Wprowadzenie do chemii

Terminy

• redukcjaDodawanie elektronów/wodoru lub usuwanie tlenu.
• standardowa elektroda wodorowaElektroda redoks, która stanowi podstawę termodynamicznej skali potencjałów utleniania-redukcji; używana jako standard, względem którego mierzy się inne elektrody.

Potencjał redukcyjny

Potencjał redukcyjny (znany również jako potencjał redoks, potencjał utleniania-redukcji lub Eh) mierzy tendencję gatunku chemicznego do nabywania elektronów i tym samym do redukcji. Potencjał redukcji jest mierzony w woltach (V) lub miliwoltach (mV). Każdy gatunek ma swój własny potencjał redukcyjny. Im bardziej dodatni potencjał, tym większe powinowactwo gatunku do elektronów, lub tym większa tendencja gatunku do redukcji.

Standardowy potencjał redukcji (E0) jest mierzony w warunkach standardowych:

• 25 °C
• Stężenie 1 M dla każdego jonu biorącego udział w reakcji
• Ciśnienie parcjalne 1 atm dla każdego gazu biorącego udział w reakcji
• Metale w stanie czystym

Standardowy potencjał redukcji

Standardowy potencjał redukcji określa się względem standardowej elektrody odniesienia elektrody wodorowej (SHE), której arbitralnie nadano potencjał 0.00 V. Wartości podane poniżej w nawiasach są standardowymi potencjałami redukcji dla półreakcji mierzonych w temperaturze 25 °C, 1 atmosferze i przy pH 7 w roztworze wodnym.

• 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)

Ponieważ potencjał redukcji mierzy wewnętrzną tendencję gatunku do ulegania redukcji, porównanie standardowych potencjałów redukcji dla dwóch procesów może być przydatne do określenia, jak będzie przebiegać reakcja.

Historycznie wiele krajów, w tym Stany Zjednoczone i Kanada, używało w swoich obliczeniach standardowych potencjałów utleniania, a nie potencjałów redukcji. Są to po prostu ujemne wartości standardowych potencjałów redukcji, więc w praktyce nie jest to trudna konwersja. Jednakże, ponieważ mogą one być również określane jako „potencjały redoks”, terminy „potencjały redukcji” i „potencjały utleniania” są preferowane przez IUPAC. Te dwa terminy mogą być wyraźnie rozróżnione przez użycie symbolu E0r dla redukcji i E0o dla utleniania.

.