מדידת הפוטנציאלים האלקטרוכימיים של אלקטרודה.

אם נשתמש במד מתח בסוללה, נוכל לזהות את ההבדל בפוטנציאל (U או ddp) או בכוח האלקטרומטיבי (emf או E) בין שתי האלקטרודות. עם זאת, לא ניתן לזהות בצורה זו את פוטנציאל ההפחתה או החמצון של כל אלקטרודה.

מדענים היו צריכים לדעת ערכים אלה כדי לחקור תהליכים להפחתת חמצון, ולכן הם הקימו א מצב התייחסות. פירוש הדבר שהוסכם על מדידת הפוטנציאל של כל אלקטרודה ביחס לאלקטרודה אחרת בתנאים הסטנדרטיים הבאים:

• הטמפרטורה חייבת להיות 25 מעלות צלזיוס;
• לחץ ב 1.0 atm;
• ריכוז התמיסה בה טובלת המתכת חייב להיות 1.0 mol / L.

לפיכך, האלקטרודה שנבחרה הייתה אלקטרודת מימן, המיוצג להלן:

אלקטרודת מימן סטנדרטית

אלקטרודה זו מורכבת מחוט פלטינה המחובר לצלחת פלטינה, שאינו משתתף בתגובה, בתוך צינור המכיל גז מימן ושקוע בתמיסה חומצית. בדוגמה, הפתרון היה חומצה גופרתית.

לפי ההסכם, האלקטרודה המימנית הסטנדרטית הוקצתה לערך אֶפֶס, כל כך הרבה ל- E0אָדוֹם באשר ל- E.0אוקסי.

לפיכך, כדי למצוא את הערך הפוטנציאלי של כל אלקטרודה אחרת, אנו פשוט בונים ערימה של האלקטרודה הרצויה לנו עם אלקטרודת המימן הרגילה ונמדוד את ה- ddp בעזרת מד מתח. הערך המוצג במד המתח יהיה הפוטנציאל של האלקטרודה המבוקשת, מכיוון שמימן שווה לאפס.

לדוגמא, אנו מקשרים בין אלקטרודת אבץ לבין אלקטרודת המימן כדי לגלות מהו פוטנציאל ההפחתה שלה:

סוללת אבץ-מימן

על פי התוכנית לעיל, מד המתח זיהה את ההפרש הפוטנציאלי כשווה ל- +0.76 9 (? E0 = +0.76). נציין גם כי אלקטרודת האבץ התחמצנה, ולכן היא האנודה; ואלקטרודת המימן הופחתה, בהיותה הקתודה.

אז יש לנו:

? E0 = E0red (קתודה) - E0 אדום (אנודה)
0.76 = 0.00 - E0 אדום (Zn)
E0 אדום (Zn) = 0.00-0.76
E0 אדום (Zn) = -0.76

הערך השלילי פירושו שזרם האלקטרון זורם מאלקטרודת האבץ (האנודה) לאלקטרודת המימן, וכך מתנהג כמו קתודה. אם זה היה חיובי, זה היה הפוך, ואלקטרודת המימן תתנהג כמו אנודה. ניתן לראות זאת כאשר אנו מחברים בין אלקטרודת נחושת לבין אלקטרודת המימן הרגילה:

סוללת נחושת-מימן

? E0 = E0red (קתודה) - E0 אדום (אנודה)
-0.34 = 0.00 - E0 אדום (Zn)
E0 אדום (Zn) = 0.00 + 0.34
E0 אדום (Zn) = +0.34

לפיכך, ניתן להגדיר את פוטנציאל ההפחתה והחמצון עבור המינים הכימיים המגוונים ביותר. עם זאת, האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC) ממליץ על שימוש בפוטנציאל הפחתה בלבד. וללא קשר למתכת המשמשת, בייצוג הסוללה, אלקטרודת המימן תמיד באה במקום הראשון, למשל:

Pt - H2 (g) 1atm / H3O1 + (aq) 1 mol / L // Cu2 + (aq) 1 mol / L / Cu

להלן הטבלה מציגה את הפוטנציאלים המושגים באמצעות שיטה זו של שימוש באלקטרודת המימן הסטנדרטית, יחד עם תגובות החצי שלהם בהתאמה:

טבלה של פוטנציאל הפחתה וחמצון בתמיסה מימית ב 25 מעלות צלזיוס, ב V.


מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
צוות בית הספר בברזיל

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medicao-dos-potenciais-eletroquimicos.htm

פודינג חלב קן: קינוח פשוט וטעים!

בטח שמעת את המשפט הזה שמדבר על "להצטרף בין שימושי לנעים", נכון? אז תעשה את זה מתכון לפודינג חלב מ...

read more

סין מתקדמת בייצור בקנה מידה גדול של המטוס הראשון במדינה לשימוש אזרחי

ביום רביעי שעבר קיבלה COMAC בבעלות המדינה הסינית, תאגיד מטוסים מסחריים של סין, אישור ממשלתי לייצו...

read more

כיצד להסיר ריחות ממכונת הכביסה: עיין בטיפים

אנשים רבים מתלוננים שעם הזמן, מבפנים מכונת הכביסה מתחיל לפתח ריח לא נעים שאף מעכב את הכביסה. זה ק...

read more