თუ ბატარეაში ვოლტმეტრს გამოვიყენებთ, ჩვენ შეგვიძლია გამოვყოთ განსხვავება პოტენციალში (U ან ddp) ან ელექტროძრავის ძალაში (emf ან E) ორ ელექტროდს შორის. ამასთან, შეუძლებელია თითოეული ელექტროდის შემცირების ან დაჟანგვის პოტენციალის დადგენა ამ გზით.
ჟანგვა-შემცირების პროცესების შესასწავლად მეცნიერებმა უნდა იცოდნენ ეს მნიშვნელობები, ამიტომ მათ შექმნეს ა მითითების მდგომარეობა. ეს ნიშნავს, რომ შეთანხმდნენ გაზომონ თითოეული ელექტროდის პოტენციალი სხვა ელექტროდთან მიმართებაში შემდეგი სტანდარტული პირობებით:
• ტემპერატურა უნდა იყოს 25 ° C;
• წნევა 1.0 ატმოსფეროზე;
• ხსნარის კონცენტრაცია, რომელშიც ლითონია ჩაფლული, უნდა იყოს 1.0 მოლი / ლ.
ამრიგად, არჩეული ელექტროდი იყო წყალბადის ელექტროდი, რომელიც წარმოდგენილია ქვემოთ:
ეს ელექტროდი შედგება პლატინის მავთულისგან, რომელიც დაკავშირებულია პლატინის ფირფიტასთან, რომელიც არ მონაწილეობს რეაქციაში, წყალბადის გაზის შემცველ მილში და ჩაძირულ მჟავე ხსნარში. მაგალითში, ხსნარი იყო გოგირდმჟავა.
| კონვენციის მიხედვით, სტანდარტულ წყალბადის ელექტროდს მიენიჭა მნიშვნელობა ნული, იმდენი E0წითელი რაც შეეხება ე0ოქსი. |
ამრიგად, ნებისმიერი სხვა ელექტროდის პოტენციური მნიშვნელობის მოსაძებნად, ჩვენ უბრალოდ ვაშენებთ ელექტროდის სტეკს სტანდარტული წყალბადის ელექტროდით და ვზომავთ დდპ-ს ვოლტმეტრით. ვოლტმეტრზე ნაჩვენები მნიშვნელობა იქნება ძებნილი ელექტროდი, რადგან წყალბადის ნულის ტოლია.
მაგალითად, ჩვენ აკავშირებთ თუთიის ელექტროდს წყალბადის ელექტროდთან, რომ გავარკვიოთ, რა არის მისი შემცირების პოტენციალი:
ზემოთ მოცემული სქემის მიხედვით, ვოლტმეტრმა გამოავლინა პოტენციური განსხვავება, + 0,76 (? E0 = +0,76) ტოლი. ჩვენ ასევე აღვნიშნავთ, რომ თუთიის ელექტროდი იჟანგება, ამიტომ იგი არის ანოდი; და წყალბადის ელექტროდი შემცირდა, როგორც კათოდური.
ასე რომ, ჩვენ გვაქვს:
? E0 = E0red (კათოდი) - E0 წითელი (ანოდი)
0.76 = 0.00 - E0 წითელი (Zn)
E0 წითელი (Zn) = 0,00-0,76
E0 წითელი (Zn) = -0,76
უარყოფითი მნიშვნელობა ნიშნავს, რომ ელექტრონული მიმდინარე მიედინება თუთიის ელექტროდიდან (ანოდიდან) წყალბადის ელექტროდში და ამით იქცევა კათოდურივით. თუ ეს პოზიტიური იქნებოდა, პირიქით იქნებოდა და წყალბადის ელექტროდი მოიქცეოდა როგორც ანოდი. ეს ჩანს, როდესაც სპილენძის ელექტროდს ვუკავშირდებით სტანდარტულ წყალბადის ელექტროდს:
? E0 = E0red (კათოდი) - E0 წითელი (ანოდი)
-0,34 = 0,00 - E0 წითელი (Zn)
E0 წითელი (Zn) = 0,00 + 0,34
E0 წითელი (Zn) = +0,34
ამრიგად, შესაძლებელია განისაზღვროს შემცირების და დაჟანგვის პოტენციალი ყველაზე მრავალფეროვანი ქიმიური სახეობებისთვის. ამასთან, სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირი (IUPAC) გირჩევთ გამოიყენოთ მხოლოდ შემცირების პოტენციალი. გამოყენებული ლითონის მიუხედავად, ბატარეის წარმოდგენაში წყალბადის ელექტროდი ყოველთვის მოდის პირველ ადგილზე, მაგალითად:
Pt - H2 (g) 1atm / H3O1 + (aq) 1 mol / L // Cu2 + (aq) 1 mol / L / Cu
ცხრილში ქვემოთ ჩამოთვლილია სტანდარტული წყალბადის ელექტროდის ამ მეთოდის გამოყენებით მიღწეული პოტენციალი, მათ შესაბამის ნახევრად რეაქციებთან ერთად:
ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმია
ბრაზილიის სკოლის გუნდი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medicao-dos-potenciais-eletroquimicos.htm