Vad är redoxpotential?
redoxpotential, även känd som standardelektrodpotential, är ett mått på hur lätt ett ämne förlorar eller får elektroner i en reduktionoxidation-eller "redox"-reaktion, en kemisk reaktion där en reaktant reduceras och den andra oxideras. Elektroner flyttar från reducerande medel till oxidationsmedel. Detta kan uttryckas som en elektrisk potential mellan de två och mäts i volt. Ett negativt värde indikerar ett reducerande medel, med en tendens att förlora elektroner, och ett positivt värde indikerar ett oxidationsmedel, med en tendens att få elektroner. Redoxpotentialen betecknas ibland med E °.
I praktiska termer kan redoxpotential endast mätas för par av ämnen, och om elektroner flyter från eller till en given kemikalie beror på den andra medlemmen i paret. Det är därför en släkting, snarare än ett absolut värde. För att upprätta standardvärden för element, föreningar och joner utförs redoxpotentialmätning mot a”Standard” för väte, som anses ha en e ° av noll, så alla sådana värden är relativt väte.
För att bestämma e ° för ett givet ämne konstrueras en elektrokemisk cell bestående av två halvceller. En består av H+ -joner och neutralt väte i jämvikt och är känd som en standardvätelektrod. Den andra innehåller ämnet som ska testas, återigen med joniska och neutrala former i jämvikt. De två är kopplade av en saltbro som innehåller en lämplig elektrolyt och cellen är ansluten till en voltmeter och slutför kretsen. Där det finns en skillnad i redoxpotential kommer elektroner att försöka flyta på ett eller annat sätt, vilket skapar en potentiell skillnad som mäts av voltmetern-i detta fall används en högresistensvoltmeter för att förhindra ett faktiskt flöde av ström, eftersom detta skulle minska potentialen.
Om elektroner flyter från THan väte halvcell till den andra, ämnet har en positiv redoxpotential och är i detta sammanhang ett oxiderande medel. Om elektroner flyter åt andra hållet är E ° negativ, vilket indikerar ett reducerande medel. Begreppen "oxidation" och "reducerande" som används här är relativt väte - den kemikalie som testas kan bete sig annorlunda relativt ett annat medel. Till exempel fungerar väte i detta scenario som ett reducerande eller ett oxidationsmedel, beroende på vad som finns i den andra halvcellen.
På detta sätt har en standard redoxpotentialtabell sammanställts, vilket visar e ° -värdena för olika "halvreaktioner" som involverar tillsats av elektroner till ett givet medel, vilket skulle vara fallet i hälften av en redoxreaktion. Exempelvis visas redoxpotentialen för en litiumjon som får en elektron som halvreaktion: Li + + e - -> Li med ett e ° -värde av -3,05 volt, vilket indikerar att litium är ett starkt reducerande medel. Värdet för bildandet avKloridjoner genom tillsats av elektroner till klor visas som Cl 2 + 2e --> 2cl - med en e ° av +1,36 volt, så klor är ett oxidationsmedel. Genom att känna till redoxpotentialerna för två ämnen är det möjligt att förutsäga om en redoxreaktion mellan dem är teoretiskt möjligt.