Jaki jest potencjał redoks?

Potencjał redoks, znany również jako standardowy potencjał elektrodowy, jest miarą tego, jak łatwo substancja traci lub zyskuje elektrony w reakcji redukcji utleniania - lub reakcji redoks - reakcji chemicznej, w której jeden reagent jest redukowany, a drugi utleniany. Elektrony przemieszczają się ze środka redukującego do środka utleniającego. Można to wyrazić jako potencjał elektryczny między nimi i mierzony w woltach. Wartość ujemna wskazuje czynnik redukujący, z tendencją do utraty elektronów, a wartość dodatnia wskazuje czynnik utleniający, z tendencją do pozyskiwania elektronów. Potencjał redoks jest czasem oznaczany przez E °.

W praktyce potencjał redoks można zmierzyć tylko dla par substancji, a to, czy elektrony przepływają z danej substancji chemicznej lub do niej, zależy od drugiego członka pary. Jest to zatem wartość względna, a nie bezwzględna. W celu ustalenia standardowych wartości pierwiastków, związków i jonów wykonuje się pomiar potencjału redoks w stosunku do „normy” wodoru, który przyjmuje się, że ma wartość E ° równą zero, więc wszystkie takie wartości odnoszą się do wodoru.

Aby określić E ° dla danej substancji, konstruuje się ogniwo elektrochemiczne składające się z dwóch pół-ogniw. Jeden składa się z jonów H + i neutralnego wodoru w równowadze i jest znany jako standardowa elektroda wodorowa. Drugi zawiera badaną substancję, również w postaci jonowej i neutralnej w równowadze. Oba są połączone mostkiem solnym zawierającym odpowiedni elektrolit, a ogniwo jest podłączone do woltomierza, uzupełniając obwód. Tam, gdzie występuje różnica w potencjale redoks, elektrony będą próbowały przepływać w jedną lub drugą stronę, tworząc różnicę potencjałów mierzoną woltomierzem - w tym przypadku stosuje się woltomierz o wysokiej rezystancji, aby zapobiec faktycznemu przepływowi prąd, ponieważ zmniejszyłoby to potencjał.

Jeśli elektrony przepływają z pół-ogniwa wodorowego do drugiego, substancja ma dodatni potencjał redoks i jest w tym kontekście czynnikiem utleniającym. Jeśli elektrony płyną w drugą stronę, E ° jest ujemne, co wskazuje na czynnik redukujący. Stosowane tutaj terminy „utleniający” i „redukujący” odnoszą się do wodoru - badana substancja chemiczna może zachowywać się inaczej w stosunku do innego środka. Na przykład w tym scenariuszu wodór działa jako czynnik redukujący lub utleniający, w zależności od tego, co znajduje się w drugiej połowie komórki.

W ten sposób opracowano standardową tabelę potencjałów redoks, pokazującą wartości E ° dla różnych „półreakcji” obejmujących dodanie elektronów do danego czynnika, jak byłoby w przypadku połowy reakcji redoks. Na przykład potencjał redoks dla jonu litu pozyskującego elektron pokazano jako reakcję połowiczną: Li + + e - -> Li o wartości E -3,05 woltów, co wskazuje, że lit jest silnym czynnikiem redukującym. Wartość tworzenia jonów chlorkowych przez dodanie elektronów do chloru jest pokazana jako Cl 2 + 2e - -> 2Cl - o E ° +1,36 woltów, więc chlor jest środkiem utleniającym. Znając potencjały redoks dwóch substancji, można przewidzieć, czy reakcja redoks między nimi jest teoretycznie możliwa.

INNE JĘZYKI

Czy ten artykuł był pomocny? Dzięki za opinie Dzięki za opinie

Jak możemy pomóc? Jak możemy pomóc?