Qu'est-ce que le potentiel redox?

Le potentiel redox

, également connu sous le nom de potentiel d'électrode standard, est une mesure de la facilité avec laquelle une substance perd ou gagne des électrons dans une réaction de réduction - ou «redox» - une réaction chimique où un réactif est réduit et l'autre oxydé. Les électrons se déplacent de l'agent réducteur vers l'agent oxydant. Cela peut être exprimé comme un potentiel électrique entre les deux et mesuré en volts. Une valeur négative indique un agent réducteur, avec une tendance à perdre des électrons, et une valeur positive indique un agent oxydant, avec une tendance à gagner des électrons. Le potentiel redox est parfois désigné par E °.

En termes pratiques, le potentiel redox ne peut être mesuré que pour des paires de substances, et si les électrons s'écoulent de ou vers un produit chimique donné dépend de l'autre membre de la paire. C'est donc une valeur relative plutôt qu'une valeur absolue. Afin d'établir des valeurs standard pour les éléments, les composés et les ions, une mesure potentielle redox est effectuée contre un«Standard» d'hydrogène, qui est considéré comme ayant un e ° de zéro, de sorte que toutes ces valeurs sont relatives à l'hydrogène.

Pour déterminer l'E ° pour une substance donnée, une cellule électrochimique composée de deux demi-cellules est construite. L'un se compose d'ions H + et d'hydrogène neutre en équilibre et est connu sous le nom d'électrode d'hydrogène standard. L'autre contient la substance à tester, encore une fois avec des formes ioniques et neutres en équilibre. Les deux sont liés par un pont de sel contenant un électrolyte approprié et la cellule est connectée à un voltmètre, complétant le circuit. Lorsqu'il y a une différence dans le potentiel redox, les électrons tenteront de s'écouler d'une manière ou d'une autre, créant une différence de potentiel qui est mesurée par le voltmètre - dans ce cas, un voltmètre à haute résistance est utilisé afin de prévenir tout flux réel de courant, car cela réduirait le potentiel.

Si les électrons s'écoulent de tIl hydrogène à moitié cellulaire à l'autre, la substance a un potentiel redox positif et est, dans ce contexte, un agent oxydant. Si les électrons circulent dans l'autre sens, l'E ° est négatif, indiquant un agent réducteur. Les termes «oxydants» et «réduction» tels que utilisés ici sont relatifs à l'hydrogène - le produit chimique testé peut se comporter différemment par rapport à un agent différent. Par exemple, dans ce scénario, l'hydrogène agit comme un agent réducteur ou oxydant, selon ce qui se trouve dans l'autre demi-cellule.

De cette façon, un tableau de potentiel redox standard a été compilé, montrant les valeurs E ° pour diverses «demi-réactions» impliquant l'ajout d'électrons à un agent donné, comme cela serait le cas dans la moitié d'une réaction redox. Par exemple, le potentiel redox pour un ion lithium gagnant un électron est illustré comme la demi-réaction: li

​​+ + e

-

-> li avec une valeur e ° de -3,05 volts, indiquant que le lithium est un agent réducteur fort. La valeur de la formation deLes ions de chlorure par l'ajout d'électrons au chlore sont représentés comme Cl 2 + 2e

- -> 2cl

- avec un e ° de +1,36 volts, donc le chlore est un agent oxydant. En connaissant les potentiels redox de deux substances, il est possible de prédire si une réaction redox entre eux est théoriquement possible.