Электродный потенциал
Электродный потенциал — разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом (чаще всего между металлом и раствором электролита).
Если пластинку металла М погрузить в раствор, содержащий его ионы
- Мn+(р) + nе- = М(к)
то между металлом и раствором возникнет разность потенциалов, называемая электродным потекциалом. Эта разность зависит от природы металла и концентрации (точнее активности) ионов в растворе, а также от температуры и pH среды.
Связь между энергией Гиббса ΔG и электродным потенциалом φ выражается уравнением:
— ΔG = nFφ,
где n — количество передаваемого электронами вещества, F — постоянная Фарадея.
Стандартный электродный потенциал[править]
В стандартных условиях вышеприведенное уравнение выглядит следующим образом:
— ΔG* = nFφ*,
Где ΔG* — стандартная энергия Гиббса, φ* — стандартный электрондый потенциал.
Значения стандартного электродного потенциала растворенных веществ относят к растворам с концентрацией 1 моль/л, а для газообразных веществ — к 101325 Па. В качестве стандартной принимают температуру 25° С. Стандартной считается система из положительного иона водорода и электрона, которая также называется водородным электродом. У этой системы стандартная энергия Гиббса нулевая и стандартный электродный потенциал тоже нулевой.
Водородный электрод представляет собой платиновую пластинку, покрытую, тонким слоем рыхлой пористой платины (для увеличения поверхности электрода) и опущенную в водный раствор серной кислоты (с активностью ионов Н+ равной единице). Через раствор серной кислоты пропускают водород под атмосферным давлением. Часть поглощенного платиной водорода переходит в атомное состояние, в поверхностном слое пластины и на границе платины и раствора устанавливается равновесие ионов водорода и электронов.
Таблицы ОВР-потенциалов[править]
Стандартные потенциалы ОВР-систем имеются в таблицах. Убывающее значение отрицательного потенциала и возрастающее значение положительного потенциала отвечают падению восстановительной и росту окислительной способности.
По значениям окислительно-восстановительных потенциалов можно судить о направлении окислительно-восстановительаых процессов.