Lärandemål
- Rapportera att en positiv reduktionspotential indikerar en termodynamiskt gynnsam reaktion i förhållande till reduktionen av en proton till väte
Nyckelpunkter
- En reduktionspotential mäter en molekyls tendens att reduceras genom att ta upp nya elektroner.
- Standardreduktionspotentialen är reduktionspotentialen för en molekyl under specifika standardförhållanden.
- Standardreduktionspotentialer kan vara användbara för att bestämma en reaktions riktning.
- Reduktionspotentialen för en viss art kan anses vara det negativa av oxidationspotentialen.
Termer
- reduceraFör att lägga till elektroner/kväve eller ta bort syre.
- standardväteelektrodEn redoxelektrod som utgör grunden för den termodynamiska skalan för oxidations-reduktionspotential; används som en standard mot vilken andra elektroder mäts.
Reduktionspotential
Reduktionspotential (även kallad redoxpotential, oxidations-reduktionspotential eller Eh) mäter tendensen hos en kemisk art att ta emot elektroner och därmed reduceras. Reduktionspotentialen mäts i volt (V) eller millivolt (mV). Varje art har sin egen inneboende reduktionspotential. Ju mer positiv potentialen är, desto större är artens affinitet för elektroner, eller desto mer tenderar arten att reduceras.
Standardreduktionspotentialen (E0) mäts under standardförhållanden:
- 25 °C
- 1 M koncentration för varje jon som deltar i reaktionen
- Deltryck på 1 atm för varje gas som ingår i reaktionen
- Metaller i sina rena tillstånd
Standardreduktionspotential
Standardreduktionspotentialen definieras i förhållande till en standardväteelektrods (SHE) referenselektrod, som godtyckligt ges en potential på 0.00 volt. Värdena nedan inom parentes är standardreduktionspotentialer för halvreaktioner uppmätta vid 25 °C, 1 atmosfär och pH 7 i vattenlösning.
- 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)
Då reduktionspotentialen mäter den inneboende tendensen för en art att genomgå reduktion, kan det vara användbart att jämföra standardreduktionspotentialen för två processer för att bestämma hur en reaktion kommer att fortskrida.
Historiskt sett använde många länder, inklusive USA och Kanada, standardoxidationspotentialer snarare än reduktionspotentialer i sina beräkningar. Dessa är helt enkelt det negativa av standardreduktionspotentialer, så det är ingen svår konvertering i praktiken. Eftersom dessa också kan kallas ”redoxpotentialer” föredrar IUPAC emellertid termerna ”reduktionspotentialer” och ”oxidationspotentialer”. De två kan uttryckligen särskiljas genom att använda symbolen E0r för reduktion och E0o för oxidation.
.