Hva er Redox Potential?

November 4  by Eliza

Redokspotensialet, også kjent som standard elektrodepotensial, er et mål på hvor lett et stoff taper eller får elektroner i en reduksjon-oksydasjon - eller "redoks" - reaksjon, en kjemisk reaksjon hvor en reaktant er redusert, og den andre oksidert. Elektronene beveger seg fra reduksjonsmidlet til det oksidasjonsmiddel. Dette kan uttrykkes som et elektrisk potensial mellom de to, og målt i volt. En negativ verdi indikerer et reduksjonsmiddel, med en tendens til å miste elektroner, og en positiv verdi angir et oksidasjonsmiddel, med en tendens til å få elektroner. Redokspotensialet er noen ganger merket med E °.

I praksis kan redokspotensialet bare måles etter par av stoffer, og om elektronene flyter fra eller til en gitt kjemisk avhenger av det andre medlemmet av paret. Det er derfor en relativ, i stedet for en absolutt, verdi. For å etablere standardverdier for elementer, forbindelser og ioner, er redoks potensialmåling utført mot en "standard" for hydrogen, som blir tatt for å ha en E ° på null, slik at alle slike verdier er i forhold til hydrogen.

For å bestemme E ° for en gitt substans, er en elektrokjemisk celle som består av to halv-celler konstruert. En består av H + -ioner og nøytralt hydrogen i likevekt og er kjent som en standard hydrogenelektrode. Den andre inneholder den substans som skal testes, igjen med ioniske og nøytrale former i likevekt. De to er forbundet med en saltbro som inneholder en egnet elektrolytt, og cellen er forbundet til et voltmeter og fullfører kretsen. Der det er en forskjell i redokspotensial, vil elektroner prøve å strømme den ene eller den andre, noe som skaper en spenningsforskjell som måles av voltmeteret - i dette tilfellet er et høyohmig voltmeter benyttet for å forhindre enhver strøm av selve strøm, da dette ville redusere potensialet.

Hvis elektronene flyter fra hydrogen halvcelle til den andre, har stoffet et positivt redox-potensial og er, i denne sammenheng, et oksidasjonsmiddel. Hvis elektronene strømme den andre veien, er E ° negative, noe som indikerer et reduksjonsmiddel. Uttrykkene "oksyderende" og "reduserende" som anvendt her er i forhold til hydrogen - kjemisk som testes, kan oppføre seg forskjellig i forhold til en annen agent. For eksempel, i dette scenariet hydrogen som virker som et reduserende eller et oksidasjonsmiddel, avhengig av hva som er i den andre halvcellen.

På denne måten kan et standard redokspotensial tabellen er utarbeidet og viser E ° verdier for ulike "halv-reaksjoner" omfatter tilsetning av elektroner til et gitt middel, som ville være tilfelle i en halvdel av en redoks-reaksjon. For eksempel er redokspotensialet for et litiumion få en elektron vist som halvreaksjon: Li + + e - -> Li med en E ° verdi på -3,05 volt, noe som indikerer at litium er et sterkt reduksjonsmiddel. Verdien for dannelsen av klorioner ved tilsetning av elektroner til klor er vist som CI2 + 2e - -> 2 Cl - med en E ° av 1,36 volt, slik at klor er et oksidasjonsmiddel. Ved å kjenne de redoks-potensialer av to stoffer er det mulig å forutsi om en redoks-reaksjon mellom dem er teoretisk mulig.

  • Klor er et sterkt oksidasjonsmiddel, og forårsaker oksidasjon ved å akseptere elektroner fra en forbindelse.