Hvad er elektrodepotentiale?
Elektrodepotentiale er det kombinerede potentiale for to elektroder, der gennemgår reaktioner i en celle. Målt typisk i volt kan det variere afhængigt af de stoffer elektroderne er lavet af. Brint betragtes ofte som standarden med et potentiale på nul volt, hvorfra reaktionerne fra andre elementer sammenlignes med. Elektrokemiske processer kan forudsiges ved at forstå et materiales elektrodepotentiale, ligesom chancerne for, at det korroderer under særlige omstændigheder. Også kaldet Electromotive Force (EMF), måles dette potentiale generelt ved hjælp af en galvanisk celle, der består af to kamre, hver med en elektrode og forbundet med et stykke papir kaldet en saltbro.
En celles elektriske strøm måles typisk med et voltmeter. Der er muligvis ingen strøm; Forskellen i potentiale mellem elektroderne i dette tilfælde er normalt den samme som EMF for hele cellen. EMF måles generelt ved en temperatur på 77 ° F (ca. 25 ° C) og et typisk atmosfærisk tryk på havoverfladen. Sådanne betingelser anvendes til at måle standardelektrodepotentialet i en to halvcelle-konfiguration. En brintelektrode er typisk på den ene side af dette layout, medens potentialet for den på den anden side normalt bestemmes ved eksperiment.
Når denne standardværdi er afledt, kan det forudsiges, hvordan et stof reagerer. Normalt, jo højere en negativ værdi af potentialet, desto mere sandsynligt vil elementet opløses i en opløsning. Ingen reaktion ses ofte i ikke-reaktive metaller. Disse er typisk placeret i bunden af en standard-elektrodepotentialetabel, der identificerer EMF for forskellige typer elementer. Elementerne er generelt arrangeret efter deres tendens til at reagere, så positivt ladede er højere op, fordi de reagerer oftere end negativt ladede stoffer.
Standardbetingelser er ikke altid tilgængelige, så en beregning kaldet Nernst-ligningen kan bruges til at bestemme elektrodepotentialet. Det tegner sig for temperaturen, en gaskonstant, hvor mange partikler der kaldes elektroner, der overføres og ionkoncentration. Mens brint er standardreference, inkluderer elementer, der ofte bruges til elektroder, zink og kobber, jern, aluminium eller calcium.
Elektrodepotentialet i hvert af disse elementer bruges til at beregne en galvanisk celles spænding. En separat beregning af atomiske halvreaktioner bruges undertiden også til at udlede EMF. Processen med at bestemme elektrodernes potentiale kan derfor kræve en forståelse af videnskabelige principper såvel som matematik.