Cíl výuky
- Připomeňte si, že kladný redukční potenciál indikuje termodynamicky výhodnou reakci vzhledem k redukci protonu na vodík
Klíčové body
- Redukční potenciál měří tendenci molekuly k redukci přijetím nových elektronů.
- Standardní redukční potenciál je redukční potenciál molekuly za specifických, standardních podmínek.
- Standardní redukční potenciály mohou být užitečné při určování směrovosti reakce.
- Redukční potenciál daného druhu lze považovat za zápor oxidačního potenciálu.
Termy
- redukovatPřidat elektrony/vodík nebo odebrat kyslík.
- standardní vodíková elektrodaRedukční elektroda, která tvoří základ termodynamické stupnice oxidačně-redukčních potenciálů; používá se jako standard, podle kterého se měří ostatní elektrody.
Redukční potenciál
Redukční potenciál (známý také jako redox potenciál, oxidačně-redukční potenciál nebo Eh) měří tendenci chemického druhu získávat elektrony a tím se redukovat. Redukční potenciál se měří ve voltech (V) nebo milivoltech (mV). Každý druh má svůj vlastní redukční potenciál. Čím je potenciál kladnější, tím větší je afinita druhu k elektronům neboli tím větší je tendence druhu k redukci.
Standardní redukční potenciál (E0) se měří za standardních podmínek:
- 25 °C
- Koncentrace 1 M pro každý iont účastnící se reakce
- Částečný tlak 1 atm pro každý plyn, který je součástí reakce
- Kovy v čistém stavu
Standardní redukční potenciál
Standardní redukční potenciál je definován vzhledem k referenční elektrodě standardní vodíkové elektrody (SHE), které je libovolně přiřazen potenciál 0.00 voltů. Níže uvedené hodnoty v závorkách jsou standardní redukční potenciály pro poloreakce měřené při 25 °C, 1 atmosféře a při pH 7 ve vodném roztoku.
- CH3COOH + 2H+ + 2e- → CH3CHO + H2O (-0,58)
- 2H+ + 2 e- → H2 (0,0)
- O2 + 2H+ + 2e- → H2O2 (+0,7)
- O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O (+1.64)
Protože redukční potenciál měří vnitřní tendenci druhu podléhat redukci, může být porovnání standardního redukčního potenciálu pro dva procesy užitečné pro určení, jak bude reakce probíhat.
Historicky mnoho zemí, včetně Spojených států a Kanady, používalo při svých výpočtech spíše standardní oxidační potenciály než redukční potenciály. Ty jsou jednoduše zápornými hodnotami standardních redukčních potenciálů, takže v praxi nejde o obtížný převod. Protože je však lze označit také jako „redoxní potenciály“, dává IUPAC přednost termínům „redukční potenciály“ a „oxidační potenciály“. Tyto dva potenciály lze výslovně odlišit použitím symbolu E0r pro redukci a E0o pro oxidaci.