산화 환원 잠재력은 무엇인가?
표준 전극 전위라고도하는 산화 환원 전위는 환원 산화 (또는 "산화 환원") 반응에서 한 반응물이 환원되고 다른 반응물이 산화되는 화학 반응에서 물질이 얼마나 쉽게 전자를 잃거나 얻는지를 측정합니다. 전자는 환원제에서 산화제로 이동합니다. 이것은 둘 사이의 전위로 표현 될 수 있으며 볼트로 측정됩니다. 음의 값은 전자를 잃는 경향이있는 환원제를 나타내고, 양의 값은 전자를 얻는 경향이있는 산화제를 나타낸다. 산화 환원 전위는 때때로 E °로 표시된다.
실질적인 측면에서, 산화 환원 전위는 물질 쌍에 대해서만 측정 될 수 있으며, 전자가 주어진 화학 물질로 또는 주어진 화학 물질로 흐르는 지 여부는 쌍의 다른 구성원에 의존한다. 따라서 절대 값이 아니라 상대 값입니다. 원소, 화합물 및 이온에 대한 표준 값을 확립하기 위해, 산화 환원 전위 측정은 수소의 "표준"에 대해 수행되며, 이는 E °가 0이되므로 모든 이러한 값은 수소에 대해 상대적이다.
주어진 물질에 대한 E °를 결정하기 위해 두 개의 반-전지로 구성된 전기 화학 전지가 구성됩니다. 하나는 평형 상태의 H + 이온과 중성 수소로 구성되며 표준 수소 전극으로 알려져 있습니다. 다른 하나는 다시 평형 상태에서 이온 성 및 중성 형태로 테스트 할 물질을 포함합니다. 이 두 개는 적절한 전해질을 포함하는 염다리로 연결되며 셀은 전압계에 연결되어 회로를 완성합니다. 산화 환원 전위차가있는 경우 전자는 한 방향 또는 다른 방향으로 흐르려고 시도하여 전압계로 측정되는 전위차를 생성합니다.이 경우 실제 저항을 방지하기 위해 고 저항 전압계가 사용됩니다. 이것은 가능성을 감소시킬 것입니다.
전자가 수소 반-전지에서 다른쪽으로 흐르면, 물질은 양의 산화 환원 전위를 가지며, 이와 관련하여 산화제이다. 전자가 다른 방향으로 흐르면 E °는 음수이며 환원제를 나타냅니다. 여기에 사용 된 "산화"및 "환원"이라는 용어는 수소와 관련이 있으며, 시험되는 화학 물질은 다른 물질과 다르게 행동 할 수 있습니다. 예를 들어,이 시나리오에서 수소는 다른 반쪽 전지에있는 것에 따라 환원제 또는 산화제로 작용합니다.
이러한 방식으로, 산화 환원 반응의 절반에서와 같이 주어진 작용제에 전자의 첨가를 포함하는 다양한 "반-반응"에 대한 E ° 값을 보여주는 표준 산화 환원 전위 표가 편집되었다. 예를 들어, 전자를 얻는 리튬 이온에 대한 산화 환원 전위는 -3.05 볼트의 E ° 값을 갖는 Li + + e--> Li의 반 반응으로 표시되며, 이는 리튬이 강한 환원제임을 나타낸다. 염소에 전자를 첨가하여 염화 이온을 형성하는 값은 E2가 + 1.36V 인 Cl 2 + 2e-> 2Cl로 표시되므로 염소는 산화제입니다. 두 물질의 산화 환원 전위를 알면 이론적으로 산화 환원 반응이 가능한지 예측할 수 있습니다.