Potentiale standard de electrod

Potentiale standard de electrod

Valoarea potentialului de electrod este dependenta atat de natura acestuia, cat si de concentratiile componentilor din solutie, asa cum a rezultat din ecuatia lui Nernst, scrisa pentru reactia de reducere:

Pentru concentratii egale cu cele standard, se obtine o valoare a potentialului egala cu cea a potentialului standard, avand semnificatia:

Se observa ca potentialul standard depinde numai de natura sistemului si de temperatura. La aceeasi temperatura, potentialele relative standard devin caracteristici intrinseci ale      electrozilor. Datorita importantei lor pentru caracterizarea proprietatilor termodinamice ale diferitelor sisteme, potentialele relative standard (de reducere) sunt tabelate pentru temperatura de 25⁰C. Cateva exemple ilustrative sunt date in Tabelul 1.

Tabelul 1. Cateva potentiale standard de reducere la 25⁰C, in solutie apoasa acida

In tabel, potentialele standard de reducere cele mai negative se gasesc in partea superioara (tendinta cea mai accentuata a metalului de a se oxida), pe cand cele mai pozitive in partea inferioara (tendinta cea mai accentuata de a se reduce).

Valorile tabelate servesc la calculul tensiunilor electromotoare standard

ale pilelor rezultate prin asocierea a doi electrozi, urmand procedeul descris in Figura 7. La electrodul cu potential mai pozitiv (catod) are loc reactia de reducere, iar la cel mai negativ (anod) are loc reactia de oxidare. Semnul pozitiv al tensiunii electromotoare arata ca reactia globala este favorabila din punct de vedere termodinamic, pe cand semnul negativ arata contrariul.

Prin analogie cu semnificatiile potentialelor standard de electrod, se poate verifica usor ca tensiunea electromotoare standard este data de:

unde K este constanta de echilibru a reactiei globale.

Utilizand potentialele standard tabelate, e , se pot calcula tensiunile electromotoare standard, E⁰, variatiile stoichiometrice standard, D^rG si constantele de echilibru K. Din valorile obtinute se poate spune daca procesul chimic global este favorabil sau nefavorabil din punct de vedere termodinamic.