Bir aküde bir voltmetre kullanırsak, iki elektrot arasındaki potansiyel (U veya ddp) veya elektromotor kuvvet (emf veya E) farkını belirleyebileceğiz. Ancak bu şekilde her bir elektrotun indirgenme veya yükseltgenme potansiyellerini belirlemek mümkün değildir.
Bilim adamlarının oksidasyon-redüksiyon süreçlerini incelemek için bu değerleri bilmeleri gerekiyordu, bu yüzden bir referans durumu. Bu, aşağıdaki standart koşullar altında her elektrotun potansiyelinin başka bir elektrotla ilişkili olarak ölçülmesinin kabul edildiği anlamına gelir:
• Sıcaklık 25°C'de olmalıdır;
• 1.0 atm'de basınç;
• Metalin daldırıldığı çözeltinin konsantrasyonu 1.0 mol/L olmalıdır.
Böylece seçilen elektrot, hidrojen elektrotu, aşağıda temsil edilen:
Bu elektrot, hidrojen gazı içeren bir tüp içinde ve asidik bir çözeltiye daldırılmış, reaksiyona katılmayan bir platin plakaya bağlı bir platin telden oluşur. Örnekte, çözelti sülfürik asitti.
| Geleneksel olarak, standart hidrojen elektroduna değer atanmıştır. sıfır, E için çok fazla0kırmızı E'ye gelince0oksi. |
Bu nedenle, herhangi bir başka elektrotun potansiyel değerini bulmak için standart hidrojen elektrotu ile istediğimiz elektrottan bir yığın oluşturuyoruz ve ddp'yi bir voltmetre ile ölçüyoruz. Voltmetrede görüntülenen değer, hidrojenin sıfıra eşit olması nedeniyle aranan elektrotun potansiyeli olacaktır.
Örneğin, indirgenme potansiyelinin ne olduğunu bulmak için bir çinko elektrotu hidrojen elektrotuyla birbirine bağlarız:
Yukarıdaki şemaya göre, voltmetre potansiyel farkı +0.76(?E0 = +0.76)'ya eşit olarak tanımladı. Ayrıca çinko elektrotun oksitlendiğini de not ediyoruz, bu yüzden anottur; ve hidrojen elektrotu, katot olarak indirgenmiştir.
Böylece sahibiz:
?E0 = E0red (katot) - E0 kırmızı (anot)
0.76 = 0.00 - E0 kırmızı (Zn)
E0 kırmızı (Zn) = 0.00-0.76
E0 kırmızı (Zn) = -0.76
Negatif değer, elektron akımının çinko elektrottan (anot) hidrojen elektrotuna aktığı ve böylece bir katot gibi davrandığı anlamına gelir. Pozitif olsaydı, tam tersi olurdu ve hidrojen elektrotu bir anot gibi davranırdı. Bu, bir bakır elektrotu standart hidrojen elektrotuyla birbirine bağladığımızda görülebilir:
?E0 = E0red (katot) - E0 kırmızı (anot)
-0.34 = 0.00 - E0 kırmızı (Zn)
E0 kırmızı (Zn) = 0.00+0.34
E0 kırmızı (Zn) = +0.34
Böylece, çok çeşitli kimyasal türler için indirgeme ve oksidasyon potansiyellerini tanımlamak mümkündür. Ancak, Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) yalnızca indirgeme potansiyellerinin kullanılmasını önerir. Ve kullanılan metalden bağımsız olarak, pil gösteriminde hidrojen elektrotu her zaman önce gelir, örneğin:
Pt – H2 (g) 1atm / H3O1+ (sulu) 1 mol/L // Cu2+ (sulu) 1 mol/L / Cu
Aşağıdaki tabloda, standart hidrojen elektrotunu kullanma yöntemiyle elde edilen potansiyeller, ilgili yarı reaksiyonlarıyla birlikte listelenmiştir:
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
Brezilya Okul Takımı
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medicao-dos-potenciais-eletroquimicos.htm
