Hva er redokspotensial?

Redokspotensial, også kjent som standard elektrodepotensial, er et mål på hvor lett et stoff mister eller får elektroner i en reduksjonsoksidasjon-eller "redox"-reaksjon, en kjemisk reaksjon der den ene reaktanten reduseres og den andre oksiderte. Elektroner beveger seg fra det reduserende middelet til oksidasjonsmiddelet. Dette kan uttrykkes som et elektrisk potensial mellom de to og måles i volt. En negativ verdi indikerer et reduserende middel, med en tendens til å miste elektroner, og en positiv verdi indikerer et oksidasjonsmiddel, med en tendens til å få elektroner. Redokspotensialet er noen ganger betegnet med E °.

Praktiske termer, kan redokspotensial bare måles for par stoffer, og om elektroner strømmer fra eller til et gitt kjemikalie, avhenger av det andre medlemmet av paret. Det er derfor en slektning, snarere enn en absolutt verdi. For å etablere standardverdier for elementer, forbindelser og ioner, utføres redoks potensiell måling mot en“Standard” av hydrogen, som antas å ha en e ° på null, så alle slike verdier er i forhold til hydrogen.

For å bestemme e ° for et gitt stoff, konstrueres en elektrokjemisk celle bestående av to halvceller. Man består av H+ -ioner og nøytralt hydrogen i likevekt og er kjent som en standard hydrogenelektrode. Den andre inneholder stoffet som skal testes, igjen med ioniske og nøytrale former i likevekt. De to er koblet sammen med en saltbro som inneholder en passende elektrolytt og cellen er koblet til et voltmeter, og fullfører kretsen. Der det er en forskjell i redokspotensial, vil elektroner prøve å flyte den ene eller den andre måten, og skape en potensiell forskjell som måles med voltmeteret-i dette tilfellet brukes et høymotstand voltmeter for å forhindre at noen faktisk strømning av strøm, da dette vil redusere potensialet.

Hvis elektroner flyter fra tHan hydrogen halvcelle til den andre, stoffet har et positivt redokspotensial og er i denne sammenhengen et oksidasjonsmiddel. Hvis elektroner flyter den andre veien, er E ° negativ, noe som indikerer et reduksjonsmiddel. Begrepene "oksiderende" og "redusere" som brukt her er relativt til hydrogen - det kjemikaliet som testes kan oppføre seg annerledes i forhold til et annet middel. For eksempel fungerer hydrogen i dette scenariet som et reduksjon eller et oksidasjonsmiddel, avhengig av hva som er i den andre halvcellen.

På denne måten er en standard redox-potensiell tabell samlet, og viser e ° -verdiene for forskjellige "halvreaksjoner" som involverer tilsetning av elektroner til et gitt middel, som det ville være tilfelle i halvparten av en redoksreaksjon. For eksempel vises redokspotensialet for et litiumion som får et elektron som halvreaksjonen: li ^{+ + e - -> li med en E ° -verdi på -3,05 volt, noe som indikerer at litium er et sterkt reduserende middel. Verdien for dannelsen avKloridioner ved tilsetning av elektroner til klor er vist som CL _{2 + 2e --> 2cl - med en e ° på +1,36 volt, så klor er et oksidasjonsmiddel. Ved å kjenne redokspotensialene til to stoffer er det mulig å forutsi om en redoksreaksjon mellom dem er teoretisk mulig.}}