यदि हम बैटरी में वोल्टमीटर का उपयोग करते हैं, तो हम दो इलेक्ट्रोड के बीच संभावित (यू या डीडीपी) या इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ या ई) में अंतर की पहचान करने में सक्षम होंगे। हालांकि, इस तरह से प्रत्येक इलेक्ट्रोड की कमी या ऑक्सीकरण क्षमता की पहचान करना संभव नहीं है।
ऑक्सीकरण-कमी प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए वैज्ञानिकों को इन मूल्यों को जानने की जरूरत थी, इसलिए उन्होंने एक स्थापित किया संदर्भ स्थिति. इसका मतलब है कि निम्नलिखित मानक शर्तों के तहत प्रत्येक इलेक्ट्रोड की क्षमता को दूसरे इलेक्ट्रोड के संबंध में मापने के लिए सहमति व्यक्त की गई थी:
• तापमान 25°C होना चाहिए;
• 1.0 एटीएम पर दबाव;
• जिस घोल में धातु डुबोई जाती है उसकी सान्द्रता 1.0 mol/L होनी चाहिए।
इस प्रकार, चुना गया इलेक्ट्रोड था हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड, जिसे नीचे दर्शाया गया है:
यह इलेक्ट्रोड एक प्लैटिनम प्लेट से जुड़े प्लैटिनम तार से बना होता है, जो प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, हाइड्रोजन गैस युक्त ट्यूब के अंदर और एक अम्लीय समाधान में डूबा हुआ होता है। उदाहरण में, समाधान सल्फ्यूरिक एसिड था।
| परंपरा के अनुसार, मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड को मान दिया गया है शून्य, E के लिए बहुत कुछ0लाल ई के लिए के रूप में0ऑक्सी. |
इस प्रकार, किसी भी अन्य इलेक्ट्रोड के संभावित मूल्य को खोजने के लिए हम मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के साथ इलेक्ट्रोड का एक ढेर बनाते हैं और वोल्टमीटर के साथ डीडीपी को मापते हैं। वोल्टमीटर पर प्रदर्शित मान वांछित इलेक्ट्रोड का विभव होगा, क्योंकि हाइड्रोजन का मान शून्य के बराबर होता है।
उदाहरण के लिए, हम हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के साथ एक जिंक इलेक्ट्रोड को इंटरकनेक्ट करते हैं ताकि यह पता लगाया जा सके कि इसकी कमी क्षमता क्या है:
उपरोक्त योजना के अनुसार, वोल्टमीटर ने संभावित अंतर को +0.76(?E0 = +0.76) के बराबर होने के रूप में पहचाना। हम यह भी नोट करते हैं कि जिंक इलेक्ट्रोड ऑक्सीकृत हो गया है, इसलिए यह एनोड है; और कैथोड होने के कारण हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड कम हो गया।
तो हमारे पास:
?E0 = E0red (कैथोड) - E0 लाल (एनोड)
0.76 = 0.00 - E0 लाल (Zn)
E0 लाल (Zn) = 0.00-0.76
E0 लाल (Zn) = -0.76
ऋणात्मक मान का अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन धारा जिंक इलेक्ट्रोड (एनोड) से हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड की ओर प्रवाहित होती है, इस प्रकार कैथोड की तरह व्यवहार करती है। यदि यह सकारात्मक था, तो यह दूसरी तरफ होगा, और हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड एक एनोड की तरह व्यवहार करेगा। यह तब देखा जा सकता है जब हम तांबे के इलेक्ट्रोड को मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड से जोड़ते हैं:
?E0 = E0red (कैथोड) - E0 लाल (एनोड)
-0.34 = 0.00 - E0 लाल (Zn)
E0 लाल (Zn) = 0.00+0.34
E0 लाल (Zn) = +0.34
इस प्रकार, सबसे विविध रासायनिक प्रजातियों के लिए कमी और ऑक्सीकरण क्षमता को परिभाषित करना संभव है। हालांकि, इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड कैमिस्ट्री (आईयूपीएसी) केवल कमी क्षमता के उपयोग की सिफारिश करता है। और, इस्तेमाल की गई धातु की परवाह किए बिना, बैटरी प्रतिनिधित्व में, हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड हमेशा पहले आता है, उदाहरण के लिए:
Pt - H2 (g) 1atm / H3O1+ (aq) 1 mol/L // Cu2+ (aq) 1 mol/L / Cu
तालिका में नीचे सूचीबद्ध मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का उपयोग करने की इस पद्धति के माध्यम से प्राप्त क्षमताएं हैं, साथ में उनकी संबंधित अर्ध-प्रतिक्रियाएं:
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक
ब्राजील स्कूल टीम
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medicao-dos-potenciais-eletroquimicos.htm
