Če v bateriji uporabimo voltmeter, bomo lahko prepoznali razliko v potencialu (U ali ddp) ali elektromotorni sili (emf ali E) med obema elektrodama. Vendar na ta način ni mogoče ugotoviti redukcijskih ali oksidacijskih potencialov posamezne elektrode.
Znanstveniki so morali te vrednosti poznati za preučevanje oksidacijsko-redukcijskih procesov, zato so ugotovili a referenčno stanje. To pomeni, da je bilo dogovorjeno, da se potencial vsake elektrode izmeri glede na drugo elektrodo pod naslednjimi standardnimi pogoji:
• temperatura mora biti 25 ° C;
• Tlak pri 1,0 atm;
• Koncentracija raztopine, v katero je potopljena kovina, mora biti 1,0 mol / l.
Tako je bila izbrana elektroda vodikova elektroda, ki je predstavljen spodaj:
Ta elektroda je sestavljena iz platinske žice, povezane s platinsko ploščo, ki ne sodeluje v reakciji, znotraj cevi s plinovitim vodikom in potopljene v kislo raztopino. V primeru je bila raztopina žveplova kislina.
| Po dogovoru je bila vrednost dodeljena standardni vodikovi elektrodi nič, toliko o E0rdeča kar zadeva E.0oksi. |
Da bi našli potencialno vrednost katere koli druge elektrode, s standardno vodikovo elektrodo samo zgradimo kup elektrode, ki jo želimo, in izmerimo ddp z voltmetrom. Vrednost, prikazana na voltmetru, bo potencial iskane elektrode, saj je vrednost vodika enaka nič.
Na primer, cinkovo elektrodo povežemo z vodikovo elektrodo, da ugotovimo, kakšen je njen potencial zmanjšanja:
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
V skladu z zgornjo shemo je voltmeter ugotovil, da je potencialna razlika enaka +0,76 (? E0 = +0,76). Opažamo tudi, da je cinkova elektroda oksidirala, torej je anoda; in vodikova elektroda se je zmanjšala in je katoda.
Torej imamo:
? E0 = E0 rdeča (katoda) - E0 rdeča (anoda)
0,76 = 0,00 - E0 rdeča (Zn)
E0 rdeča (Zn) = 0,00-0,76
E0 rdeča (Zn) = -0,76
Negativna vrednost pomeni, da elektronski tok teče od cinkove elektrode (anode) do vodikove elektrode in se tako obnaša kot katoda. Če bi bila pozitivna, bi bilo ravno obratno, vodikova elektroda pa bi se obnašala kot anoda. To lahko vidimo, ko bakreno elektrodo povežemo s standardno vodikovo elektrodo:
? E0 = E0 rdeča (katoda) - E0 rdeča (anoda)
-0,34 = 0,00 - E0 rdeča (Zn)
E0 rdeča (Zn) = 0,00 + 0,34
E0 rdeča (Zn) = +0,34
Tako je mogoče določiti redukcijske in oksidacijske potenciale za najrazličnejše kemijske vrste. Vendar Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC) priporoča uporabo samo redukcijskih potencialov. In ne glede na uporabljeno kovino je v predstavitvi akumulatorja vodikova elektroda vedno na prvem mestu, na primer:
Pt - H2 (g) 1atm / H3O1 + (aq) 1 mol / L // Cu2 + (aq) 1 mol / L / Cu
Spodaj v tabeli so navedeni potenciali, doseženi s to metodo uporabe standardne vodikove elektrode, skupaj z njihovimi polovičnimi reakcijami:
Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije
Brazilska šolska ekipa
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Merjenje elektrokemijskih potencialov"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medicao-dos-potenciais-eletroquimicos.htm. Dostopno 28. junija 2021.
