Стандартный электродный потенциал
Стандартный электродный потенциал показывает, насколько электрод склонен принимать или отдавать электроны в стандартных условиях. Его измеряют относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого условно принят равным \(0\) В.
Обычно рассматривают восстановительную полуреакцию: например, \(\mathrm{Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu}\). Поэтому табличное значение \(E^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu})\) характеризует способность ионов меди принимать электроны. Чем больше и положительнее стандартный потенциал, тем сильнее окислитель в соответствующей окислительно-восстановительной паре.
В электрохимическом ряду металлов стандартные потенциалы обычно записывают для пар вида \(\mathrm{M^{n+}/M}\). Металл с более отрицательным значением потенциала легче отдаёт электроны и чаще выступает восстановителем. Ионы с более положительным потенциалом легче принимают электроны.
Для элемента, состоящего из цинка и меди, \(E^\circ(\mathrm{Zn^{2+}/Zn})=-0{,}76\) В, а \(E^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu})=+0{,}34\) В. Тогда \(E^\circ_{\text{элемента}}=0{,}34-(-0{,}76)=1{,}10\) В. Цинк окисляется, а ионы меди восстанавливаются.
Стандартный электродный потенциал относится к одной электродной паре и измеряется относительно стандартного водородного электрода. Электродвижущая сила элемента — это разность потенциалов двух электродов. Она рассчитывается по формуле (1) и не равна потенциалу отдельного электрода.
Какой электрод в стандартном гальваническом элементе обычно является анодом?
Главное
- \(E^\circ\) — потенциал электрода относительно стандартного водородного электрода, принятого за \(0\) В.
- Чем положительнее потенциал пары, тем сильнее её окислитель; чем отрицательнее, тем легче соответствующий металл отдаёт электроны.
- Стандартную ЭДС элемента находят как разность потенциалов катода и анода: \(E^\circ_{\text{катода}}-E^\circ_{\text{анода}}\).