Co je potenciál pro elektrodu?
Elektrodový potenciál je kombinovaný potenciál dvou elektrod, které podléhají reakci v buňce. Obvykle se měří ve voltech, může se lišit v závislosti na látkách, z nichž jsou elektrody vyrobeny. Vodík je často považován za standard s potenciálem nulových voltů, od kterého se porovnávají reakce ostatních prvků. Elektrochemické procesy lze předvídat pochopením elektrodového potenciálu materiálu, stejně jako pravděpodobností, že za určitých okolností dojde ke zkorodování. Tento potenciál, který se také nazývá Elektromotorická síla (EMF), se obecně měří pomocí galvanického článku, který se skládá ze dvou komor, z nichž každá má elektrodu a je spojena kusem papíru nazývaným solný můstek.
Elektrický proud článku se obvykle měří voltmetrem. Možná nebude žádný proud; rozdíl v potenciálu mezi elektrodami je v tomto případě obvykle stejný jako EMF celé buňky. EMF se obecně měří při teplotě 77 ° F (asi 25 ° C) a typickém atmosférickém tlaku na hladině moře. Takové podmínky se používají k měření standardního elektrodového potenciálu v konfiguraci s dvěma buňkami. Vodíková elektroda je obvykle na jedné straně tohoto uspořádání, zatímco potenciál jedné na druhé straně je obvykle určen experimentem.
Jakmile je tato standardní hodnota odvozena, lze předpovědět, jak bude látka reagovat. Obvykle čím vyšší je záporná hodnota potenciálu, tím je pravděpodobnější, že se prvek rozpustí v roztoku. U nereaktivních kovů není často pozorována žádná reakce. Obvykle jsou umístěny na dně standardní tabulky elektrodového potenciálu, která identifikuje EMF různých typů prvků. Prvky jsou obecně uspořádány podle jejich sklonu k reakci, takže pozitivně nabité jsou vyšší, protože reagují častěji než negativně nabité látky.
Standardní podmínky nejsou vždy k dispozici, takže k určení elektrodového potenciálu lze použít výpočet nazývaný Nernstova rovnice. To odpovídá teplotě, plynové konstantě, kolik částic se nazývá elektrony, a koncentraci iontů. Zatímco vodík je standardní odkaz, prvky často používané pro elektrody zahrnují zinek a měď, železo, hliník nebo vápník.
Elektrodový potenciál každého z těchto prvků se používá pro výpočet napětí galvanického článku. K odvození EMF se také někdy používá samostatný výpočet atomových polo-reakcí. Proces stanovení potenciálu elektrod může proto vyžadovat pochopení vědeckých principů i matematiky.