Konzentrationselemente und die Nernst-Gleichung
Konzentrationselemente zeigen, dass auch die Konzentration die Spannung beeinflusst. Selbst mit identischen Elektroden entsteht eine messbare Spannung, wenn die Elektrolytkonzentrationen unterschiedlich sind.
Die Nernst-Gleichung beschreibt diese Abhängigkeit mathematisch: E = E° + 0,059V/z · logc/1mol/l. Bei Verdünnung um das Zehnfache ändert sich das Potential um etwa 0,059V pro übertragenes Elektron.
In der konzentrierteren Lösung läuft die Reduktion bevorzugt ab (Kathode), in der verdünnteren die Oxidation (Anode). Das liegt am Le Chatelier-Prinzip – das Gleichgewicht verschiebt sich zur Seite mit niedrigerer Konzentration.
Anwendung: Konzentrationszellen werden in pH-Elektroden und anderen Messsonden verwendet.