Co je to redoxní potenciál?
Redoxní potenciál, také známý jako standardní elektrodový potenciál, je měřítkem toho, jak snadno látka ztrácí nebo získává elektrony při redukční oxidaci-nebo „redoxní“-reakci, chemická reakce, kde se jeden reaktant sníží a druhá oxidovaná. Elektrony se pohybují z redukčního činidla na oxidační činidlo. To může být vyjádřeno jako elektrický potenciál mezi nimi a měřeno ve voltech. Záporná hodnota označuje redukční činidlo s tendencí ztratit elektrony a pozitivní hodnota označuje oxidační činidlo s tendencí získat elektrony. Redoxní potenciál je někdy označen E °. Je to tedy spíše relativní než absolutní hodnota. Za účelem stanovení standardních hodnot prvků, sloučenin a iontů se provádí redoxní potenciální měření proti a„Standard“ vodíku, který je považován za nulu, takže všechny takové hodnoty jsou relativní k vodíku.
Pro stanovení E ° pro danou látku je konstruována elektrochemická buňka sestávající ze dvou polovičních buněk. Jeden se skládá z iontů H+ a neutrálního vodíku v rovnováze a je známý jako standardní vodíková elektroda. Druhá obsahuje látku, která má být testována, opět iontovou a neutrální formy v rovnováze. Oba jsou spojeny solným můstkem obsahujícím vhodný elektrolyt a buňka je spojena s voltmetrem a dokončí obvod. Tam, kde je rozdíl v redoxním potenciálu, se elektrony pokusí proudit tak či onak, což vytvoří potenciální rozdíl, který se měří voltmetr-v tomto případě se používá voltmetr s vysokou odolností, aby se zabránilo jakémukoli skutečnému toku proudu, protože by to snížilo potenciál.
Pokud elektrony proudí z tHodnovodík na druhou, látka má pozitivní redoxní potenciál a je v této souvislosti oxidačním činidlem. Pokud elektrony proudí opačným způsobem, E ° je negativní, což ukazuje na redukční činidlo. Pojmy „oxidace“ a „redukce“, jak se zde používá, jsou relativní k vodíku - testovaná chemikálie se může chovat odlišně vzhledem k jinému činidlu. Například v tomto scénáři vodík působí jako redukční nebo oxidační činidlo, v závislosti na tom, co je v druhé polovině buňky.
Tímto způsobem byla zkompilována standardní redoxní potenciální tabulka, která ukazuje hodnoty E ° pro různé „poloviční reakce“ zahrnující přidání elektronů k danému činidlu, jako by tomu tak bylo v jedné polovině redoxní reakce. Například redoxní potenciál pro lithiový iont získávající elektron je zobrazen jako poloviční reakce: li + + e - --> li s hodnotou E ° -3,05 voltů, což naznačuje, že lithium je silným redukčním činidlem. Hodnota pro tvorbuChloridové ionty přidáním elektronů do chloru jsou zobrazeny jako Cl 2 + 2e --> 2Cl - s E ° +1,36 voltů, takže chlor je oxidační činidlo. Známými redoxními potenciály dvou látek je možné předpovídat, zda je redoxní reakce mezi nimi teoreticky možná.