ОКИСНО-ВІДНОВНІ ЕЛЕКТРОДНІ
ПОТЕНЦІАЛИ
Як було показано вище, кожна окисно-відновна
реакція складається з напівреакцій окиснення і відновлення, які
характеризуються певними значеннями окисно-відновних потенціалів (,
вольт). Дослідженнями встановлено, що електродні потенціали окисно-відновних
процесів залежать від таких факторів:
- від природи речовин – учасників електродного
процесу;
- від співвідношення між концентраціями цих
речовин;
- від температури системи;
- від рН розчину, якщо у напівреакції бере участь
іон .
Ця залежність виражається загальним рівнянням
електродного потенціалу:
,
де – стандартний електродний потенціал (в
таблицях), враховує залежність потенціалу від природи речовини; стандартний
електродний потенціал
– це потенціал данного електродного процесу,
коли концентрації всіх речовин рівні по
, а
температура
.
– універсальна газова стала,
;
–
температура,
;
,
–
концентрації окисника і відновника,
;
– число
електронів, що втрачається чи приєднується у напівреакції;
- постійна Фарадея,
.
У кожній окисно-відновній парі окисник тим
сильніший, чим більше значення його окисно-відновного потенціалу. Може
відбуватись та окисно-відновна реакція, у якій потенціал окисника вищий від
потенціалу відновника. Електрорушійна сила реакції рівна різниці потенціалів
окисника і відновника і завжди є додатною величиною:
.
Наприклад: ,
,
,
є сильнішим
окисником, ніж
і тому відбудеться реакція:
, а
зворотна реакція не можлива.
Константа рівноваги окисно-відновної реакції та її
електрорушійна сила пов’язані співвідношенням:
,
або для стандартних умов: .