Auf einer Eisenoberfläche in neutralem, belüftetem Wasser bilden sich Lokalelemente, und die Korrosion schreitet fort. Welche Reaktion läuft an der Kathode hauptsächlich ab?

Lösung: B. O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻

Auch auf der Oberfläche eines einzigen Metalls entstehen durch Einschlüsse, Korngrenzen, Verformungen oder eine ungleichmäßige Umgebung Bereiche mit niedrigerem und höherem Potential, und mit dem Metall selbst als Leiter bilden sich viele kleine galvanische Zellen. Eine solche Zelle heißt Lokalelement. An der Anode mit niedrigerem Potential löst sich Eisen nach Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ (diese Gleichung unter den Antworten ist die Anodenreaktion); an der Kathode, die die Elektronen aufnimmt, läuft in neutralem Wasser hauptsächlich die Reduktion des gelösten Sauerstoffs O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ ab. Die entstehenden Fe²⁺ und OH⁻ reagieren miteinander und werden weiter zu Rost (FeOOH u. a.) oxidiert. Die Wasserstoffentwicklung 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ ist die vorherrschende Reaktion in sauren Lösungen mit viel H⁺; in neutralem Wasser ist H⁺ mit etwa 10⁻⁷ mol/L zu knapp, um die Hauptrolle zu spielen.