Ułożenie metali według wzrastającej wartości potencjału redoks pozwala na stworzenie szeregu napięciowego metali (patrz tabela poniżej). Metale położone na szczycie szeregu, takie jak lit, sód, czy potas mają silną tendencję do oddawania elektronów i w efekcie łatwo tworzą jony dodatnie (świadczy o tym duża ujemna wartość potencjału redukcji). Końcowe pozycje szeregu zajmują natomiast metale szlachetne takie jak srebro, złoto czy platyna, które najtrudniej oddają elektrony i są zdecydowanie stabilniejsze w formie metalicznej niż jako kationy. Jeżeli w roztworze zawierającym kationy jednego metalu (np. miedzi) umieścimy pręt z metalu położonego wyżej w szeregu napięciowym (np. żelaza) – żelazo będzie ulegało utlenianiu, przechodząc do roztworu w postaci jonów, a kationy miedzi będą ulegały redukcji do metalicznej miedzi, osadzającej się na powierzchni żelaznego pręta. Proces ten będzie zachodził samorzutnie, bez konieczności dostarczenia dodatkowej energii do układu. W przypadku tego rodzaju eksperymentu wyjątkiem są metale pierwszej grupy oraz wapń, które reagują z wodą, tworząc odpowiedni wodorotlenek i gazowy wodór, zanim zdążyłaby zajść redukcja jonów innego metalu obecnego w roztworze.
|
Metal |
Reakcja redukcji |
Wartość potencjału [V] |
|
Lit |
Li+ + e- → Li0 |
-3,04 |
|
Cez |
Cs+ + e- → Cs0 |
-3,026 |
|
Rubid |
Rb+ + e- → Rb0 |
-2,98 |
|
Potas |
K+ + e- → K0 |
-2,931 |
|
Bar |
Ba2+ + 2e- → Ba0 |
-2,912 |
|
Wapń |
Ca2+ + 2e-→ Ca0 |
-2,866 |
|
Sód |
Na+ + e- → Na0 |
-2,714 |
|
Magnez |
Mg2+ + 2e- → Mg0 |
-2,372 |
|
Beryl |
Be2+ + 2e- → Be0 |
-1,847 |
|
Glin |
Al3++ 3e- → Al0 |
-1,662 |
|
Mangan |
Mn2+ + 2e- → Mn0 |
-1,180 |
|
Cynk |
Zn2+ + 2e- → Zn0 |
-0,763 |
|
Chrom(III) |
Cr3++ 3e- → Cr0 |
-0,74 |
|
Żelazo(III) |
Fe3+ + 2e- → Fe0 |
-0,447 |
|
Cd2+ + 2e- → Cd0 |
-0,4030 |
|
|
Kobalt(II) |
Co2+ + 2e- → Co0 |
-0,28 |
|
Nikiel |
Ni2+ + 2e- → Ni0 |
-0,257 |
|
Cyna(II) |
Sn2+ + 2e- → Sn0 |
-0,1375 |
|
Ołów(II) |
Pb2+ + 2e- → Pb0 |
-0,1262 |
|
Żelazo(III) |
Fe3+ + 3e- → Fe0 |
-0,037 |
|
Miedź(II) |
Cu2+ + 2e- → Cu0 |
+0,3419 |
|
Miedź(I) |
Cu+ + 2e- → Cu0 |
+0,521 |
|
Srebro |
Ag++ e- → Ag0 |
+0,7996 |
|
Platyna |
Pt2+ + 2e- → Pt0 |
+1,198 |
|
Złoto(III) |
Au3+ + 3e- → Au0 |
+1,498 |
|
Złoto(I) |
Au+ + e- → Au0 |
+1,68 |