Τι είναι το Redox δυναμικό;

Το δυναμικό οξειδοαναγωγής, επίσης γνωστό ως τυπικό δυναμικό ηλεκτροδίου, είναι ένα μέτρο του πόσο εύκολα μια ουσία χάνει ή κερδίζει ηλεκτρόνια σε μια οξείδωση μείωσης mdash.ή "Redox" Mdash;αντίδραση, μια χημική αντίδραση όπου μειώνεται ένα αντιδραστήριο και το άλλο οξειδωμένο.Τα ηλεκτρόνια κινούνται από τον αναγωγικό παράγοντα στον οξειδωτικό παράγοντα.Αυτό μπορεί να εκφραστεί ως ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ των δύο και μετρούμενη σε βολτ.Μια αρνητική τιμή υποδεικνύει έναν αναγωγικό παράγοντα, με τάση να χάσει ηλεκτρόνια και μια θετική τιμή υποδεικνύει έναν οξειδωτικό παράγοντα, με τάση να κερδίζει ηλεκτρόνια.Το δυναμικό οξειδοαναγωγής μερικές φορές υποδηλώνεται από την E deg ·

Σε πρακτική άποψη, το δυναμικό οξειδοαναγωγής μπορεί να μετρηθεί μόνο για ζεύγη ουσιών και αν τα ηλεκτρόνια ρέουν από ή σε ένα δεδομένο χημικό εξαρτώνται από το άλλο μέλος του ζεύγους.Είναι επομένως ένας συγγενής, παρά μια απόλυτη, αξία.Προκειμένου να καθοριστεί τυποποιημένες τιμές για στοιχεία, ενώσεις και ιόντα, πραγματοποιείται μέτρηση δυναμικού οξειδοαναγωγής έναντι ενός "πρότυπου" υδρογόνου, το οποίο λαμβάνεται ως E DEG.του μηδέν, έτσι όλες αυτές οι τιμές είναι σε σχέση με το υδρογόνο.Για μια δεδομένη ουσία, κατασκευάζεται ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο που αποτελείται από δύο μισά κύτταρα.Το ένα αποτελείται από ιόντα Η+ και ουδέτερο υδρογόνο σε ισορροπία και είναι γνωστό ως τυπικό ηλεκτρόδιο υδρογόνου.Το άλλο περιέχει την ουσία που πρέπει να δοκιμαστεί, και πάλι με ιοντικές και ουδέτερες μορφές σε ισορροπία.Οι δύο συνδέονται με μια γέφυρα αλατιού που περιέχει έναν κατάλληλο ηλεκτρολύτη και το κύτταρο συνδέεται με ένα βολτόμετρο, ολοκληρώνοντας το κύκλωμα.Όπου υπάρχει μια διαφορά στο δυναμικό οξειδοαναγωγής, τα ηλεκτρόνια θα προσπαθήσουν να ρέουν με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, δημιουργώντας μια δυναμική διαφορά που μετράται από το Voltmeter Mdash.Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται ένα βολτόμετρο υψηλής αντοχής για να αποφευχθεί οποιαδήποτε πραγματική ροή του ρεύματος, καθώς αυτό θα μείωνε το δυναμικό. Εάν τα ηλεκτρόνια ρέουν από το μισό κύτταρο υδρογόνου στο άλλο, η ουσία έχει θετικό δυναμικό οξειδοαναγωγήςκαι είναι, σε αυτό το πλαίσιο, ένας οξειδωτικός παράγοντας.Εάν τα ηλεκτρόνια ρέουν με τον άλλο τρόπο, το E DEG.είναι αρνητική, υποδεικνύοντας έναν αναγωγικό παράγοντα.Οι όροι "οξειδωτικό" και "μείωση" όπως χρησιμοποιούνται εδώ είναι σε σχέση με το υδρογόνο mdash;Η δοκιμή χημικής ουσίας μπορεί να συμπεριφέρεται διαφορετικά σε σχέση με έναν διαφορετικό παράγοντα.Για παράδειγμα, σε αυτό το σενάριο το υδρογόνο ενεργεί ως μειωμένος ή οξειδωτικός παράγοντας, ανάλογα με το τι είναι στο άλλο μισό κύτταρο

με αυτόν τον τρόπο έχει καταρτιστεί ένας τυπικός πίνακας δυναμικού οξειδοαναγωγής, δείχνοντας το E DEG.Τιμές για διάφορες "μισές αντιδράσεις" που περιλαμβάνουν την προσθήκη ηλεκτρονίων σε έναν δεδομένο παράγοντα, όπως θα συνέβαινε στο μισό της αντίδρασης οξειδοαναγωγής.Για παράδειγμα, το δυναμικό οξειδοαναγωγής για ένα ιόν λιθίου που κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο εμφανίζεται ως η μισή αντίδραση: li

+

+ e ^-- li με E deg;Τιμή -3.05 βολτ, υποδεικνύοντας ότι το λίθιο είναι ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας.Η τιμή για τον σχηματισμό ιόντων χλωριδίου με την προσθήκη ηλεκτρονίων σε χλώριο φαίνεται ως cl ² + 2e _-- 2cl ^- με E deg.των +1,36 βολτ, έτσι το χλώριο είναι ένας οξειδωτικός παράγοντας.Γνωρίζοντας τα δυναμικά οξειδοαναγωγής δύο ουσιών, είναι δυνατόν να προβλεφθεί εάν μια οξειδοαναγωγική αντίδραση μεταξύ τους είναι θεωρητικά δυνατή.