potențial de electrod standard

În electrochimie, potențialul de electrod standard de. desemnate E o. Sau E 0. E θ. Este o măsură a potențialului individual al unui electrod reversibil (în echilibru), în stare standard. care se realizează în soluție la o concentrație eficientă la 1 mol / kg și în gazele de la o presiune de 1 atmosferă sau 100 kPa (kilopascali). Volumele adesea luate la 25 ° C Baza pentru o celulă electrochimică, cum ar fi o celulă galvanică, este întotdeauna reacția redox. care pot fi împărțite în două jumătăți de reacții. oxidare la anod (pierderea de electroni) și reducerea la catod (achiziția de electroni). Energia electrică este generată datorită diferenței de potențial electrostatic al celor doi electrozi. Această diferență de potențial este creat ca urmare a diferențelor potențiale individuale între doi electrozi metalici la electrolit.

Calcularea potențialelor de electrod standard de

Potențialul de electrod nu pot fi obținute în mod empiric. Consecință potențială a unei celule galvanice, „o pereche de electrozi“. Astfel, este imposibil să se determine valoarea pentru fiecare electrod în potențialul pereche folosind celule galvanice derivat empiric. Pentru acest electrod de hidrogen este instalat. pentru care acest potențial este luată egală cu 0,00 V și orice electrod al cărui potențial electronic nu este încă cunoscută, Corelația poate fi un electrod standard de hidrogen pentru a forma o celulă galvanică - în acest caz potențiale celule galvanice permite potential de electrod necunoscut.

Deoarece potențialul de electrod este definit în mod tradițional ca potențialul de reducere a electrodului de metal oxidabil semn ar trebui să fie schimbat la opusul la calcularea capacității totale a celulei. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că potențialele nu depind de numărul de electroni transferați în jumătate de reacție (chiar dacă este diferită), deoarece acestea sunt calculate pe 1 mol de electroni transferați. Prin urmare, atunci când se calculează oricare dintre potențialul electrodului pe baza celorlalte două ar trebui să fie luate de îngrijire.

Fe 3+ + 3e - → Fe (TV) În -0.036

Fe 2+ + 2e - → Fe (TV) -0.44 În

Pentru a treia ecuație:

Fe 3+ + e - → Fe 2+ (+0,77 V)

multiplica potențialul prima ecuație de 3 și rotiți a doua ecuație (schimbare semn) și înmulțim cu 2. potențial adăugarea celor două potențialele va da potențialul standard al treilea ecuație.

Tabelul potențialelor de electrod standard de

Cele mai mari potențialele de reducere standard, cu atât mai mult cu ușurință pot fi restaurate, cu alte cuvinte, cu atât mai mult ei sunt oxidanți puternici. In schimb, un potențial negativ scăzut înseamnă că această formă este un puternic agent reducător. De exemplu, F2 este 2.87 V, iar Li + este -3.05 V, fluor - oxidant litiu - reducator. Astfel, Zn 2+. potențialul de reducere standard, care este egal cu -0.76 V, poate fi oxidat prin orice alt electrod potențial standard, care este mai mare decât -0.76 V. (de ex. H + (0 V), Cu 2+ (în 0.16), F2 ( 2,87 V)) și pot fi recuperate prin orice potențial standard de electrod este mai mic de -0.76 V (de exemplu, H -. (-2,23 B), Na + (-2,71 B), Li + (-3 , 05)).

Celula galvanic unde reacția redox spontană determină celula pentru a produce un potențial electric, Gibbs AG energetice O trebuie să fie negativ, în conformitate cu următoarea ecuație:

unde n este numărul de moli de electroni per mol de produse, iar F este constanta Faraday.

96485 C / mol. Astfel, se aplică următoarele reguli:

dacă E o celulă #> 0, atunci procesul automat (celule galvanice) dacă E o celulă # <0, тогда процесс несамопроизвольный (электролитическая ячейка )

Potențialele de electrod standard sunt date în condiții standard. Cu toate acestea, celulele reale și pot acționa în condiții non-standard. Atunci când acest potențial potențial standard la concentrații eficiente nestandard poate fi calculată folosind ecuația Nernst:

E 0 Valorile depind de temperatură (cu excepția electrodului de hidrogen standard) și se referă în general la electrodul standard de hidrogen la această temperatură. Pentru valorile posibile ale fazelor condensate depinde și de presiune.