Стандартна потенциал електрод

В електрохимията, стандартната потенциал електрод. определен E о. Или E 0. E θ. Тя е мярка за индивидуален потенциал на обратим електрод (в равновесие) в стандартната състояние. който се провежда в разтвор на ефективна концентрация до 1 мол / кг и в газовете, при налягане от 1 атмосфера или 100 кРа (килопаскала). Обеми често взети при 25 ° С Основата за електрохимична клетка, като галванична клетка, винаги е реакцията на редокси. която може да бъде разделена на две половини реакции. окисляване на анода (загуба на електрони) и намаляване на катод (електрон придобиване) на. Ток се генерира в резултат на разликата на електростатичен потенциал на двата електрода. Тази потенциална разлика е създаден като резултат от отделните потенциални разлики между две метални електроди на електролита.

Изчисляване на стандартни електродни потенциали

Потенциалът на електрода не може да се получи емпирично. Потенциалният последица от галванична клетка, "чифт" електроди. Така, че е невъзможно да се определи стойността на всеки електрод в потенциала на чифт използване на емпирично получени галванична клетка. За тази водороден електрод е инсталиран. за които се приема този потенциал равна на 0,00 V, и всеки електрод, чиято електронен потенциал все още не е известно, съотношението може да бъде стандартен водороден електрод за образуване на галванична клетка - в този случай потенциалните галванични клетки дава потенциал неизвестен електрод.

От потенциала електродните традиционно се определя като потенциала за намаляване на знак окисляем метал електрод трябва да се промени, за да обратното при изчисляване на общия капацитет на клетката. Трябва също да се има предвид, че възможностите не зависят от броя на електроните, прехвърлени в половината реакция (дори и да е различно), тъй като те се изчисляват на 1 мол от електрони прехвърлят. Следователно, при изчисляване на всеки от потенциала на електрод, въз основа на другите две трябва да се погрижа за него.

Fe 3+ + 3д - → Fe (TV) В -0.036

Fe 2+ + 2e - → Fe (TV) -0,44 В

За трети уравнение:

Fe3 + + д - → Fe 2+ (+0,77 V)

умножаване на потенциала на първото уравнение с 3 и завъртете второто уравнение (промяна знак) и го умножете по 2. Добавяне потенциал на двата потенциала ще даде стандартната потенциал на третото уравнение.

Таблицата на стандартни електродни потенциали

По-големите стандартни възможности за намаляване, толкова по-лесно те могат да бъдат възстановени, с други думи, толкова повече те са силни окислители. Обратно, ниско отрицателен потенциал означава, че тази форма е силен редуциращ агент. Например, F2 е 2,87 V, и Li + е -3.05 V, флуоро - окислител литиев - редуктор. По този начин, Zn2 +. стандартен потенциал за намаляване на което е равно на -0,76 V, може да бъде окислен от друг електрод стандарт потенциал, който е по-голям от -0.76 V. (напр. Н + (0 V), Си2 + (0,16 инча), F2 ( 2.87 V)) и могат да бъдат възстановени от всеки стандартен потенциал електрод е по-малко от -0.76 V (например Н -. (-2,23 В), Na + (-2,71 В), Li + (-3 , 05)).

На галванична клетка, където спонтанна реакция редокси причинява клетката за производство на електрически потенциал, Гибс енергия ΔG о трябва да бъде отрицателен, в съответствие със следното уравнение:

където п е броят на електрони мола за мол от продукти, и F е константа на Фарадей.

96485 C / мол. По този начин, се прилагат следните правила:

ако Е о Cell #> 0, тогава процесът автоматично (галванична клетка) ако Е о Cell # <0, тогда процесс несамопроизвольный (электролитическая ячейка )

Стандартни потенциали на електрода са дадени в стандартни условия. Въпреки това, на истинските клетки и могат да действат при нестандартни условия. Когато този потенциал стандартен потенциал при нестандартни ефективни концентрации може да се изчисли като се използва уравнението Нернст:

E 0 стойности зависят от температурата (с изключение на стандартната водороден електрод) и обикновено се отнасят до стандартната водороден електрод при тази температура. За потенциални стойности на кондензирани фази също зависи от налягането.