Стандартен електроден потенциал

Тук имаме таблица със стандартните редукционни потенциали, това е малка част, но можеш да видиш отляво, имаме различни части от окислително-редукционни реакции. Това са редукционните части на окислително-редукционните процеси. Спомни си, че получаването на електрони е редукция. В първата реакция имаме сребърен йон, който получава електрон и се превръща в сребро. Това е редукционната част от процеса. Стандартният редукционен потенциал е +0,80 волта. Това е в сравнение със следващата реакция, която съответства на стандартен водороден електрод, което е референтната стойност. Тук потенциалът е нула волта. Всички други реакции се сравняват с тази. Колкото по-положителна е стойността на стандартния редукционен потенциал, толкова по-вероятно е веществото да се редуцира. Нека да сравним редукцията на медни 2+ йони с редукцията на цинк 2+ йони. Нека сравним тези реакции. Ако редуцираме мед 2+ до метална мед, стандартният редукционен потенциал е +0,34. Ако редуцираме цинк 2+ до метален цинк, стандартният редукционен потенциал е –0,76 волта. Колкото по-положителна е стойността, толкова по-вероятно е веществото да се редуцира, а тук очевидно +0,34 е по-положително от –0,76. Следователно това трябва да бъде редукционната част от процеса. Ако имаме окислително- редукционен процес с участието на мед и цинк, това е редукционната част от процеса. Нека го запиша. Това е редукционната част на окислително-редукционен процес, в който имаме мед 2+ йони, които получават два електрона, и се превръщат в метална мед. Стандартният редукционен потенциал е +0,34 волта. Това е равно на +0,34 волта. Знаем, че в един окислително-редукционен процес нещо се окислява и нещо се редуцира, и тъй като вече имаме нашата редукционна част, ни трябва окислителната част на процеса. Това означава, че това трябва да е нашата окислителна част от процеса. но тук сме я написали като редукционна реакция. Значи трябва да обърнем тази реакция, за да показва окисление. Ще започнем с метален цинк отляво, и той се окислява до цинкови 2+ йони и губим два електрона. Спомни си, че загубата на електрони е окисление. Значи това е окислителната част на процеса. Трябва да намерим стандартния окислителен потенциал за тази част от процеса. Поглеждаме в тази таблица. –0,76 е стандартният редукционен потенциал. Тъй като обърнахме процеса, просто обръщаме знака. Окислителният потенциал трябва да е + 0,76. Като обърнем знака, получаваме стандартния окислителен потенциал, получаваме + 0,76. За да намерим пълния окислително-редукционен процес, просто трябва да комбинираме тези две части от процеса. За да намерим пълния процес, събираме редукционната част и окислителната част. Тези електрони ще се съкратят, отляво получаваме медни 2+ йони. Това е метален цинк и Cu 2+ йони. Отдясно са продуктите, това са метална мед и цинкови 2+ йони. Получаваме метална мед и цинкови 2+ йони. Това уравнение на процеса може би ти изглежда познато, защото е спонтанна окислително- редукционна реакция, за която говорихме преди няколко видеа като пример за волтова клетка, нали? Знаем, че това е спонтанна реакция. Как намираме потенциала на клетката? Как намираме стандартния потенциал на клетката? За пълния процес, събираме редукционната и окислителната част от процеса. Това ни дава пълния процес. За да намерим стандартния клетъчен потенциал, просто събираме редукционния потенциал за едната част на процеса и окислителния потенциал за окислителната част на процеса. За да намерим потенциала на клетката, събираме редукционния потенциал и окислителния потенциал. И получаваме +0,34, което е потенциала за редукционната част, и +0,76, което е потенциала за окислителната част. Това дава стандартния клетъчен потенциал. За нашата клетка той е равен на 1,10 волта, което вече знаем от предишното видео, нали? Тогава споменах, че можеш да използваш волтметър, за да измериш разликата в потенциала, да измериш волтажа на клетката. При стандартни условия трябва да получиш 1,10 волта. Това е едно от хубавите неща на таблицата със стандартни редукционни потенциали. Можем от нея да изчислим волтажа на волтовите клетки. Нека разгледаме по-подробно нашите части от процеса. Първо окислителната част. Знаем, че цинкът се окислява, нали? Цинкът губи два електрона, и тези два електрона, взети от цинка, са същите, които редуцират Cu2+. Цинкът е редуктор на Cu2+. Казваме, че цинкът е редуциращ агент. Понякога това обърква учениците, защото цинкът се окислява, а е редуциращ агент. Цинкът причинява редукция на нещо друго, в този случай на мед 2+ йони. Така че цинкът е редуциращ агент. Мед 2+ получава тези два електрона, така че мед 2+ се редуцира, но тъй като мед 2+ получава тези два електрона, това окислява цинка. Мед 2+ е окисляващ агент за цинка. Мед 2+ е окисляващият агент в окислително-редукционния процес. Нека да погледнем таблицата със стандартни редукционни потенциали, и да видим дали можем да разберем кои са окисляващи агенти и кои са редуциращи агенти. Ние сравняваме тези две части от процеса, нали? Тези две части от процеса тук. Да сравним йоните мед 2+ и цинк 2+, нали? Знаем, че мед 2+ се редуцира по-лесно, има по-висока, по-положителна стойност, бих казал, на стандартния редукционен потенциал. Мед 2+ по-лесно се редуцира, следователно мед 2+ е по-силен окисляващ агент от цинк 2+. Колкото по-висок е стандартният редукционен потенциал, толкова по-голяма е вероятността нещо да се редуцира, и следователно има по-голяма сила като окисляващ агент. Колкото по-висок е стандартният редукционен потенциал, толкова по-силен е окисляващият агент. Мед 2+ е по-силен окисляващ агент от цинк 2+. Сега да помислим за обратния случай. Когато редукционният потенциал намалява, движим се надолу тук в таблицата, нека сравним метална мед и метален цинк. Знаем, че металният цинк е редуциращ агент в нашата реакция, защото неговия редукционен потенциал е по-отрицателен. Това означава, че е по-вероятна реакцията на окисление. Когато намалява редукционният потенциал, се увеличава вероятността веществото да бъде окислено. Следователно нараства силата му като редуциращ агент. Цинкът е по-силен редуциращ агент от медта, защото виждаме от редукционните потенциали, че е по-вероятно той да бъде окислен. Понижаването на редукционния потенциал увеличава вероятността той да бъде окислен, следователно нараства силата му като редуциращ агент. Ако погледнем лития, той има даже още по-отрицателен редукционен потенциал. Значи е още по-вероятно да участва в окислителна реакция. Литият е по-силен редуциращ агент от цинка.