Schwefel, Metalle, Schießbaumwolle (Kollodium). In der elektrischen Spannungsreihe für Berührungselektrizität (Voltasche Spannungsreihe oder elektromotorische Reihe) sind die Metalle und einige andre feste Körper, wie Kohle und gewisse Metalloxyde (die Leiter erster Klasse), so angeordnet, daß jeder Körper, mit einem der folgenden berührt, positiv, mit einem der vorhergehenden berührt, negativ elektrisch wird. Die wichtigsten Stoffe dieser Reihe sind: Kalium, amalgamiertes Zink, Zink, Blei, Zinn, Eisen, Kupfer, Quecksilber, Silber, Gold, Platin, Kohle, Braunstein. Für diese Reihe gilt das Voltasche Spannungsgesetz: die elektromotorische Kraft (oder Potentialdifferenz) zwischen zwei beliebigen dieser Körper ist gleich der Summe der elektromotorischen Kräfte aller zwischenliegenden Paare. Die e. S. für Thermoelektrizität (thermoelektrische Reihe) zählt die Metalle nebst einigen Schwefel- und Arsenmetallen in der Reihenfolge auf, daß ein jedes, mit dem folgenden berührt und, an der Berührungsstelle erwärmt, positiv wird, so daß der hierdurch entstehende elektrische Strom an der erwärmten Stelle von dem vorhergehenden Metall zum nachfolgenden geht. Die wichtigsten Körper dieser Reihe sind: Kupferkies, Wismut, Nickel (Neusilber), Platin, Blei, Kupfer, Gold, Silber, Zink, Eisen, Antimon. Ordnet man endlich die chemischen Elemente derart, daß, wenn eine Verbindung aus je zweien durch den elektrischen Strom zersetzt wird, das elektropositive Element, das am negativen Pol sich ausscheidet, dem am positiven Pol sich ausscheidenden elektronegativen Element voransteht, so erhält man die elektrochemische Spannungsreihe:

Diese Reihe gründet sich z. T. auf das chemische Verhalten der Grundstoffe. Ihr zufolge kann jedes Element, mit Ausnahme der Endglieder, elektropositiv oder elektronegativ erscheinen, je nachdem es mit einem in der Reihe folgenden oder mit einem vorhergehenden Element in Verbindung ist. Man pflegt jedoch die den Alkalimetallen näher stehenden Glieder der Reihe etwa bis zum Wasserstoff im allgemeinen elektropositive, die übrigen bis zum Sauerstoff elektronegative Elemente zu nennen. Die elektrochemische Theorie (von Berzelius) erblickt in der Anziehung, die zwei verschiedene Elemente, indem sie in Berührung miteinander entgegengesetzt elektrisch werden, auseinander ausüben, die Grundursache ihrer chemischen Verbindung und erklärt chemische Affinität als elektrische Anziehung. Vgl. Chemische Verwandtschaft.