Bevezetés a kémiába

Tanulási cél

  • Emlékezzünk vissza, hogy a pozitív redukciós potenciál egy termodinamikailag kedvező reakciót a proton hidrogénné történő redukciójához képest

Kulcspontok

    • A redukciós potenciál egy molekulának az új elektronok felvételével történő redukcióra való hajlamát méri.
    • A standard redukciós potenciál egy molekula redukciós potenciálja meghatározott, standard körülmények között.
    • A standard redukciós potenciálok hasznosak lehetnek egy reakció irányultságának meghatározásában.
    • Egy adott faj redukciós potenciálja az oxidációs potenciál negatívjának tekinthető.

Fogalmak

  • redukálniElektronok/hidrogén hozzáadása vagy oxigén eltávolítása.
  • standard hidrogénelektródA redoxelektród, amely az oxidációs-redukciós potenciálok termodinamikai skálájának alapját képezi; standardként használják, amelyhez képest más elektródokat mérnek.

Redukciós potenciál

A redukciós potenciál (más néven redoxpotenciál, oxidációs/redukciós potenciál vagy Eh) egy kémiai faj elektronok felvételére és ezáltal redukcióra való hajlamát méri. A redukciós potenciált voltban (V) vagy millivoltban (mV) mérik. Minden fajnak megvan a maga saját redukciós potenciálja. Minél pozitívabb a potenciál, annál nagyobb a faj affinitása az elektronok iránt, vagy annál inkább hajlamos a faj redukálódni.

Oxidáció-redukció egy galváncellábanEbben a galváncellában a cink redukálja a rézkationokat. A reakció során cinkkationok és semleges rézfém keletkezik.

A standard redukciós potenciált (E0) standard körülmények között mérjük:

  • 25 °C
  • 1 M koncentráció minden egyes, a reakcióban részt vevő ionra
  • 1 atm résznyomás minden egyes, a reakcióban részt vevő gázra
  • A fémek tiszta állapotukban

Standard redukciós potenciál

A standard redukciós potenciált egy standard hidrogénelektród (SHE) referenciaelektródhoz viszonyítva határozzuk meg, amely tetszőlegesen 0 potenciállal rendelkezik.00 voltos potenciál. Az alábbi, zárójelben megadott értékek 25 °C-on, 1 atmoszférában és 7-es pH-érték mellett, vizes oldatban mért félreakciókra vonatkozó standard redukciós potenciálok.

  • 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)

Mivel a redukciós potenciál egy faj redukcióra való saját hajlamát méri, két folyamat standard redukciós potenciáljának összehasonlítása hasznos lehet egy reakció lefolyásának meghatározásához.

Történelmileg sok ország, köztük az Egyesült Államok és Kanada, a redukciós potenciálok helyett standard oxidációs potenciálokat használt a számítások során. Ezek egyszerűen a standard redukciós potenciálok negatívjai, így a gyakorlatban nem nehéz az átváltás. Mivel azonban ezeket “redoxpotenciáloknak” is nevezhetjük, az IUPAC a “redukciós potenciálok” és az “oxidációs potenciálok” kifejezéseket részesíti előnyben. A kettő kifejezetten megkülönböztethető az E0r szimbólum használatával a redukcióra és az E0o szimbólummal az oxidációra.

Források megjelenítése

A Határtalanul ellenőrzi és kurátorkodik a kiváló minőségű, nyíltan licencelt tartalmakkal az egész internetről. Ez a konkrét forrás a következő forrásokat használta:

“Boundless.”

http://www.boundless.com/
Boundless Learning
CC BY-SA 3.0.

“reduce.”

http://en.wiktionary.org/wiki/reduce
Wiktionary
CC BY-SA 3.0.

“standard hidrogénelektród.”

http://en.wikipedia.org/wiki/standard%20hydrogen%20electrode
Wikipédia
CC BY-SA 3.0.

“A biokémiában fontos félreakciók standard redukciós potenciáljainak táblázata.”

http://en.wikipedia.org/wiki/Table_of_standard_reduction_potentials_for_half-reactions_important_in_biochemistry
Wikipedia
CC BY-SA 3.0.

“Redukciós potenciál.”

http://en.wikipedia.org/wiki/Reduction_potential%23Standard_reduction_potential.2C
Wikipedia
CC BY-SA 3.0.

“Az elemek elektromotoros erők sorozata – A WikiPremed MCAT kurzus.”

http://www.wikipremed.com/mcat_course.php?code=0215000400000000
WikiPremed
CC BY-SA.

“Galvánelem kationáramlás nélkül.”

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Galvanic_cell_with_no_cation_flow.png
Wikipedia
CC BY-SA.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.