Læringsmål
- Husk, at et positivt reduktionspotentiale indikerer en termodynamisk gunstig reaktion i forhold til reduktionen af en proton til hydrogen
Nøglepunkter
- Et reduktionspotentiale måler et molekyls tilbøjelighed til at blive reduceret ved at optage nye elektroner.
- Standardreduktionspotentialet er et molekyls reduktionspotentiale under specifikke standardbetingelser.
- Standardreduktionspotentialer kan være nyttige til at bestemme retningen af en reaktion.
- Reduktions potentialet for en given art kan betragtes som det negative af oxidationspotentialet.
Termer
- reducereAt tilføje elektroner/hydrogen eller at fjerne ilt.
- standardbrintelektrodeEn redoxelektrode, der danner grundlaget for den termodynamiske skala for oxidations-reduktionspotentialer; anvendes som standard, som andre elektroder måles i forhold til.
Reduktionspotentiale
Reduktionspotentiale (også kendt som redoxpotentiale, oxidations/reduktionspotentiale eller Eh) måler en kemisk arts tendens til at tilegne sig elektroner og dermed blive reduceret. Reduktionspotentialet måles i volt (V) eller millivolt (mV). Hver art har sit eget iboende reduktionspotentiale. Jo mere positivt potentialet er, jo større er artens affinitet for elektroner, eller jo mere har arten tendens til at blive reduceret.
Standardreduktionspotentialet (E0) måles under standardbetingelser:
- 25 °C
- 1 M koncentration for hver ion, der deltager i reaktionen
- Deltryk på 1 atm for hver gas, der indgår i reaktionen
- Metaller i deres rene tilstand
Standardreduktionspotentiale
Standardreduktionspotentialet er defineret i forhold til en standardbrintelektrode (SHE) som referenceelektrode, som vilkårligt får et potentiale på 0.00 volt. Værdierne nedenfor i parentes er standardreduktionspotentialer for halvereaktioner målt ved 25 °C, 1 atmosfære og med en pH-værdi på 7 i vandig opløsning.
- 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)
Da reduktionspotentialet måler den iboende tendens for en art til at undergå reduktion, kan det være nyttigt at sammenligne standardreduktionspotentialet for to processer for at bestemme, hvordan en reaktion vil forløbe.
Historisk set har mange lande, herunder USA og Canada, anvendt standardoxidationspotentialer i stedet for reduktionspotentialer i deres beregninger. Disse er simpelthen det negative af standardreduktionspotentialerne, så det er ikke en vanskelig omregning i praksis. Da de imidlertid også kan omtales som “redoxpotentialer”, foretrækker IUPAC udtrykkene “reduktionspotentialer” og “oxidationspotentialer”. Der kan udtrykkeligt skelnes mellem de to ved at bruge symbolet E0r for reduktion og E0o for oxidation.