Elektrokimyada Standart Elektrot Potansiyeli
Hücre potansiyelinin tahmin edilmesini sağlamak için standart elektrot potansiyelinin tabloları mevcuttur. Bu gibi tablolar, standart hidrojen elektrotuna (SHE) atıfta bulunur. Standart hidrojen elektrodu reaksiyonuna ta0bi tutulur
- 2 H + (sulu) + 2 e – → H 2
indirgeme olarak gösterilen ancak aslında SHE, diğer elektrot / elektrolit kombinasyonunun nispi oksidasyon / indirgeme potansiyeline bağlı olarak anot veya katot olarak işlev görebilir. SHE’deki standart terimi, 1 atm basınçta elektrolitten fokurdatılan bir hidrojen gazı ve H + aktivitesi 1’e eşit olan bir asidik elektrolit gerektirir (genellikle [H + ] = 1 mol / litre olduğu varsayılır ).
SHE elektrodu, bir hücre oluşturmak için herhangi bir elektroda bir tuz köprüsü ile bağlanabilir. İkinci elektrot da standart koşullarda ise, ölçülen hücre potansiyeline elektrot için standart elektrot potansiyeli denir. SHE için standart elektrot potansiyeli tanım gereği sıfırdır. Standart elektrot potansiyelinin polaritesi, elektrotun SHE’ye kıyasla nispi indirgeme potansiyeli hakkında bilgi sağlar. Elektrot SHE’ye göre pozitif bir potansiyele sahipse, bu SHE’yi anot olmaya zorlayan güçlü bir indirgeyici elektrottur (bir örnek, sulu CuSO 4’te 0.337 V standart elektrot potansiyeline sahip Cu’dur). Tersine, ölçülen potansiyel negatifse, elektrot SHE’den daha oksitleyicidir (ZnSO’daki Zn gibi)4 standart elektrot potansiyeli) -0.76 V burada. [22]
Standart elektrot potansiyelleri genellikle indirgeme potansiyelleri olarak tablo haline getirilir. Bununla birlikte, reaksiyonlar tersine çevrilebilir ve belirli bir elektrodun bir hücredeki rolü, her iki elektrotun nispi oksidasyon / indirgeme potansiyeline bağlıdır. Belirli bir elektrot için oksidasyon potansiyeli, indirgeme potansiyelinin sadece negatifidir. Standart bir hücre potansiyeli, her iki elektrot için de standart elektrot potansiyeline (bazen yarım hücre potansiyeli denir) bakılarak belirlenebilir. Daha küçük olan anot olacaktır ve oksidasyona maruz kalacaktır. Hücre potansiyeli daha sonra katot için indirgeme potansiyelinin ve anot için oksidasyon potansiyelinin toplamı olarak hesaplanır.
- E ° hücre = E ° kırmızı (katot) – E ° kırmızı (anot) = E ° kırmızı (katot) + E ° oksi (anot)
Örneğin, bir bakır elektrot için standart elektrot potansiyeli:
- Hücre diyagramı
- Pt (s) | H 2 (1 atm) | H + (1 M) || Cu 2+ (1 M) | Cu (s)
- E ° hücresi = E ° kırmızı (katot) – E ° kırmızı (anot)
Standart sıcaklık, basınç ve konsantrasyon koşullarında, hücrenin emf’i (bir multimetre ile ölçülür ) 0.34 V’tur. Tanım olarak, SHE için elektrot potansiyeli sıfırdır. Böylece, Cu katottur ve SHE anot verir
- E hücre = E ° (Cu + 2 / Cu) – E ° (H + / H 2 )
Veya,
- E ° (Cu 2+ / Cu) = 0,34 V
Değişiklikler stokiyometrik katsayılar dengeli bir hücre denklemin E ° değişmeyecek kırmızı standart elektrot potansiyeli bir olduğundan değer yoğun özellik gösterir.
Kaynakça:
- Wiberg, s. 215-216
